Brevet FR2002438A1 — publié le 19691017

i 2Û02438 Cette invention concerne un procédé et un appareil pour l'indication du niveau des-boues dans la chambre collectrice du rotor d'appareils de centrifugation. Le Brevet suédois K° 215 9^6 décrit déjà un appareil des-5 tiné à cet effet, et comprenant un canal s'étendant entre la chambre collectrice des boues et le centre du rotor, et un dispositif de mesure raccordé à ce canal. L'appareil selon le' Brevet précité présente un inconvénient en ce sens que les boues accumulées dans la chambre collectrice peuvent atteindre le dispositif de mesure 10 lorsqu'elles passent de l'extérieur vers l'intérieur le long du canal, de sorte que ces boues risquent alors de contrarier le fonctionnement correct. Un autre inconvénient consiste en ce que les boues peuvent être entraînées par le liquide au niveau de l'orifice du canal dans la chambre collectrice dans le cas d'un écoulement 15 également intermittent du liquide vers l'extérieur, de sorte qu'il en résulte une précision insuffisante de mesure du niveau des boues. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, et elle est caractérisée par le fait qu'un mouvement de va-et-vient est imprimé à une certaine quantité de liquide conte-20 nue dans le canal entre la chambre collectrice des boues et le centre du rotor, et par cet autre fait "que la résistance opposée à ce mouvement est mesurée. Il en résulte un avantage en ce sens qu'aucun liquide ne passe au-delà du dispositif de mesure et ne peut donc pas le 25 souiller. D'autre part, une poussée de liquide risque moins d'entraîner une partie des boues au niveau de l'orifice du canal débouchant dans la chambre collectrice. Lorsqu'une faible quantité de boue est entraînée en partant de l'orifice du canal et en un certain moment, elle est réaspirée au moment suivant, de sorte 30 que le niveau des boues est maintenu invariable au niveau de l'orifice du canal par les mouvements .de va-et-vient du liquide. L'appareil selon l'invention est caractérisé par un dispositif . destiné à imprimer un mouvement de va-et-vient à la quantité de liquide contenue dans le canal. 35 Le dispositif de mesure utilisé peut être conçu de façon qu'il rende par exemple possible -la lecture visuelle des mouvements de la quantité de liquide précitée. Un arrêt de ces mouvements indique qu'il convient d'évacuer du rotor les boues qui ont été séparées. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de 40 mesure est cependant conçu sous la forme d'un dispositif détecteur 69 02709 2u02433 de pression, qui peut être facilement agencé pour amorcer automatiquement l'évacuation des boues d'une manière connue en soi/ Un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention est caractérisé par une chambre raccordée au canal et comprenant 5 une paroi mobile, par exemple sous la forme d'un piston ou d'une membrane, et par un moyen pour imprimer un mouvement de va-et-vient à cette paroi. Les mouvements de la paroi peuvent être avantageusement transmis à la quantité de liquide contenue dans le canal, et ce par l'intermédiaire d'une colonne de liquide cohérente. jO Les mouvements dans un sens de la quantité de liquide pré citée peuvent être avantageusement engendrés par une pompe centrifuge, par exemple au moyen d'une pompe à disque "suceur" disposée au centre du rotor. Les mouvements dans l'autre sens sont alors engendrés d'une manière simple par le fait que la paroi mobile est sollicitée par une pression intermittente, et ce dans une direction opposée à celle de la pression fournie par la pompe." Lorsque la tubulure de liaison entre le dispositif de mesure et le canal est maintenue remplie d'un fluLde gazeux, par exemple d'air injecté de façon que les variations correspondantes 20 de pression du fluide gazeux transmettent l'action des mouvements du liquide au dispositif de mesure, on évite l'action de corrosion ou d'encrassement exercée par le liquide sur le dispositif de mesure. Pendant la séparation de la bière, par exemple, des cel-25 Iules de levure forment facilement des dépôts dans la tubulure de liaison entre le canal et le dispositif imprimant un mouvement de va-et-vient à la quantité de liquide contenue dans le canal. Ces dépôts de levure ne se laissent que difficilement éliminer par rinçage. Pour éviter cet inconvénient, on prévoit alors une cham-20 bre remplie de fluide gazeux raccordée au canal, et un moyen pour transmettre des pulsations de pression au fluide gazeux de remplissage, ces pulsations engendrant à leur tour le mouvement de va-et-vient précité. Dans Un mode de réalisation préféré, le dispositif de mesure est raccordé au canal par l'intermédiaire d'un disposi-25 tif détecteur