Brevet FR2492406A1 — publié le 19820423

La présente invention concerne les essoreuses centrifu- ges à marche continue constituées par un panier à axe ver- tical, en forme de tronc de cône inversé, équipé d'un tamis à travers lequel filtre la phase liquide du produit à esso- rer tandis que la phase solide est expulsée par la force centrifuge à l'extrémité de grand diamètre du panier et pro- jetée dans une cuve fermée o est logé le panier. Les essoreuses de ce type sont utilisées en sucrerie pour séparer les cristaux de sucre des masses cuites. Dans certains cas, on est amené à mélanger les cristaux à un jus saturé juste après l'essorage. Cette opération appelée em- pâtage nécessite un récipient muni de dispositifs d'agita- tion et un dispositif, tel qu'une vis sans fin, pour trans- porter les cristaux de sucre de l'essoreuse au récipient. Pour simplifier l'installation, on a proposé d'effectuer cet- te opération directement dans l'essoreuse et différents mo- yens ont été utilisés à cette fin. D'une manière générale, on utilise des buses ou des rampes d'arrosage pour projeter le jus d'empâtage sur les cristaux à leur sortie du panier et un collecteur annulai- re sur lequel le mélange de cristaux et de jus est projeté par la force centrifuge. Ces collecteurs, qui peuvent avoir un profil circulaire, parabolique ou tronconique, sont con- çus pour retenir un certain volume de ce mélange et éviter ainsi que les cristaux viennent frapper avec force la surfa- ce du collecteur o ils pourraient se briser. Leur profil doit donc être convenablement étudié en fonction du produit traité pour qu'ils remplissent correctement cette fonction ce qui complique la conception et la fabrication de l'esso- reuse. La présente invention permet d'atteindre le but recher- ché par des moyens beaucoup plus simples. L'essoreuse objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un anneau plan de faible largeur radia- le fixé intérieurement sur la paroi de la cuve légèrement au-dessous du plan horizontal s'appuyant sur le bord supé- rieur du panier. On a déjà proposé, dans une essoreuse centrifuge, de - 2- fixer sur la paroi de la cuve, au-dessous du bord de sortie du panier, un anneau de retenue sur lequel se forme un ta- lus de produit essoré. Cette disposition a pour but, dans ce cas, de protéger la paroi de la cuve et de réduire l'usure due à l'abrasion par les produits essorés. L'invention consiste en réalité à l'application de cet- te disposition à une essoreuse d'empâtage pour éviter le bris des cristaux expulsés du panier et assurer un mélange convena- ble des cristaux et du jus d'empâtage. Les buses ou rampes qui dirigent les jets de jus sur la nappe de cristaux expulsés du panier peuvent être disposées à l'intérieur du panier, au voisinage du plan horizontal s'ap- puyant sur le bord supérieur du panier, les jets émis par ces buses ou rampes étant dirigés vers le bord du panier. En variante, les buses ou rampes peuvent être disposées autour d'une jupe cylindrique placée audessus du bord supérieur du panier de telle sorte que le jus d'empâtage soit projeté sur cette jupe, s'écoule jusqu'à son bord inférieur et tombe sur la nappe de cristaux expulsés du panier à travers la fente circulaire ménagée entre le bord inférieur de la jupe et le bord supérieur du panier. Le magma constitué par le mélange de cristaux et de jus est recueilli dans une auge annulaire dont la paroi ex- térieure est constituée par la paroi de la cuve et dont le fond comporte plusieurs orifices de sortie et présente, d'un orifice de sortie au suivant et en se déplaçant dans le sens de rotation du panier, une pente descendantpEMo hélicoïdale. Outre sa simplicité, la solution de l'invention permet de réduire au minimum le volume limité par la jupe, le cou- vercle de la cuve, la paroi de la cuve, la paroi intérieure et le fond de l'auge de réception du magma et, par consé- quent, d'intensifier dans ce volume la ventilation due à la rotation du panier et le brassage du magma qu'elle provoque. Dans les solutions connues, l'existence du collecteur, dont la hauteur audessus du bord supérieur du panier n'est pas négligeable, limite la réduction de ce volume. Dans une essoreuse d'empâtage, il est nécessaire, pour contrôler la qualité de l'essorage,de prélever, en marche, -.3- des échantillons de cristaux de sucre. Cet échantillonna- ge est effectué au moyen d'un pot que l'on introduit dans la cuve par un orifice prévu dans le couvercle de la cuve et normalement fermé; ce pot comporte une ouverture laté- rale que l'on place devant le panier pour recueillir des cristaux de sucre expulsés du panier. Pendant cette opéra- tion, il est nécessaire de couper l'alimentation de la ram- pe ou des buses projetant le jus d'empâtage sur les cristaux, à leur sortie du panier. On constate qu'il se produit alors des engorgements sur l'anneau et dans l'auge. Pour remédier à cet inconvénient, l'essoreuse de l'in- vention est équipée d'une rampe d'arrosage auxiliaire pla- cée dans la partie supérieure de la cuve, près de sa paroi, et dont les jets sont dirigés vers l'anneau et d'un sys- tème de vannes permettant d'alimenter cette rampe en jus d'empâtage dès que l'alimentation des buses ou rampes d'ar- rosage principales est coupée et vice-versa. