Brevet FR2106335A1 — publié le 19720505

L'invention est relative à des perfectionnements apportés aux machines destinées à être utilisées pour le séchage de matériaux du genre caséine. Ce genre de machine est bien connu et a revêtu différentes formes dans les années passées. Par exemple, des machines qui employaient une bande sans fin passant entre des jeux de rouleaux pour exprimer l'humidité de la caillebotte ou de la caséine ne se scnt pas révélées très efficaces, et délivraient souvent un produit non convenablement traité. La présente invention concerne une machine pour le séchage de la caséine ou d'un produit analogue qui pressente une construction et/ou une disposition de ses différentes parties telles que la machine soit très efficace pour sécher convenable- ment le matériau jusqu'à l'effet désiré. Généralement, l'invention consiste en une machine pour le séchage de la caséine ou d'un produit analogue comportant un cylindre vertical divisé en deux chambres séparées, une chambre supérieure munie d'une entrée supérieure de matériau et d'une sortie inférieure de matériau communiquant avec une chambre inférieure pour constituer son entrée supérieure de matériau, cette chambre inférieure étant également munie d'une sortie inférieure de matériau, chaque chambre étant munie d'une entrée inférieure de fluide gazeux de séchage, d'une sortie supérieure de fluide gazeux de séchage, et de plateaux perforés fixés à différents niveaux de la hauteur de chaque chambre mais laissant un interstice libre, l'interstice d'un plateau ne coincidant pas avec celui du plateau situé au-dessus;; un arbre vertical traversant les deux chambress et tourilloné aux extrémités de chaque chambre, des grattoirs fixés à l'arbre et situés chacun au voisinage de la face supérieure du plateau correspondant, et des moyens d'entrainement reliés à l'arbre; la construction et la disposition étant telles que, lorsque de la caséine humide est envoyée dans la chambre supérieure par son entrée supérieure de matériau, l'arbre et ses grattoirs étant entrainés en rotation par leurs moyens d'entrainement, et un fluide gazeux étant envoyé dans la chambre supérieure par son entrée inférieure, la caséine humide tombe d'abord sur le plateau le plus haut où elle est déplacée jusqu' ce qu'elle tombe à travers l'interstice de ce plateau sur le plateau suivant, où elle est traitée de la même façon, et de proche en proche jusqu'à ce qu'elle passe par l'interstice du Plateau le plus bas, la casé ine étant séchée de façon continue et progressive, au cours de sa progression vers le bas à travers la chambre supérieure par le fluide gazeux de séchage qui se déplace vers le -haut et qui pas se enfin par la sortie supérieure de la chambre supérieure à l'état chargé en humidité; la caséine étant déchargée par la sortie inférieure de la chambre supérieure et par l'entrée supérieure de la chambre inférieure où elle est traitée de façon semblable par les plateaux de cette chambre de manière à être encore séchée de façon continue et progressive par le fluide gazeux qui se déplace vers le haut entre son entrée inférieure dans cette chambre inférieure et sa sortie supérieure d'où il s'échappe enfin à l'état chargé en humidité. La construction et le fonctionnement d'une machine suivant l'invention seront décrits ci-après à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation de la machine, - La figure 2 est une vue de dessus du cylindre, - La figure 3 est une coupe verticaXe/3-3 de la figure 2, - La figure 4 est une coupe transversale suivant 4-4 de la figure 3, -La figure 5 est une coupe transversale montrant un exemple de croisillon, - La figure 6 est-une coupe verticale agrandie suivant 6-6 de la figure 2, - La figure 7 est une coupe verticale agrandie suivant 7-7 de la figure 5, - La figure 8 est une vue de-côté agrandie montrant un exemple de bac, ou trémie, avec conduite d'air, - La figure e 9 est une coupe suivant 9-9 de la figure 8 montrant une section transversale du bac, ou trémie, - La figure 10 est une coupe similaire montrant une autre section transversale du bac, ou trémie; - Lafigure 17 est.une vue de dessus du bac, ou trémie, à une échelle différente,- - La figure. 