Brevet FR2394777A1 — publié le 19790112

La présente invention est du domaine des appareils de traitement par échange thermique, des matières notamment pâteuses ou visqueuses, appareils tels que réchauffeurs, refroidisseurs et évaporateurs du type comportant un espace annulaire compris entre deux cylindres coaxiaux mobiles en rotation l'un par rapport a l'autre, espace dans lequel circule laitière a traiter le long d'une surface d'échange, et des moyens de raclage de la dite surface ; la présente invention a plus précisément pour objet des perfectionnements a ces moyens de raclage. On connait actuellement des dispositifs à cylindres concentriques comportant un espace annulaire entre les cylindres, dans lequel une matière plus ou moins fluide peut être introduite en vue d'échanger de la chaleur avec la paroi d'au moins un des cylindres ; on sait que pour accélérer l'échange il est bon d'augmenter le gradient thermique dans la matière par raclage de celle-ci sur la surface d'échange ; le raclage est réalisé au moyen d'une ou plusieurs lames faisant pression contre la surface d'échange et se déplaçant contre elle ; les lames supportées par un cylindre sont maintenues en pression contre la surface d'échange de l'autre cylindre généralement au moyen de ressorts et il y a dans l'utilisation de ressorts un double inconvénient : savoir, en premier lieu, que la tension des ressorts n'est ni facilement réglable, ni très régulière et en second lieu que le montage d'une lame et la mise simultanée en tension des ressorts est une opération assez délicate. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients majeurs en proposant un dispositif de raclage comportant des moyens de pression de la lame contre la surface d'échange, cette pression pouvant être nulle lors du montage de la lame dans l'espace annulaire et pouvant être ensuite très finement réglée. Selon l'invention un dispositif de raclage destiné aux appareils d'échange thermique comportant un espace annulaire compris entre une surface externe d'un cylindre intérieur et une surface interne d'un cylindre extérieur, l'une des deux surfaces étant une surface cylindrique d'échange, et au moins une lame supportée par l'un des deux cylindres pour être appliquée cnt ia dite surface cylindrique d'échange, est principalement caractérise en ce que les dits moyens de pression incorporent au moins une chambre gonflable, entendant par chambre gonflable une enceinte Q paroi déformable et de préférence élastique, la surface de la dite chambre étant en relation mécanique avec la dite lame pour appliquer cette dernière contre la surface d'échange Selon une forme préférée de réalisation dans laquelle la surface d'échange est la surface interne d'un cylindre extérieur, la dite chambre est logée dans l'ame du cylindre intérieur. De préférence la relation entre la dite chambre et la dite lame au moins est réalisée par au moins une tige traversant la paroi du dit cylindre intérieur pour prendre appui d'un coté sur la dite chambre et de l'autre sur la dite lame ; de préféren- ce la dite tige a la forme d'un cylindre allongé a extrémités arrondies, pouvant coulisser librement dans un alésage de la paroi du cylindre.De préférence encore la dite chambre gonflable comporte une surépaisseur circonférencielle d'une certaine largeur, a l'aplomb de l'abcisse d'une tige le long de l'axe du cylindre intérieur ; il résulte de cette surépaisseur, d'une part que le risque de détérioration de la chambre par l'extrémité d'une tige est considérablement diminué, et d'autre part qu'elle apporte un certain raidissement de la paroi de la chambre entrainant une augmentation de la force exercée par la chambre sur la tige ; de plus, du fait du caractère circonférenciel et de la largeur de la surépaisseur, l'extrémité d'une tige sera toujours en regard de la surépaisseur de la chambre sans précautions particulières d'ajustement.De préférence encore une lame de raclage, étant disposée le long d'une génératrice du cylindre intérieur, a son dos inséré assez librement dans une rainure longitudinale du cylindre intérieur, dans laquelle la lame est maintenue de façon flottante à l'aide de vis passant a travers des lumières de la dite lame ; une ou plusieurs tiges sont disposées sur une génératrice voisine de la rainure longitudinale de façon telle qu'elles puissent prendre appui, sous la poussée de la chambre, au voisinage de la partie médiane de la lame ; lorsque la chambre est en pression la lame est calée entre les points d'appui que forment un rebord de la rainure du cylindre intérieur, les extrémités des tiges eut a surface d'échange, cette dernière constituant un appui mobile ; lorsque la pression cesse dans la chambre la lame flotte alors librement dans le jeu qui lui est donné entre le fond de la rainure et bus vis, ainsi le cylindre intérieur et sa ou ses lames de raclage peut-il etre introduit ou sorti du cylindre exterieur très facilement. De préférence la dite chambre est pourvue de moyens de mise en communication de son volume intérieur avec une source de fluide sous pression ; de préférence le fluide sous pression utilisé pour le gonflage de la chambre est l'air comprimé, généralement disponible dans la plus part des ateliers. Les moyens de mise en communication du volume intérieur de la chambre peuvent être, dans un premier cas, une valve du type des valves équipant les chambres a air des pneumatiques d'automobiles; dans ce cas,le gonflement de la chambre a une pression déterminée est réalisé après introduction du cylindre intérieur et avant sa mise en rotation. Les moyens de mise en communication peuvent incorporer, dans un second cas, un joint tournant assurant en permanence le maintien de la pression dans la chambre et permettant sa variation en cours de rotation du cylindre. La chambre gonflable pourra être avantageusement réalisée en un élastomère tel que caoutchouc butyl ou autre ; elle pourra être encore réalisée, pour des utilisations a des températures plus élevées, en élastomères organosiliconés. La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaitront, a