Brevet FR2319431A1 — publié le 19770225

L'invention concerne un dispositif pour amener un liquide à la surface doun liquide en évitant dans une large mesure un mélange entre les liquides. Le présent dispositif convient, par exemple, pour amener du lait préfermenté destiné à la fabrication de yogourt ou d'autres produits laitiers dans un récipient de coagulation. Le dispositif se prête tout spécialement à la mise en oeuvre du procédé de fabrication de yogourt et autres produits laitiers fermentés suivant la demande de brevet néerlandais 72.04690. Cette demande de brevet fait état d'un dispositif d'amenée du liquide à coaguler, qui contient un disque conique tournant à axe vertical, placé à une faible distance au-dessus du niveau du liquide dans le récipient de coagulation. Pour un tel procédé, il est particulièrement important qu'il ne se forme pas de turbulences dans le récipient de coagulatison Le liquide amené doit donc être, non seulement bien réparti a la surface, mais aussi déposé aussi précautionneusement que possible sur cette surface du liquide. Le disque précité, tournant autour d'un axe vertical, donne déjh d'assez bons résultats, mais ne représente pas encore l'optimum pour le but poursuivi. On peut concevoir d'autres types de dispositifs répartiteurs, distribuant le liquide de façon que celui-ci n'exerce pas de fortes impulsions sur la surface du liquide dans le récipient ou au-dessous de cette surface. On peut utiliser, par exemple, le dispositif connu sous le nom de roue à réaction ou roue de Segner, qui comporte un ou plusieurs tubes tournant autour d'un axe vertical et munis d'ouvertures horizontales qui sont orientées de telle façon que le liquide peut en sortir dans une direction opposée au sens de rotation. De cette matière, la vitesse horizontale du liquide a la sortie de la roue peut être choisie assez faible pour que la vitesse du liquide a son impact sur la surface ne soit définie que par la vitesse de chute d'une hauteur très réduite.Toutefois, les résultats ainsi obtenus ne sont pas encore totalement satisfaisants. L'invention représente un perfectionnement apporté à ce dispositif connu pour atteindre le but précité. Le dispositif selon l'invention, grâce auquel ce but est atteint, est caracté -risé par une grille se trouvant a la hauteur du niveau du liquide, ainsi que par un organe d'amenée, qui tourne autour d'un axe vertical, est placé à une courte distance au-dessus de la grille et est pourvu d'au moins un tube portant des ouvertures de sortie du liquide sensiblement tangentielles et horizontales qui se trouvent à des distances différentes de l'axe de rotation, la grille étant disposée de telle façon au'une grande partie du liquide délivré par l'organe d'amenée tournant peut être captée par la grille et être cédée sans turbulence gênante au liquide contenu dans le récipient au-dessous de la grille. Le dispositif selon l'invention comprend donc une roue de Segner se trouvant au-dessus d'une grille répartitrice qui capte la plus grande partie du liquide amené et en réduit la vi tesse avant qu'il ne s'ecoule sur la surface du liquide dans le récipient. La roue peut être entraînée mécaniquement, bien que ce ne soit pas indispensable. La grille est constituée, de préférence, par des tubes ou des barres, possédant un section circulaire, au moins sur leur face supérieure qui s'étend au-dessus du niveau du li quide. Le procédé précité pour la fabrication de yogourt et produits analogues est mis en oeuvre de telle façon que le niveau du liquide s'élève au cours du remplissage du récipient de coagulation et est ensuite soumis en service à de faibles varia tions.Dans ce cas, le dispositif comprend avantageusement des moyens pour suivre le mouvement vers le haut et vers le bas du niveau du liquide dans le récipient. Ces moyens sont de préférence représentés par la flottabilité propre de la grille. Cette flottabilité peut être assurée en totalité ou pour la plus grande partie par des tubes creux de la grille. Le dispositif peut être toutefois muni d'un contrepoids et se déplacer sous l'influence de la force ascensionnelle développée par le liquide refoulé. La grille peut présenter différentes formes, par exemple être constituée par plusieurs tubes rectilignes parallèles. Sur le plan de la construction, cette forme de réalisation est très simple.