12 est une perspective cavalière d'une forme de réalisation de la conduite d'air, --et la figure 13 est une perspective cavalière d'une autre forme de.réalisation de la conduite d'air. Dans la réalisation de l'invention, le cylindre vertical 10 a une dimension et une capacité prédéterminées et il est divisé intérieurement en deux chambres il et 12 par une chicane horizontale ou paroi 13 qui est disposée de façon à ce que les deux chambres soient étanches à l'air l'une par rapport à l'autre. Le sommet du cylindre 10 est fermé par une plaque d'extrémité 14 tandis qu'au voisinage du fond du cylindre se trouve une paroi de fond 15 dans laquelle est la sortie inférieure 1Mde matériau ou de caséine de la machine. La totalité de la surface périphérique extérieure du cylindre 10, à l'exception des entrées et sorties, des portes d'accès et des liaisons d'entrainement délà brièvement citées, est recouverte d'un isolant convenable 17 tel qu'une matière plastique souple, du caoutchouc, ou analogue. Pour maintenir convenablement l'isolant, on dispose une paroi externe périphérique 18 constituée de deux demi-coquilles, ou parties, emboitées l'une dans l'autre. La partie supérieure porte deux collerettes angulaires internes (noijreprésentées) entre lesquelles est emboitée une garniture d'étanchéité 19. Une autre paroi horizontale d'obturation peut être disposée à une certaine distance au-dessus de manière à recevoir l'entrée de fluide gazeux de séchage de la chambre supérieure 11 et dans ce but une entrée secondaire est ménagée dans cette paroi vers la chambre supérieure. En raison de l'espacement entre les deux parois horizontales internes 13 et 19, une courte conduite verticale 20 relie la sortie inférieure de matériau de la chambre supérieure 11 +'entrée su périeure de matériau de la chambre inférieure 12. L'entrée 21 de fluide de séchage pour chacune des chambres it ou 12 est constituée par un large raccord traversant la paroi latérale périphérique composite et la sortie 22 de Ce fluide est également constituée par un large raccord traversant cette paroi composite au voisinage du sommet de la chambre respective 11 ou 12. L'entrée de caséine dans la chambre supérieure 11 comporte un hachoir 23 actionné par les moyens d'entrainement ou par un moteur séparé 24 ainsi qu'une trémie 25 située au dessous du hachoir. Cette entrée comporte une conduite d'air 26 susceptible d'être reliée au collecteur (non représenté) d'un ventilateur ou d'une pompe séparés à air à haute pression. A la sortie. de saté- riau de chaque charabre (11 ou 12) pour la caséine séchée ou en cours de séchage, se trouve également un bras essuyeur 27 s'étendant radialement à partir de larbre central 28. A titre de variante, cette entrée peut conporter une petite valve rotative sus ceptible autre commandée par les moyens d'entradnement; et à la sortie de matériau de la chambre inférieure 12 pour la caséine séchée peut également setrouver une petite valve rotative (non représentée) susceptible d'être commandée par les moyens d'entrainement. Au centre des extrémités du cylindre 10 sont disposés des paliers 29 qui tourillonnent l'arbre central vertical 28 portant les grattoirs. Chacune des chambres 71 et 12 est divisée intérieurement en un certain nombre de compartiments séparés en fonction du nombre de croisillons 30 employés. Ces croisillons sont fixés aux différents niveaux auxquels on veut monter les plateaux 31 qui les recouvrent. De préférence, il y a trois compartiments séparés, la séparation étant dans chaque cas assurée par l'un des plateaux perforés 31 qui est un tamis très fin d'acier inoxydable. Chaque plateau 31 est supporté par son crdsillon 30 respectif qui est supporté à son tour de façon convenable par la paroi périphérique du cylindre 10. Chacun des trois croisillons 30 est constitué par un moyeu 32 à travers lequel l'arbre central 28 passe et tourne librement et à partir duquel s'étendent radialement plusieurs bras 33, notamment six. L'espace en forme de segment entre deux de ces bras est recouvert par une partie du plateau 31 en tamis fin. Dans la partie du plateau est ménagé un interstice, tel qu'une fente 34, qui s'étend sensiblement suivant le rayon du plateau. Cette fente 34 joue le r81e de l'entrée d'un bac, ou trémie, 35 (de section variée) dans lequel est située au moins une conduite d'air 36 qui envoie de l'air vers le bas en direction d'-un côté de sortie du bac, ou trémie. La trémie et la conduite s'éten- dent sur la longueur, ou sur sensiblement la longueur, de la fente 34 du mlateau 31. Chaque conduite porte une série de trous 37, une fente 38, ou des tuyères d'injection (non représentées) et l'une de ses extrémités est susceptible d'être raccordée à une conduite provenant du collecteur du ventilateur, ou de la pompe, à air.Ceci assure que de l'air provenant de chaque conduite 36 soit dirigé vers l'intérieur du bac, ou trémie 35 pour engendrer à son extrémité de décharge une pression supérieure à la pression antagoniste dirigée vers le haut créée par l'air de séchage dans la chambre correspondante. La trémie inclinée eit décalée par rapport à la fente 34 