de niveau disposé dans une chambre centrale du rotor centrifuge, le fluide gazeux de remplissage formant alors un tampon gazeux contenu dans la chambre centrale. Un - résistance opposée au mouvement de va-et-vient du liquide contenu dans le canal se traduit alors par un changement correspondant du niveau ^o du liquide dans la partie de la chambre centrale contenant le 69 02709 3 2002438 dispositif de mesure, de sorte que ce changement de niveau est détecté par le dispositif de mesure. L'invention sera décrite en détail ci-après, en regard du dessin annexé, dont les figures 1, 2 et 3 représentent chacune 5 en coupe verticale un mode de réalisation du nouveau dispositif. Sur les différentes figures, les détails correspondants sont désignés par les mêmes chiffres et nombres de référence. Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne un rotor de centrifugation composé de deux parties, qui sont mainte-10 nues assemblées par une couronne d'accouplement 2. Dans la paroi périphérique du rotor sont pratiqués des orifices 3 destinés à l'éjection des boues, et qui sont masqués et démasqués d'une manière connue en soi par un piston obturateur 4. Le rotor est porté et entraîné en rotation par un arbre tubulaire 5, le long du canal 15 central duquel le liquide à séparer est introduit dans la chambre de.séparation du rotor. Le liquide pénètre dans cette chambre au-delà du bord inférieur d'un distributeur 6. Les boues séparées forment une couche J, tandis que le liquide épuré passe à travers un empilage de disqiTes 8 en direction du centre du rotor, pour 20 quitter celui-ci par un orifice 9 à seuil de trop-plein. En partant de cet orifice, le liquide pénètre dans une chambre de suçage 10 pour être évacué au moyen d'un disque suceur 11. Celui-ci est raccordé à un conduit 12 destiné à l'évacuation du liquide épuré. De plus, Tin tube indicateur 13 est prévu à l'intérieur du rotor, 25 et agencé de façon que son orifice extérieur soit.disposé dans la chambre collectrice des boues. Ce tube débouche par son orifice intérieur dans une chambre de suçage 14 contenant un disque suceur 15. Ce disque est à son tour raccordé à un conduit 16 auquel est branché un dispositif détecteur de pression 17 connu en soi. Ce 30 dispositif 17 intervient pour déclencher une évacuation dès qu'une indication suffisamment forte est atteinte. D'autre part, un boîtier 18 est également raccordé au conduit, et contient- une membrane 19 pouvant se déplacer entre une position indiquée en traits pleins et une autre position indiquée en traits mixtes. Au sommet 35 du boîtier 18 est prévue une tubulure 20 au moyen de laquelle la membrane 19 est soumise par voie hydraulique ou pneumatique à l'action d'impulsions de pression. Le dispositif fonctionne de la manière suivante : Le disque suceur 15 aspire le liquide dans la chambre de 40 suçage .14 pour le refouler de bas en haut dans le boîtier 18, de 6'v 02709 4 r-( », »* ^ jL >i5 y sorte que la pression entraîne une élévation de la membrane 19. Lorsqu'une impulsion de pression, agissant sur la face supérieure de la membrane, pousse celle-ci vers le bas à l'encontre de l'action de la pression du disque suceur, une quantité de liquide correspon-5 dant à l'amplitude du mouvement de la membrane est refoulée en partant de la chambre de suçage, et le long du conduit 13, dans la chambre collectrice de boues. Lorsque la pression exercée sur la face supérieure de la membrane diminue, la même quantité de liquide est aspirée par l'action de pompage du discue suceur dans XO le conduit 13. Le dispositif de mesure 17 indique toutes les variations de pression apparaissant dans le conduit 16. Lorsque le niveau de la couche des boues 7 atteint l'orifice du conduit 13 > cet orifice est masqué par les boues. Ceci signifie que, lorsque la membrane 19 est sollicitée par une impulsion de pression X5 agissant sur la face supérieure, aucune quantité correspondante de liquide ne peut pénétrer dans la chambre collectrice, de sorte que le niveau du liquide se déplace vers l'intérieur dans la chambre de suçage 14. Il en résulte que la pression engendrée par le disque suceur dans le conduit 16 s'élève, ce qui est indiqué par le dispo-20 sitif de mesure 17. Dès que cette indication devient suffisamment forte, le dispositif de mesure 17 peut automatiquement amorcer une évacuation de boues. Inversement, la face supérieure du disphragme peut être soumise à une pression telle que ce diaphragme soit maintenu pressé 25 vers le bas à 1'encontre de l'action de pompage du disque suceur. Lorsque cette pression diminue, le diaphragme est repoussé vers le haut sous l'effet de la pression due au disque suceur et une quantité de liquide