-Pour obtenir une répartition parti culièrement bonne du liquide, on peut utiliser une forme de réa lisation du dispositif suivant laquelle les barres ou les tubes de la grille forment plusieurs cercles concentriques, qui se trouvent au-dessous des emplacements le long desquels l'organe d'amenee rotatif délivre le liquide. Cette forme de réalisation peut être facilement aménagée de façon que le liquide ne tombe pas directement sur le niveau du liquide dans le récipient. L'invention concerne de plus une forme de réalisation particulièrement favorable de la roue de Segner. Un exemple de réalisation préféré de l'invention est décrit ci-après, en référence au dessin schématique annexé, dans lequel - la fig; I est une vue en coupe verticale d'une partie d'un récipient de coagulation, dans lequel se trouve un dispositif selon I1 invention; et - la fig. 2 est une vue de dessus en plan de ce dispositif. Le récipient de coagulation pour la mise en oeuvre du procédé sus-mentionné de fabrication continue de yogourt et produits analogues est un récipient cylindrique avec paroi verticale 1, munie d'une double enveloppe (non représentée), à travers laquelle circule un fluide maintenant le contenu du récipient à une température exactement définie. Pour d1autres détails au sujet de ce procédé et de cet appareil, on se référera à la demande de brevet néerlandais 72.04690 précitée. Dans le récipient se trouve le dispositif selon l'invention, surnageant par sa flottabilité propre sur le liquide contenu dans le récipient. Ce liquide est normalement du lait préfermenté. Au cas où la force ascensionnelle du dispositif ne suffit pas, il peut être prévu un contrepoids.Le dispositif comprend une grille 2 pouvant etre constituée par une pluralité de tubes métalliques 3 creux et fermés. Comme signalé déjà, les tubes 3 peuvent être rectilignes et parallèles entre eux, ce qui est le plus simple sur le plan de la construction. Dans l'exemple représenté, les tubes'forment toutefois des anneaux concentriques. Ils sont localement réunis entre eux, par exemple au moyen de bandes radiales 4 placées au-dessous d'eux. A trois ou plusieurs emplacements de sa périphérie, la grille 2 est munie de supports 5 pour des bras radiaux 6 -e trouvant à une légers distance au-dessus des tubes 3. u centre est fixé aux bras 6 un moyeu 7 servant de palier à un axe vertical creux 8. Au-dessus du moyeu 7 est montée une roue à chaîne ou une poulie 9 destinée à l'entraînement de l'axe au moyen d'une chaîne ou d'une courroie 10 et d'un moteur électrique il à axe vertical qui est fixé à l'un des bras radiaux 6. A son extrgnité extérieure, chacun des bras 6 est pourvu d'une console 12 portant deux galets 13. Les galets 13 servent au guidage de l'ensemble du dispositif le long de la paroi interne du récipient 1 vers le haut ou vers le bas. A son extrémité supérieure, l'axe creux 8 comporte un organe par exemple un tuyau souple, pour l'amenée de lait préfermenté ou d'un produit analogue.Le tuyau souple peut suivre les mouvements ascendants et descendants du dispositif dans le récipient de coagulation en fléchissant plus ou moins. I1 peut être prévu également un enrouleur à ressort, sur lequel s'enroule une partie plus ou moins grande du tuyau souple. A son extrémité inférieure, au-dessous des bras 6 et au-dessus des tubes 3, l'axe creux 8 est réuni à plusieurs tubés 14 (au nombre de deux dans le cas présent), avec des ajutages de sortie 15 dirigés horizontalement. Par rapport au sens de rotation des tubes 14, les ajutages de sortie 15 sont tournés vers l'arrière et chacun d'eux est placé au-dessus d'un tube 3 de forme an nulaire. Les sorties des ajutages 15 se trouvent exactement sur un rayon passant par le centre de l'axe creux 8. On peut prévoir également, par exemple, deux ajutages de sortie successifs 15 au-dessus de chaque tube 3. En service, le liquide est amené à l'axe creux 8, ressort ensuite par les ajutages 15 et tombe sur les tubes 3 de la grille 2. Les tubes 3 flottent sur le liquide, dans lequel ils plongent en partie. Le liquide s'écoule le long de la surface des tubes sur le liquide contenu dans le récipient, sans y créer de turbulence. L'état idéal est obtenu lorsque, par unité de surface du récipient, est amenée par unité de temps une quantité égale de liquide. De préférence, la vitesse de rotation de la roue de Segner est choisie de façon que le liquide possède à sa sortie une vitesse absolue nulle en direction horizontale. La vitesse initiale en direction verticale est alors pareillement nulle. En raison de la faible hauteur des tubes 34 de la roue de Segner au-dessus des tubes 3 de la grille 2, la vitesse de chute du liquide n'est pas grande. Cet état idéal peut être atteint facilement par un entraînement de la roue de Segner. Sans moyen mécanique, les tubes 14 de la roue de Segner fonctionnant en roue de réaction peuvent être entraînés agalement par le liquide sortant. Dans un tel cas, la vitesse de la roue est inférieure à celle qui se serait nécessaire à l'obtention de l'état idéal. Pour une vitesse absolue horizontale égale à zéro du liquide sortant, la vitesse relative de sortie de chaque ajutage 15 est égale à la vitesse périphérique de la roue à cet emplacement. Par