Brevet FR2213741A1 — publié le 19740809

Cette invention concerne une machine à peler à vapeur constituée par un réservoir à pression qui tourne autour d'un axe horizontal, ce réservoir comportant une ouverture qui peut être fermée au moyen d'une plaque de fermeture, de façon à pouvoir charger l'appareil en tubercules ou fruits à peler, et à pouvoir retirer les tubercules ou fruits une fois peles; cette plaque de fermeture peut être mise en position ouverte ou fermée au moyen d'un mécanisme de commande, une conduite forcée au moins débouchant dans le réservoir à pression pour envoyer et évacuer le gaz. Les machines à peler à vapeur sont des installations dans lesquelles des tubercules ou fruits, en particulier des pommes de terre, sont amenés en même temps que la vapeur sous pression (température + 1500C, pression 7-8 atm.), puis après un certain temps d'action (par exemple 30-60 secondes) une brutale chute de pression est provoquée. Les cellules de la couche de surface sous la peau des pommes de terre sont amenées à la température d'ebullition; lors de la brutale chute de pression l'humidité présente dans les cellules oblige la peau à se détacher des pommes de terre. La vapeur est un excellent milieu de transfert de chaleur, de sorte que le temps d'action peut être court. On connaît des machines à peler à vapeur qui fonctionnent en permanence, elles sont constituées par un réservoir à pression oblong, dans lequel les pommes de terre sont chargées à une extrémité grâce à un dispositif d'alimentation tournant et sont retirées à l'autre extrémité grâce à un dispositif d'evacuation tournant. A l'extrémité évacuation les pommes de terre sont soumises à une brutale chute de pression. Le transport dans le réservoir à pression se fait au moyen d'une vis d'Archimède. I1 est apparu que les vannes en particulier sont soumises à une usure considérable et que la maintenance de l'installation prend beaucoup de temps. La machine à peler à vapeur, que l'on a décrite au début,età laquellecette invention se réfère ne fonctionne pas de manière continue. En ce qui concerne les installations bien connues de ce type la plaque de fermeture est installée à l'intérieur du réservoir à pression, et peut être déplacée perpendiculairement à l'ouverture du réservoir au moyen d'un cylindre à pression également installé à l'intérieur du réservoir à pression. Quand la plaque de fermeture est amenée dans une position fermée,la vapeur est conduite en dessous du piston du cylindre à pression, ce piston étant déplacé par la vapeur à l'encontre d'un ressort de rappel. Après un certain déplacement le piston dépasse un certain nombre d'orifices usinés dans la paroi du cylindre, de sorte que la vapeur peut atteindre le réservoir à pression.L'ouverture du réservoir à pression est libérée si la vapeur est évacuée, grace à quoi la valve est repoussée loin de l'ouverture du ressort de rappel. Si la pression à l'intérieur du réservoir à pression est relâchée rapidement et la plaque de fermeture est amenée rapidement dans la position ouverte, la pression résiduelle dans le réservoir à pression de quelques dixièmes d'une atmopshère disparaît également alors de manière rapide. Si la pression est libérée progressivement dans le réservoir à pression, l'humidité dans les cellules de la couche de surface des pommes de terre ne pourra pas alors exercer de pression explosive sur les peaux, de sorte que l'adhésiion moyenne des peaux sur les pommes de terre sera encore considôrable.Si la pression est libérée de manière explosive dans le réservoir à pression, la "couche en ébullition", qui est encore-la couche de surface dans laquelle I'humidité de la cellule a e été amenée à la température d'ébulli- tion, peut être conservée e mince. La machine à peler bien connue pre'sen;4e-Ies inconvénients suivants 1. Le cylindre à pression qui permet le fonctionnement de la plaque de fermeture est entouré par de l'eau, des pelures et de l'amidon. L'usure et la corrosion seront considérables. 2. Le ressort installé dans le cylindre à pression est soumis à de grandes variations de température et se détendra de manière relativement rapide. 3. L'élément de fermeture1 qui peut être déplacé perpendiculairement à la surface de l'ouverture, constitue un obstacle durant le chargement et le déchargement; il y aura ainsi des différences entre le temps de non action et le temps d'action de la vapeur qui ne peuvent être négligées; la "couche en ébullition" des pommes de terre n'aura pas une épaisseur constante. En outre la capacité de la machine à peler sera relativement faible. 4. Le cylindre à pression occupera une partie plutôt grande du volume du réservoir à pression, le volume utile de ce dernier étant relativement faible. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de réaliser une machine à peler à vapeur grâce à une construction simple et peu coûteuse. A cet effet l'invention concerne une machine à peler fonctionnant a la vapeur, caractérisée en ce que le côté supérieur de ltélément de fermeture est connecté grâce à un pivot à un levier, qui peut être tourné autour d'un axe au moyen d'un dispositif de commande fixé à l'extérieur du réservoir, cet axe étant déplacé par rapport au pivot dans la direction de la paroi du réservoir, au moins un élément de guidage étant fixé à la paroi interne du réservoir, cet élément de guidage fonctionnant de manière à glisser en association avec une partie en saillie sur ltélément de fermeture. Par suite de cette construction ltélément de fermeture, en se déplaçant vers la position ouverte, est incliné dans une position perpendiculaire à la surface de l'ouverture d'évacuation et est simultanément glissé dans la direction de la paroi du réservoir à pression. Dans cette position ouverte ltélément de fermeture~nwest pas ou à peine un obstacle durant le chargement et le déchargement du réservoir à pression. I1 y a peu de différences dans le temps de non action. La "couche en ébullition't a une épaisseur constante. Le dispositif de manoeuvre n'est pas soumis à l'influence de l'eau, des pelures et de l'amidon; le mécanisme n'est pas soumis à de grandes variations de température, s'use et se corrode moins. Le volume utile du réservoir à pression n'est pas réduit par le dispositif de commande, puisque ltélé- ment de fermeture ne constitue plus un obstacle durant le chargement et le déchargement, la période cyclique est raccourcie de 20 secondes, ce qui veut dire une augmentation de la capacité de 20 pour cent par rapport aux machines connues. Une construction du dispositif de manoeuvre présentant toute sécurité comporte un cylindre pneumatique à double effet,etdes conduites d'alimentation et d'évacuation de l'air comprimé disposées jusqu'au cylindre pneumatique en passant par un accouplement tournant, sur une partie de l'axe de rotation du réservoir à pression. La partie en saillie sur ltélément de fermeture est de préférence une fourchette qui vient engager une goupille, laquelle constitue l'élément de guidage. En fait il est également possible qu'une goupille soit en saillie sur L'élément de fermeture et vienne s'engager sur une fourchette fixée sur la paroi interne du réservoir. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un mode de réalisation d'une machine à peler selon l'invention representée schématiquement sur les dessins, dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe de l'installation; - la figure 2 représente une vue en plan de l'installation; - la figure 3 représente une coupe de la partie superieure du réservoir à pression de l'installation comme dans la figure 1, L'élément de fermeture étant dans une position fermée; - la figure 4 représente la même coupe que dans la figure 3, ltélément de fermeture étant dans la position ouverte. La machine à peler comporte un réservoir à pression 1 avec des parois épaisses en acier Sont fixés sur ce réservoir des coussinets 2 supportés par des paliers 3 montés sur des montants 4. Une poulie à chaîne 5 est fixée sur l'un de ces coussinets 2. Au moyen de la poulie à chaine on peut faire tourner le réservoir à pression grâce à une chaîne (non représentée) et un moteur electrique (non représenté)* Le réservoir comporte une ouverture 7 pour le chargement et le déchargement qui peut être fermée par un élément de fermeture 8. Cet élément 8 est connecté par un pivot 9 à un levier coudé 10 en forme deL. L'extrémité de ce levier qui est opposée au pivot 9 est soudée à un axe 11. Avec l'aide des supports de palier 12 fixés surle réservoir 1 l'axe Il est supporté de manière à pouvoir tourner. Afin de faire tourner l'axe ll d'un certain angle on utilise un cylindre pneumatique 12 dont la tige de piston est connectée par un levier-de transmission 13 à l'axe 11. Le cylindre 12 est soutenu de manière à tourner en 14. Du dessous de 1 l'élément de fermeture 8 deux fourchettes 15 sont insérées dans le réservoir à pression 1. Chacune de ces fourchettes 15 engage en glissant l'extrémité d'une goupille 16 qui est fixée dans le réservoir 1 parallèlement à l'axe de rotation dece réservoirl(voir également la figure 1). Comme le montrent les figures 3 et 4, lorsque la tige de piston du cylindre à pression 12 se déplace, l'éliment de fermeture 8 bascule de 900 et se déplace également dans la direction de la paroi latérale du réservoir 1. Lors du chargement et du déchargement du réservoir à pression,l'élément de fermeture n'est donc pas un obstacle. Il n'y a pas ou à peine de différences dans le temps de non action des tubercules ou des fruits à traiter. La première partie de la région d'ouverture de l'élément de fermeture est verticale. Dans cette partie il y a de la pression dans une direction approximativement verticale sur l'élément de fermeture 8, ce qui facilite l'ouverture et est important dans le cas où il subsiste un excès de pression dans le réservoir. Les éléments de manoeuvre de l'élément de fermeture 8 sont situés en dehors du réservoir I et sont donc soumis à une usure et une corrosion relativement faibles. Le volume du réservoir est ainsi complètement utilisé. Dans la position fermée l'élément de fermeture 8 renferme une bague d'étanchéité élastique 17 disposée dans la rainure d'une semelle d'appui 18 qui est boulonnée 20 sur la semelle 19 du réservoir 1. Dans le modèle représenté, la bague d'étanchéité est conçue comme une bague en 0. I1 y a une possibilité de mettre dans la couronne inférieure de la semelle d'appui une bague élastique qui comporte un plan conique, et de prévoir un plan conique pour le côté de l'élément de fermeture, plan qui peut renfermer le plan conique de la bague d'étanchéité. Le