du plateau 31 suivant fixé plus bas, mais la sortie de la trémie du plateau fixé le plus bas de la chambre correspondante est situé directement au-dessus de la sortie inférieure 16 de cette chambre 12. A lieu de chaque conduite d'air 36, une petite valve rotative (non représentée) peut être disposée dans la trémie 35 considérée et commandée par les moyens d'entraSnement. Cette valve peut comporter un rotor constitué par deux plaques, chacune de section transversale angulaire, disposées et soudées angle contre angle, de manière à former quatre bras s'étendant radialement depuis le centre du rotor, et fermées par des plaques soudées aux extrémités de ces bras. Dans B présente réalisation, les grattoirs sont également au nombre de six, chacun d'eux associé à un plateau 31 respectif de la chambre considérée. Chaque grattoir est constitué par un collier 39 qui porte un moyeu permettant de le fixer à l'arbre vertical 28 d'entrainement. A partir de ce colliger 39 s'étendent radialement un certain nombre de bras 40; sur chacun d'eux est fixée une série de lames de grattage ou de ratissage 41, qui sont montées suivant un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du bras 40 correspondant. Le grattoir est monté sur l'axe d'entrainement 28 à un niveau tel que l'arête inférieure de ses lames de grattage 41 soit juste au-dessus, à une distance de l'ordre de 3 à 10 mm, de la surface du plateau adjacent.En face des plateaux 31 de chaque chambre 11 ou 12 la paroi du cylindre 10 comporte une porte d'accès 42, munie de fenêtres 43, et de préférence des hublots 44. L'arête périphérique de la porte est équipée d'un point d'étanchéité 45 en caoutchouc souple. Les moyens d'entraSnement comportent un moteur 46 de préférence situé dans un logement fixé à la plaque d'extrémité supérieure 14 de cylindre 10, et un engrenage réducteur 47 dont l'arbre de sortie est accouplé à l'arbre vertical 28. Des pignons et une channe sans fin (non représentés) sont susceptibles d'en tramer les valves rotatives de l'entrée et de la sortie de caséine, ainsi que celles des fentes de décharge des compartiments respectifs des deux chambres. En fonctionnement, la puissance d1entranement étant fournie à la machine, du fluide gazeux chauffé, c' est-à-dire de l'air chaud, est insufflé par la conduite d'air inférieure 21 de a chambre supérieure il et par la conduite d'air inférieure 21 de la chambre inférieure 12. La caséine à l'état humide, c'est à-dire à un taux d'humidité d'environ 55, est introduite par l'intermédiaire de la trémie 25 et de son hachoir 23 (s'il existe) dans l'entrée supérieure de la chambre supérieure 11 jusque sur le plateau 31 fixé le plus haut. Les lames inclinées 41 du grattoir 40 supérieur déplacegrogressivement la caséine autour du plateau suivant un dessin circulaire avec un mouvement de zigzag jusqu'à ce qu'elle atteigne la fente de décharge 34 de ce plateau 31.L'air provenant de la conduite, ou des conduites 36 au-dessus de cette fente entre alors la caséine vers le bas sur le plateau 31 suivant, et elle tombe ainsi à l'étage suivant où le fonctionnement de l'étage précédent se répète. Cet air provenant de chaque conduite 36 forme un sas-à-air qui empêche l'air chaud utilisé pour le séchage de remonter à travers le bac, ou trémie 35 concerné, car il crée à l'extrémité dedécharge de cette trémie , une pression supérieure à la pression antagoniste de l'air de séchage.Ce phénomène se produit pour le troisième étage de la chambre supérieure 11, lorsque la caséine en cours de séchage tombe à travers la sortie de décharge de la chambre supérieure 1 1 et est introduite dans la chambre inféri7eüre 12 à travers son entrée raccordée de matériau. Là se produisent trois stades de fonctionnement semblables à ceux de la chambre supérieure 11. Finalement, la caséine tombe par la sortie de décharge 16 de cette chambre inférieure, qui constitue en fait une cham- bre de séchage final, et ces fines criblures de caséine et la caséine séchée sont enlevées rapidement par le convoyeur inférieur étanche 48, avant que ne se produise un séchage excessif et une décoloration de ces particules finales.La caséine séchée contient alors environ 10% d'humidité. air chauffé introduit dans chacun des chambres 1 1 et 12 traverse vers le haut les plateaux perforés 31 de chaque chambre recouverts de leurs couches de caséine et sort finalement à l'atmosphère à l'état chargé en humidité par la conduite de sortie disposée à la partie supérieure de la chambre. Comme la machine est fermée, aucune caséine ne peut s'en échapper-vers l'espace environnant et toute fine particule sèche qui aurait tendance à quitter la machine avec le