correspondante est aspirée dans la chambre de suçage, à travers le conduit 13. Si de la boue a obturé l'orifice du con-20 duit, le liquide n'est pas aspiré dans la chambre de suçage. Pour cette raison, le niveau du liquide dans cette chambre se déplace vers l'extérieur. Le dispositif de mesure 17 indique cette variation de niveau et il peut amorcer une évacuation de la boue. La figure 2 du dessin représente un mode de réalisation 25 perfectionné, dans lequel l'action de corrosion ou d'encrassement exercée par le liquide sur le dispositif de mesure 17 est complètement éliminée. Dans ce cas, le disque suceur 15 est raccordé à un conduit lôa qui est à son tour raccordé au boîtier 18. Le dispositif de mesure 17 est branché à un conduit 21 passant dans le conduit 16a et centré sur son axe. Une tubulure latérale 22 permet 69 02709 5 2 C 0 2438 d'injecter de l'air dans le conduit 21. Cet air passe ainsi dans la chambre de suçage 14 à travers un disque 23. Dans le mode de réalisation selon la figure 2, les éléments 13, 15 et 18 fonctionnent de la même manière que dans le dispositif selon la figure 1. 5 Le dispositif de mesure 17 mesure la résistance opposée à l'air sortant du disque 23, et cette résistance est définie par le niveau du liquide à l'intérieur de la chambre de suçage 14. Dès que l'orifice du conduit 13 partant de la chambre collectrice des boues est obstrué, ce niveau se déplace vers l'intérieur et le dispositif 10 de mesure indique une pression plus forte. Lorsque l'air est par exemple séparé dans le mode de réalisation selon la figure 2, les cellules de levure peuvent former un dépôt sur le côté gauche de la membrane 19 à l'intérieur du boîtier 18 ou même dans le conduit 16a. Ces dépôts ne se laissent 15 que très difficilement éliminer. Dans ce cas, on utilise avantageusement le mode de réalisation selon la figure 3> dans lequel l'air est injecté par intermittence le long du conduit l6a dans l'espace intermédiaire ménagé entre le discue 23 et un disque 15a monté dans une chambre 14a. Tant que l'orifice du conduit 13 n'est 20 pas obstrué par les boues à l'intérieur de la chambre collectrice, le liquide est refoulé par l'air en partant de l'espace entre les disques 15a et 23, pour être évacué par le conduit 13. Par contre, dès que l'orifice du conduit a été obstrué par les boues, le niveau du liquide entourant les disques 15a et 23 à l'intérieur de la 25 chambre 14a se déplace vers l'intérieur sous l'action de l'air injecté. Ce déplacement du niveau est indiqué sous la forme d'une élévation de pression par le dispositif de mesure 17. 69 02709 6 2C02438 1° Procédé pour l'indication du niveau des boues dans la chambre collectrice de boues du rotor d'a?pareil3 de centrifuga-tion, caractérisé par le fait qu'un mouvement de va-et-vient est imprimé à une certaine quantité de liquide contenue dans un conduit 5 prévu entre la chambre collectrice de boues et le centre du rotor, et par cet autre fait que toute résistance opposée à ce mouvement est mesurée. 2° Dispositif pr-ur la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un canal s'étendant entre la chambre 10 collectrice de boues et le centre du rotor et un dispositif de mesure raccordé à ce canal, caractérisé par un dispositif conçu pour imprimer un mouvement de va-et-vient au liquide contenu dans le canal précité. 3° Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en 15 ce que le dispositif de mesure est conçu sous la forme d'un dispositif détecteur de pression. 4° Dispositif selon la revendication 2 ou 3* caractérisé par une chambre raccordée au canal et contenant un organe mobile sous la forme d'un piston ou d'une membrane, et par des moyens 20 pour imprimer un mouvement de va-et-vient à cette paroi. 5° Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par une pompe centripète disposée au centre du rotor et destinée à engendrer le mouvement de la quantité de liquide dans une direction. 6° Dispositif selon l'une quelconque des revendications 25 2 à 5, caractérisé en ce que la tubulure de raccordement entre le dispositif de mesure et le canal est rempli d'un fluide gazeux. 7° Dispositif selon la revendication 2 ou 3* caractérisé par une chambre remplie d'un fluide gazeux et raccordée au canal et par des moyens pour transmettre des pulsations de pression au 30 fluide gazeux remplissant la chambre. 8° Dispositif selon la revendication 7> dans lequel le dispositif de mesure est raccordé au canal par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure logé à l'intérieur d'une chambre centrale du rotor centrifuge, caractérisé en ce que le.fluide gazeux de 35 remplissage se présente sous la forme d'un tampon gzeux contenu dans la chambre centrale.