la description qui va être faite d'une forme particulière de réalisation en relation avec les figures de la planche unique annexée dans laquelle La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une extrémité d'un dispositif de l'invention ; La fig. 2 est une coupe transversale du même La fig 3 est un détail grossi de la fig. 2. Sur les figures, un dispositif de l'invention comprend principalement un cylindre extérieur 1 et un cylindre intérieur 2, coaxiaux et délimitant un espace annulaire 3 compris entre la surface interne 4 du cylindre 1 et la surface externe 5 du cylindre 2 ; l'appareil des figures est du type dans lequel le cylindre intérieur est rotatif, le cylindre extérieur est fixe et la surface interne est la surface d'échange ; un couple de lames 6 et 7, supportées et entrainées par le cylindre intérieur sont destinées a racler la surface d'échange pour y renouveler la matière en contact et améliorer ainsi l'échange thermique selon la caractéristique de l'invention les lames sont appliquées contre la surface d'échange a l'aide de moyens de pression constitués par une chambre gonflable 8 logée dans l'ame du cylindre in térieur ; la chambre 8 est en relation mécanique avec les lames par l'intermédiaire de tiges telles que 9 ayant la forme de cylindres allongés extrémités arrondies, et traversant la paroi du cylindre intérieur dans des alésages tels que 10 ; les tiges 9 prennent appui une de leurs extrémités directement sur la chambre 8, et a leur autre extrémité sur une lame telle que 7 au voisinage de la partie médiane de cette dernière ; les alésages tels que 10 sont disposés diamétralement opposés, dans le cas de la mise enjeu yre de plusieurs: lames, sur une circonférence de la surface externe du cylindre intérieur ; il doit être compris que suivant la longueur des cylindres il peut exister sur une même génératrice plusieurs alésages, la position de chacun étant définie par l'intersection d'une génératrice et d'une circonférence de la surface externe du cylindre intérieur, les circonférences et les génératrioes étant de préférence et respectivement équiréparties sur la surface. De préférence la chambre 8 comporte a l'aplomb de l'abcisse 11 de chaque tige une surépaisseur circonférentielle 12 d'une certaine largeur 13. Bien entendu une chambre telle que 8 pourra comporter plusieurs surépaisseurs équiréparties suivant la longueur des cylindres et le nombre des tiges et alésages, tel qu'indiqué ci-dessus. Comme cela est mieux visible sur la fig.3, chaque lame de raclage, telle que 7, a son dos 14 inséré assez librement dans une rainure longitudinale 15 du cylindre intérieur 2, la lame 7 étant maintenue de façon flottante sur le cylindre a l'aide de vis telles que 16 passant à travers des lumières telles que 17 de la lame ; lorsqu'une tige 9 vient exercer, sous la pression de la chambre, un effort contre la partie médiane de la lane, cette dernière est calée entre des points d'appui que forment un rebord 18 de la rainure, l'extrémité de la tige 9 et la surface 4; en l'absence de pression de la chambre, la lame flotte dans la rainure 15. Revenant à la fig. 1, des moyens de mise en communication du volume intérieur de la chambre sont constitués par une valve 19 du type équipant les chambres à air des pneumatiques d'automobiles ; un bouchon 20 permet l'accès à la valve pour gonfler la chambre à la pression voulue, ou au contraire la dégonfler, et entre ces opérationsen constitue une protection. Dans le cas de figure la valve est disposée avantageusement à l'extrémité du cylindre intérieur qui ne comporte pas les moyens d'entrainement en rotation du cylindre intérieur. Bien qu'un exemple de réalisation ait été donné à titre illustratif, il doit être compris que l'étendue de l'invention n'est pas limitée par celui-ci, mais qu'elle est définie par les revendications qui suivent. R E v E N D I C A T 7 O N S 1.- Dispositif de raclage destiné aux appareils d'échange thermi que comportant un espace annulaire compris entre une surface externe d'un cylindre intérieur et une surface interne d'un cylindre extérieur, l'une des deux surfaces étant une surface cylindrique d'échange, et au moins une lame supportée par l'un des deux cylindres pour être appliquée à l'aide de moyens de pression contre la dite surface d'échange, caractérisé en ce que les dits moyens de pression in corporent au moins une chambre gonflable en relation mécanique avec la dite lame 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite chambre est pourvue de moyens de mise en communication de son volume intérieur avec une source de fluide sous pression ; 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, la dite surface d'échange étant la surface interne du cylindre extérieur, la dite cham bre est logée dans l'amie du cylindre intérieur 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par au moins une tige traversant la paroi du dit cylindre intérieur pour prendre appui d'un côté sur la dite chambre et de l'autre sur à dite lame au moins ; 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la dite tige au moins a la for me d'un cylindre allongé à extrémités arrondies 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la dite chambre gonflable com porte à l'aplomb de l'abcisse d'une tige une surépaisseur cir conférencielle et d'une certaine largeur 7.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une lame de raclage a son dos inséré assez librement dans une rainure longitudinale du dit cylindre intérieur la lame étant maintenue de façon flottan te à l'aide de vis passant à travers des lumières de la dite lame ; 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les dites tiges sont disposées sur une génératrice voisine de la rainure de façon telle qu'elles puissent prendre appui au voisinage de la partie mé diane de la lame ; ; 9.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dits moyens de mise en communication sont constitués par une valve 10.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dits moyens de mise en communication incorporent un joint tournant.