courant d'air est retenue grâce aux couches de caséine humide qu'elle doit traverser au-dessus d'elle. On rerQarqueragqueFla présence que/ qula présence de deux chambres de séchage 11 et 12, l'une alimentée en air chaud et l'autre en air chauffé à une température moindre, on obtient un séchage de la caséine plus uniforme et plus efficace. L'isolation dù corps de la machine empêchera les pertes de chaleur vers les abords de la machine en même temps qu'elle améliorera ltefficacitd du séchage. REVENDICATIONS 1 - Machine pour le séchage de la caséine ou d'un produit analogue caractérisée en ce qu'elle comporte un cylindre vertical divisé en lux cilanbres séparées, une chambre supérieure munie d'une entrée supérieure de matériau et d'une sortie inférieure de matériau communiquant avec une chambre inférieure pour constituer son entrée supérieure de matériau, cette chambre inférieure étant également munie d'une sortie inférieure de matériau, chaque chambre étant munie d'une entrée inférieure de fluide gazeux de séchage, d'une sortie supérieure de fluide gazeux de séchage, et de plateaux perforés fixés à différents niveaux de la hauteur de chaque chambre mais laissant un interstice libre, l'interstice d'un plateau ne cofncidant pas avec celui du plateau situé au-dessus; un arbre vertical traversant les deux chambres et tourillonné aux extrémités de chaque chambre, des grattoirs fixés à l'arbre et situés chacun au voisinage de la face supérieure du plateau correspondant, et des moyens d'entraSnement reliés à l'arbre; la construction et la disposition étant telles que, lorsque de la caséine humide est envoyée dans la chambre supérieure par son entrée supérieure de matériau, l'arbre et ses grattoirs étant entratnés en rotation par leurs moyens d'entrat- nement, et un fluide gazeux étant envoyé dans la chambre supérieure par son entrée inférieure, la caséine humide tombe d'abord sur le plateau le plus haut où elle est déplacée jusqu'à ce qu'elle tombe à travers l'interstice de ce plateau sur le plateau suivant, où elle est traitée de la même façon, et de proche en proche jusqu'à ce qu'elle passe par l'interstice du plateau le plus bas, la caséine étant séchée de façon continue et progressive, au cours de sa progression vers le bas à travers la chambre supérieure p r le fluide gazeux de séchage qui se déplace vers le haut et qui passe enfin par la sortie supérieure de la chambre supérieure à l'état chargé en humidité; la caséine étant déchargée par la sortie inférieure de la chambre supérieure et par l'entrée supérieure de la chambre inférieure où elle est traitée de façon semblable par les plateaux de cette chambre de manière à être encore séchée de-façon continue et progressive par le fluide gazeux qui se déplace vers le haut entre son entrée inférieure dans cette chambre inférieure et sa sortie supérieure d'où il s'échappe enfin à ltétat chargé en humidité. 2 - Machine suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des croisillons disposés de manière à monter les plateaux perforés dans leurs chambres respectives, l'arbre étant tourillonné dans lesdits croisillons. 3 - Machine suivant l'une des revendications 1 et 2 caracterisée en ce qu'elle compore ea outre un bac, ou trémie, disposé sous 2!interstice de chaque plateau correspondant et une conduite d'air perforée ou fendue située dans le bac, ou trémie, chaque conduite étant susceptible d'être reliée à un ventilateur ou une pompe à air à haute pression de façon à ce que de l'air sortant de la conduite perforée soit dirigé dans le bac, ou trémie, pour engendrer à son extrémité inférieure de décharge une pression supérieure à la pression antagoniste dirigée vers le haut de l'air de séchage. 4 - Machine suivant la revendication 3 caractérisée en ce que chaque bac ou trémie, s'étend sensiblement sur le rayon du cylindre et entre deux bras de son croisillon respectif. 5 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le plateau est constitué par une feuille de tamis très fin en acier inoxydable. 6 - Machine suivant l'une des revendications t à 5 caractérisée en ce que le cylindre vertical est divisé intérieurement en les deux chambres par une chicane horizontale, ou paroi, disposée de façon à ce que les deux chambres soient étanches à l'air l'une par rapport à l'autre. 7 - Machine suivant l'une des revendications 1à 6 caractérisée en ce que le sommet du cylindre est fermé par une plaque d'extrémité tandis qu'au voisinage du fond du cylindre se trouve une paroi de fond équipée de la sortie inférieure de la machine pour le matériau ou la caséine. 