Brevet FR2466729A1 — publié le 19810410

La présente invention est du domaine des appareils de traitement et notamment des échangeurs de chaleur à cylindre rotatif, ces appareils étant utilisés notamment pour le séchage ou la cristallisation des produits tels qu'alimentaires, pharmaceutiques, chimiques, etc..., et elle a pour objet des perfectionnements aux organes de raclage. On rappelle que de tels appareils de traitement sont dans leur généralité constitués d'une surface mobile généralement cylindrique et d'un organe de raclage, dit couteau, fixe par rapport au bâti de la machine et appliqué selon une gé nératrice du cylindre. On rappelle aussi que lorsque ces appareils, comme c'est en général le cas, ont une fonction d'échangeurs de chaleur, l'uniformité d'application du couteau contre le cylindre est une source de difficultés se traduisant notamment par l'usure exagérée de la lame en certains points, tandis qu'en d'autres points du cylindre la pellicule de produit n'est que superficiellement raclée ; ces difficultés résultent essentiellement de l'instabilité du réglage de la force d'application de la lame contre la surface cylindrique, instabilité liée elle-même à l'instabilité des conditions thermiques en différents points du cylindre. On rappelle aussi que traditionnellement le réglage de l'application de la lame contre la surface cylindrique d'échange était effectué au moyen de vis prenant un appui direct ou indirect sur le bâti et un autre appui sur la lame. L'inconvénient de tels moyens de réglage réside dans leur non élasticité et il se double de l'inconvénient lié au fait qu'eux-mêmes, par leur dilatation, sont tributaires des conditions thermiques. Le but de la présente invention est de proposer des moyens de réglage élastiques de la force d'application de la lame contre le cylindre, la force d'application étant approximativement constante quelles que soient les variations dimensionnelles des organes en présence liés à la variations des conditions thermiques ; le but final recherché entant d'obtenir une usure régulière et minimale de la lame tout en évitant un raclage insuffisant en certaines parties de la surface. Selon la présente invention les buts sus visés sont atteints par un dispositif de traitement de produit, le dit dispositif étant du genre à surface raclée, notamment surface cylindrique, et comportant un ensemble de raclage, dit couteau racleur, constitué essentiellement d'une pièce porte-lame, d'une pièce contre-lame, d'une lame, et de moyens support et de manoeuvre desdites pièces, caractérisé par un élément gonflable à l'aide d'un fluide, ledit élément gonflable étant disposé le long de ladite lame pour, sous l'effet de la pression du fluide, déformer ladite lame et l'appliquer avec une force sensiblement uniforme contre ladite surface à racler.De façon plus particulière, et toujours selon la présente invention, le porte-lame qui normalement est la pièce la plus proche de la surface raclée a une largeur nettement inférieure à celle de la lame et à celle de la contre-lame, tandis que la contre-lame comporte, dans sa partie dépassante par rapport au porte-lame, une rainure longitudinale formant logement, ladite rainure étant disposée en regard de la lame, et tandis que ledit élément gonflable est un tube en matériau souple, ledit tube étant logé dans ladite rainure de façon telle qu'à l'état gonflé il puisse faire pression sur la lame et la recourber légèrement en direction du cylindre. On doit comprendre que si dans une autre forme de montage c'est la contre-lame qui est la plus proche du cylindre, ce sera elle qui aura une largeur inférieure à la largeur du porte-lame, et ce sera le porte-lame qui comportera le logement pour loger le tube gonflable. Selon une forme particulière et préférée de réalisation de l'invention ledit logement a une section transversale en forme de segment circulaire comprise entre la moitié et la totalité du cercle, la surface de ladite section étant sensiblement égale à la surface de la section du tuyau ; il résulte de cette disposition que l'absence de pression, ou en présence d'une contre pression suffisamment forte par la lame, en un certain point, le tuyau prend dans son logement une section à forme elliptique, tandis que sous pression ou en l'absence d'une contre pression suffisamment forte de la lame, il tend vers une section circulaire ; cette déformation du tuyau est permise grâce au jeu qu'il occupe dans le logement ; on peut également compter sur une légère déformation élastique, ou gonflement, du tuyau. Les performances du dispositif ci-dessus décrit peuvent être encore sensiblement améliorées sil sur un appareil de traitement à surface raclée du genre sus visé, dans lequel lesdits moyens support et de manoeuvre inoarporent un arbre porte-lame solidaire du bâti de l'appareil et une pluralité d'organes presseurs équirépartis le long de l'arbre, lesdits organes presseurs formant articulation du porte-lame sur l'arbre, chaque organe presseur incorpore un vérin fluidique dans lequel la pression de fluide peut être réglée de façon indépendante pour chaque organe, ledit vérin servant à appliquer à force constante le couteau contre la surface raclée ou alternativement à l'en éloigner ; il résulte de cette disposition une distribution à deux étages de la force d'application de la lame contre le cylindre, tout à fait propice à son uniformité le long de la lame. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va en être faite d'une forme particulière de réalisation en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles La fig.1 est une vue d'ensemble d'un "cylindre" à surface raclée incorporant des organes conformes à l'invention, La fig.2 est une coupe transversale d'un organe presseur et d'un porte-lame conformes à l'invention, La fig.3 est une coupe illustrative du fonctionnement d'un détail de la figure précédente, à plus grande échelle, et La fig.4 est une coupe explicative d'un détail de la figure précédente. Sur la fig.l un dispositif de traitement à surface raclée qui peut être un sécheur aussi bien qu'une écailleuse, se compose essentiellement d'un bâti 1, d'un cylindre rotatif 2 constituant la surface d'échange et d'un ensemble de raclage 3, dit couteau-racleur, fixé sur le bâti au moyens de palliers 4 et 5,, et dont la lame 6 peut être mise en appui sur une génératrice du cylindre 2 ; tel qu'il est-représenté sur la figure le couteau-racleur est en position relevée. Le couteau-racleur comprend d'une part, des moyens-support et de manoeuvre comprenant un arbre 7 monté sur les palliers 4 et 5 et une pluralité d'organes presseurs 8,9, 10 et 11 équirépartis le long de l'arbre, et d'autre part des pièces comprenant un porte-lame, une lame et une contre-lame, ces pièces étant continues d'un bout à l'autre du cylindre et étant supportées par les organes presseurs ; ces pièces, ainsi qu'un organe presseur, sont décrits en détail sur les figures suivantes. Sur la fig.2 un organe presseur se compose d'un collier 12 monté autour et-verrouillé sur un arbre tubulaire 13 ; le collier 12 comporte un bras 14 dont l'extrémité forme une chappe 15 pour une tête de piston 16 d'un vérin fluidique 17. De part et d'autre du collier 12,le long de l'axe de l'ar brie13, se trouve un double collier non visible sur la figure mais ayant une coupe identique à celle du collier 12, ce double collier comporte un couple de bras tel que le bras 15 pour servir de chappe au corps de vérin 17 ; il comporte aussi une platine 18 sur laquelle peut être boulonné un porte-lame 19.La chappe 15, le bras 14, le collier 12 et l'arbre 13 sont solidaires les uns des autres et normalement fixes par rapport au bâti tandis que le bras 15, le vérin 17, le double collier et la platine 18 sont mobiles en rotation autour de l'abre 13 et peuvent pivoter sur lui, dans un sens ou dans l'autre , sous l'effet du vérin 17. Le vérin 17 est alimenté en pression par un détendeur 20 permettant le réglage de la pression de fluide dans le vérin. Lorsque la pression s'exerce à l'avant du vérin le porte-lame 19 est déplacé en direction du cylindre 2 et la lame 6 vient en appui contre ce dernier (position de la figure). Au contraire lorsque la pression s'applique à l'arrière du vérin 17 les bras 14 et 15 s'éloignent l'un de l'autre et le porte-lame s'écarte du cylindre pour prendre une position dite relevée. Ainsi l'ensemble sus décrit constitue d'une part le premier étage de pressage de la lame contre le cylindre et d'autre part un organe de relevage de la lame. Sur la fig.3 le porte-lame 19, constitué par une pièce en section en T d'une longueur sensiblement égale à celle du cylindre, est boulonné sur une platine 18 au droit d'un organe presseur tel que celui de la figure 2 ; sur le porte-lame une lame 6 est maintenue boulonnée par l'intermédiaire d'une contre-lame 20. La contre-lame 20 comporte au voisinage de son bord extérieur un logement 21 à section en segment circulaire pour loger un tube, ou tuyau, 22 en matériau souple.On remarque sur cette figure que la largeur du plateau 23 du porte-lame servant de machoire pour la lame est inférieure très nettement à la largeur du porte-lame 20, et que le logement 21 du porte-lame est nettement décalé vers l'extérieur par rapport à l'extrémité du plateau 23 ; il résulte de cette disposition que lorsque le tuyau 22 est soumis à une pression intérieure il peut, s'il déborde suffisamment de son logement, comme cela est le cas représenté sur la figure, déformer la lame 6 et lui imprimer une flexion par rapport à sa position d'origine représentée en tirets.De façon plus précise et tel que cela est représenté en fig.4, le diamètre extérieur du tuyau 22 doit être légèrement inférieur au diamètre du logement 21 qui est sensiblement circulaire, de façon telle qu'en l'absence de pression dans le tuyau celui-ci puisse être aplati par la pression élastique de la lame, tandis qu'en présence d'une pression intérieure le tuyau tend à reprendre sa section cylindrique et à faire fléchir élastiquement la lame. C'est ainsi une autre caractéristique de l'invention que d'associer des vérins à pression différentiellement réglable destinés à assurer au couteau la force d'application nécessaire au raclage et à compenser les écarts dimensionnels entre le couteau et le cylindre, ces écarts pouvant provenir soit d'une usure générale du cylindre, soit de contraintesd'origine thermique, soit de contraintes d'origine mécanique, ces vérins constituant le premier étage presseur à grande ellongation, à un élément gonflable destiné à compenser localement, et suivant de courtes ellongations, les écarts dimensionnels de moindre étendue et à répartir localement la force d'application de la lame. L'élément gonflable constitué par le tuyau est équivalent dans sa fonction, mais à moindre coût, à une multitude de vérins disposés tout le long de la lame, et constitue le deuxième étage de pressage. I1 doit être compris que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-dessus décrites mais qu'elle s'étend à tous moyens tels que définis par les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de traitement de produits, ledit dispositif étant du genre à surface raclée, notamment surface cylindrique, et comportant un ensemble de raclage, dit couteau-racleur cons titué d'une pièce porte-lame, d'une pièce contre-lame, d'une lame, et de moyens-support et de manoeuvre desdites pièces caractérisé par un élément gonflable à l'aide d'un fluide, ledit élément gonflable étant disposé le long de la dite lame pour, sous l'effet de la pression du fluide, défor mer ladite lame et l'appliquer avec une force sensiblement uniforme contre ladite surface à racler 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé - en ce que le porte-lame, qui est normalement la pièce la plus proche de la surface raclée, a une largeur nettement in férieure à celle de la lame et à celle de la contre-lame, - en ce que la contre-lame comporte, dans sa partie dépassan te par rapport au porte-lame, une rainure longitudinale for mant logement, et - en ce que ledit élément gonflable est un tube, ou tuyau, en matériau souple, ledit tube étant logé dans ladite rainure de façon telle qu'à l'état gonflé il puisse faire pression sur la lame et la recourber légèrement ; 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit logement a une section transversale en forme de segment circulaire comprise entre la moitie et la totalité du cercle, la surface de ladite section étant sensiblement égale à la surface de la section du tuyau 4.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens-support et de manoeuvre incorporent un arbre porte lame solidaire du bâti du dispositif et une pluralité d'orga nes presseurs équirépartis le long de l'arbre, lesdits organes presseurs formant articulation du porte-lame sur l'arbre, caractérisé en ce que chaque organe presseur incorpore un vérin fluidique dans lequel la pression de fluide peut être réglée de façon indépendante pour chaque organe, ledit vérin servant à appliquer à force constante le couteau contre la surface raclée ou alternativement à l'en éloigner.