suite de l'action centrifuge, la vitesse relative de sortie du liquide est plus élevée à grande distance qu'à une plus petite distance de l'axe de rotation de la roue.De ce fait, on peut obtenir automatiquement la délivrance d'un même quantité de liquide par unité de surface, indépendamment 3e la distance de l'axe de rotation, pour des ajutages équidistants et d'ouvertures égales. Ce résultat est facile à atteindre, au moins avec des vitesses de rotation élevées de la roue de Segner. A cet égard, la pression hydraulique d'amenée semble n'avoir qu'une influence secondaire. L'entraînement mécanique de la roue de Segner demande extrêmement peu d'énergie, car il a lieu dans la même direction que celle suivant laquelle la roue cherche à tourner en tant que roue à réaction. A titre d'exemple, on-peut citer une vitesse de rotation de 100 tours/minute pour une roue comportant deux tubes 14. Les tubes ont une longueur de 34 cm à partir de l'axe de la roue et un diamètre intérieur de 12 mm. Les ouvertures de sortie ont un diamètre intérieur de 1,5 mm et sont distantes de 39 mm. Contrairement au dessin, il peut être prévu également, au voisinage du palier de la roue de Segner, des deux côtés de chaque tube 14, un ajutage de sortie au-dessous duquel se trouve un organe de retenue, par exemple formé d'un tube recourbé. Ces ajutages de sortie peuvent posséder un diamètre d'ouverturede 2,1mm par exemple, c'est à dire deux fois plus grand que celui des autres ajutages de sortie, de sorte que ces ajutages peuvent amener sur une largeur double la même quantité de liquide par unité de surface. Ces ouvertures, placées le plus vers l'intérieur, peuvent être distantes de 39 mm de l'axe de rotation et, par suite, distantes de 78 mm l'une de l'autre, en même temps qul elles sont éloignées d'une quantité correspondante des ajutages de sortie placés plus loin vers l'extérieur. Avec les dimensions indiquées, la quantité de liquide délivrée en cas de lait préfermenté est d'environ 213 litres par heure. Dans le dessin sont représentés moins de tubes 3 qugil n' en existe en réalité.Les tubes 3 le plus à l'intérieur ne figurent pas au dessin. Les différentes dimensions ne sont pas reproduites avec des proportions exactes, car il existe généralement un nombre plus grand de tubes 3 et certains éléments ont dû être représentés à très petite échelle. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour amener un liquide à la surface d'un liquide en évitant dans une large mesure un mélange entre les liquides, ce dispositif étant caractérisé en ce quril comprend une grille (2) se trouvant à la hauteur du niveau du liquide, ainsi qu'un organe d'amenée (8), qui tourne autour d'un axe vertical, est placé à une courte distance au-dessus de la grille (2) et est pourvu d'au moins un tube (14) portant des ouvertures de sortie du liquide (15) sensiblement tangentielles et horizontales qui se trouvent à des distances différentes de l'axe de rotation, la grille (2) étant disposée de telle façon qu'une grande partie du liquide délivré par l'organe d'amenée tournant (8, 14) peut être captée par la grille et être cédée sans turbulence gênante au liquide contenu dans le récipient (1) au-dessous de la grille (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grille (2) est constituée par des tubes (3) ou des barres présentant une section circulaire au moins sur leur face supérieure qui s'étend au-dessus du niveau du liquide. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour lui permettre de suivre le mouvement vers le haut et vers le bas du niveau du liquide dans le récipient. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par la flottabilité propre de la grille (2). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractriséen ce qu'il comprend des moyens de guidage placés à au moins trois emplacements périphériques et formés de consoles (12) portant des galets (13) qui sont guidés sur la paroi du récipient (1) lors d'un mouvement ascendant et descendant de la grille (2) le long de cette paroi. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que la flottabilité de la grille (2) est assurée principalement par les tubes (3) qui sont creux. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barres ou les tubes (3) de la grille (2) forment plusieurs cercles concentriques qui se trouvent au-dessous des emplacements (15) le long desquels l'organe d'amenée tournant (8, 14) délivre le liquide. 8. Dispositif selon l'une quelconque revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'amenée tournant comporte au moins un tube (14), qui se trouve dans un plan horizontal et est décalé par rapport à une direction radiale, de façon que les ouvertures de sortie (15) du tube (14) soient placées suivant un rayon de l'organe d'amenée.