8 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que toute la surface périphérique externe du cylindre, à l'exception des portes d'accès, des entrées et sorties et des liaisons d'entrainement, est recouverte d'un isolant tel qu'une matière plastique souple en caoutchouc, ou analogue, cet isolant étant maintenu par une paroi périphérique externe cons tituée par deux demi-coquilles, ou parties, emboitéeql'une dans l'autre. 9 - Machine suivant la revendication 8 caraètérisée en ce que la partie supérieure porte deux collerettes angulaires internes entre lesquelles est emboitée une garniture d'étanchéité, une autre paroi horizontale d'obturation étant située à une certaine distance au-dessus de manière à recevoir l'entrée de fluide gazeux de séchage de la chambre supérieure et une entrée secondaire étant ménagée dans cette paroi vers la chambre supérieure. 10 - Machine suivant la revendication 9 caractérisée en ce que en raison de l'espacement entre les deux parois horizontales internes, une courte conduite verticale relie la sortie inférieure de matériau de la chambre supérieure à 11 entrée supérieure de matériau de la chambre inférieure. Il - archine suivant l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que l'entrée de fluide de séchage de chaque chambre est constituée par un large raccord traversant la paroi latérale périphérique composite et la sortie dudit fluide est également constituée-par un large raccord traversant ladite paroi composite au voisinage du sommet de ladite chambre. 12 - Machine suivant l'une des revendications 2 à 11 caractérisée en ce que l'entrée de caséine de la chambre supérieure comporte une trémie, de préférence munie d'un hachoir en- traîné par les moyens d'entraînement, cette entrée comportant une conduite d'air perforée susceptible d'être alimentée par le ventilateur ou la pompe. 13 - Machine suivant 'une des revendications 1 à 12 caractérisée en ce qu 'à la sortie de matériau de la chambre inférieure pour la caséine séchée est également disposée une autre conduite d'air perforée alimentée par le ventilateur ou la pompe. 14 - Machine suivant l'une des revendications 2 à 13 caractérisée en ce que chaque chambre est divisée intérieurement en un certain nombre de compartiments séparés en fonction du nombre de croisillons employés, par exemple en trois compartiments séparés, la séparation étant dans chaque cas assurée par l'un des plateaux perforés. 15 - Machine suivant l'une des revendications 2 à 14 caractérisée en ce que chaque plateau est supporte par son croisillon respectif qui est supporté à son tour de façon convenable par la paroi périphérique du cylindre. 16 - Machine su-ivant l-'une des revendications 14 ou -15 caractérisée en ce que chaque croisillon est constitué par un moyeu, à travers lequel l'arbre central passe et tourne librement et à partir duquel s'étendent radialement plusieurs bras de fixation, notamment six bras, les segments entre deux de ces bras étant recouverts par une partie du plateau en tamis fin. 17 - Machine suivant la revendication 16 caractérisée en ce que l'interstice du plateau est situé entre deux des bras du croisillon correspondant sous forme d'une fente qui s'étend sensiblement sur la longueur des bras. 18 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 17 caractérisée en ce qu'en face des plateaux de chaque chambre, la paroi composite du cylindre comporte une porte d'accès, munie de fenêtre , et de préférence des hublots, l'ar8te périphérique de laporte étant équipée d'un joint d'étanchéité en caoutchouc sou 19 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 18 caractérisée en ce que l'arbre vertical est relié à un moteur par un accouplement angulaire. 20 - Machine suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une trémie à l'entrée supérieure de matériau de la chambre supérieure, une valve rotative située dans la trémie, des bacs ou trémies situés sous les interstices des plateaux respectifs, des valves rotatives situées dans lesdits bacsa ou trémies ,une valve rotative située dans la sortie de ma tériau de là chambre inférieure et un mécanisme d'entrainement qui relie les valves aux moyens d'entrainement. 21 - Machine suivant la revendication 20 caractérisée en ce que la valve située dans chaque bac ou trémie est constituée par deux plaques de section transversale angulaire, disposées et soudées angle contre angle, de manière à former quatre bras s'étendant radialement depuis le centre du rotor, et fermées par des plaquez soudées aux extrémités desdits bras, une sortie inférieure de ladite valve s' ouvrant dans la trémie inclinée de façon à être décalée par rapport à la fente du plateau inférieur voisin, à l'exception de la sortie de la valve du plateau le plus bas.