cylindre pneumatique est à double effet; ainsi il n'y a pas de ressort dans le cylindre. Les conduites 21 et 22 vont par un accouplement rotatif 23 et l'un des paliers 3 jusqu'au cylindrel2, c'est-à-dire vers chacune des extrémites du cylindre 12. Dans chacune des conduites 21 et 22 une soupape à trois directions 24, 25 respectivement est installée de façon à être actionnée électromagnétiquement. Les conduites peuvent être connectées à travers ces valves à une conduite d'air comprimé et à une évacuation. Un conduit de vapeur 26 disposé à travers l'autre coussinet 2 et l'autre palier 3 se décharge dans le réservoir (voir les figures 3 et 4). Le conduit de vapeur est connecté à une arrivée de vapeur 28 et à une évacuation de vapeur 29 qui sont fermées par des valves fonctionnant électromagnétiquement (respectivement 30 et 31). Immédiatement au dessus du réservoir à pression se trouve une trémie 32 dont on peut faire pivoter le fond à charnière grâce à un mécanisme de commande non représenté. Le fpnd est suspendu à des ressorts et ne peut pivoter que dans la position ouverte, si le poids qui est dessus a dépassé une certaine valeur. Un convoyeur d'alimentation 33 va jusqu'à la trémie. Une autre trémie 34 est installée sous le réservoir à pression, duquel part un convoyeur d'évacuation 35. La machine fonctionne comme suit Les pommes de-terre, dont la peau doit être retirée, sont transportées par le convoyeur 33 jusque dans la trémie 32. Quand le poids des pommes de terre sur le fond de la trémie a atteint une certaine valeur, le fond pivote dans la position ouverte, grâce à quoi les pommes de terre tombent par l'ouverture 7 dans le réservoir à pression 1. En fait l'élément de fermeture 8 est dans une-position approximativement verticale. En connectant l'extrémité du cylindre 12, qui fait face à la tige de piston (côté gauche, figure 3), à l'alimentation d'air comprimé et l'autre extrémité du cylindre 12 à l'évacuation, l'élément de fermeture 8 bascule dans la position fermée.-La valve 30 s'ouvre alors, pour laisser passer la vapeur à une pression de 7-8 atmosphères et à une température d'environ 1500C dans le réservoir à pression. Durant le temps d'action le réservoir 1 tourne au moyen de la poulie à chaîne et d'une chalne d'entraînement associée (non représentée); de sorte que toutes les pommes de terre sont soumises au même traitement. Ce traitement consiste à amener la couche relativement mince en dessous des peaux des pommes de terre à une température de 1000C ou plus. Puis le réservoir a pression 1 est amené à l'arrêt avec l'ouverture vers le bas. Afin d'obtenir une chute de pression aussi brutale que possible, la valve 31 et l'élément de fermeture 8 sont ouverts très peu de temps l'un après l'autre. Lors de cette chute de pression l'humidité de la "couche en ébullition" sera soumise à une exploration explosive grâce à laquelle les peaux se libéreront des pommes de terre. Les pommes de terre tombent par la trémie 34 sur le convoyeur 35. Finalement le réservoir à pression 1 tourne d'environ 1800C, après quoi le cycle tel qu'il est mentionne ci-dessus est répété. Dans d'autres modes de réalisation les fourchettes 15 peuvent être remplacées par des goupilles et les goupilles 16 par des fourchettes. Le cylindre à pression 12 peut être en principe remplacé par un électro-aimant. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit et représenté ci-dessus, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C- A T I O N s 10) Machine à peler fonctionnant à la vapeur qui comprend un réservoir( 1) à pression tournant autour d'un axe essentiellement horizontal, ce réservoir (1) comportant une ouverture (7) de façon à charger et retirer les tubercules ou fruits à peler, des tubercules ou fruits pelés respectivement, cette ouverture (7) étant fermée par un dément de fermeture (8) qui est placé dans une position ouverte ou fermée au moyen d'un mécanisme de manoeuvre, et qui comprend au moins une conduite (21, 22) qui débouche dans le réservoir à pression (1) de façon à envoyer et évacuer la vapeur surchauffée, machine caractérisée en ce que le côté supérieur de l'élément de fermeture (8) est connecté par un point de rotation (9) à un levier (10), lequel tourne autour d'un axe au moyen d'un dispositif de commande fixé à l'extérieur du réservoir (1), cet axe pouvant être déplacé par rapport au dit point de rotation (9) dans la direction de la paroi du réservoir (1), et caractérisée enoutre enoe qu'au moins un élément de guidage (16) est fixé à la paroi interne du réservoir (1) et fonctionne de manière à glisser en association avec une partie en saillie (15) sur la plaque d'étanchéité. 20) Machine à peler fonctionnant à la vapeur conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de commande comporte un cylindre pneumatique (12) à double effet, les conduites d'alimentation (21, 22) et d'évacuation (29) de l'air comprimé étant disposées jusqu'au cylindre pneumatique (12) par un accouplement tournant, sur une partie de l'axe de rotation (11) du réservoir à pression (1). 30) Machine à peler fonctionnant à la vapeur conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie en saillie sur l'élément de fermeture (8) consiste en une fourchette (15) qui vient engager une goupille (16) constituant l'élément de guidage.