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non- limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels: La figure 1 est une coupe par un plan vertical d'une essoreuse centrifuge conforme à l'invention; La figure 2 est une vue de dessus, à plus petite échel- le, du fond de l'auge de réception du magma; La figure 3 est une vue développée et en coupe de l'au- ge de réception du magma montrant le profil du fond de l'au- ge; et La figure 4 est une vue en coupe de l'essoreuse équi- pée d'une rampe auxiliaire permettant l'échantillonnage du sucre. L'essoreuse représentée sur la figure 1 comprend une cuve 10 supportant le pivot 12 sur lequel est monté rota- tif un panier 14 en forme de tronc de cône inversé équipé d'un tamis 16. Le produit à essorer est introduit par une tuyauterie 18 dans un pot répartiteur 20 fixé sur le moyeu du panier. Ce pot a pour rôle d'amener le produit à essorer 249240d -4- jusqu'au fond du panier et de le répartir uniformément sur toute sa périphérie. Sous l'effet de la force centrifuge, le produit à es- sorer qui est constitué par une masse-cuite, glisse sur le tamis 16 jusqu'au bord supérieur du panier. La phase liquide du produit à essorer filtre à travers le tamis et s'écoule dans des canaux ménagés entré la paroi du panier et le ta- mis jusqu'à leur extrémité supérieure o sont prévus des orifices débouchant dans une chambre annulaire 22 entourant le panier et délimitée par des cloisons circulaires 24 et 26 et un fond 28. Les particules solides du produit à essorer, qui sont constituées par des cristaux de sucre, sont expulsées par la force centrifuge lorsqu'elles atteignent le bord supérieur du panier et sont projetées sur la paroi de la cuve. A leur sortie du panier, les cristaux de sucre sont ar- rosés avec un jus sucré projeté par une rampe circulaire 32 disposée à l'intérieur du panier, au niveau du bord supé- rieur du panier. Les jets de cette rampe sont tangents au bord supérieur du panier. En variante, le jus sucré d'empâtage pourrait être projeté au moyen d'une rampe d'arrosage circulaire 32', re- présentée en tirets sur la figure 1, sur la surface extéri- eure d'une jupe cylindrique 34 fixée au couvercle 35 de la cuve, audessus du rebord du panier; le bord inférieur de cette jupe est espacé du bord supérieur du panier de fa- çon à ménager une fente circulaire pour le passage des cris- taux expulsés du panier. Dans ce cas, le jus sucré s'écoule par gravité le long de la jupe, jusqu'à son bord inférieur, et tombe sur la nappe de cristaux sortant du panier. Un anneau plan 36, de faible largeur, est fixé sur la paroi de la cuve légèrement au-dessous du plan horizontal s'appuyant sur le bord supérieur du panier. Cet anneau retient un certain volume du magma constitué par le mélange de cris- taux et de jus. On constate qu'il se forme sur l'anneau 36 un boudin de magma 38 qui tourne sur lui-même, comme indi- qué par les flèches sur la figure 1, et dans le sens de ro- tation du panier sous les effets conjugués de la ventila- -5- tion et de l'impact des cristaux. Ce boudin qui est placé sur la trajectoire des cristaux expulsés du panier empêche ceux-ci de venir heurter violemment la paroi de la cuve et évite leur détérioration. Le diamètre du boudin 38 est sensiblement supérieur à la largeur de l'anneau 36. Dans une réalisation particu- lière, l'anneau 36 a une largeur de 40mm environ et est situé à 5 mm audessous du plan horizontal s'appuyant sur le bord du panier. La distance axiale entre l'anneau et le bord du pa- nier peut varier mais doit toujours être faible et sera avantageusement inférieure à 10 mm. Le magma constituant le boudin 38 se renouvelle cons- tamment; après avoir séjourné un certain temps sur l'an- neau 36, il est évacué par gravité et recueilli dans une auge annulaire 40 formée par la paroi de la cuve 10 et un prolongement de la cloison circulaire 24. Le fond de cette auge comporte deux orifices de sortie 42, diamétralement opposés, et le fond de l'auge est formé de deux portions d'hélice ou d'anneau 44 inclinées de haut en bas, dans le sens de rotation du panier 14, les orifices 42 se trouvant aux deux points bas du fond (figures 2 et 3). L'auge pour- rait comporter plus de deux orifices de sortie ce qui au- rait notamment pour effet d'augmenter la pente du fond pour une même hauteur de l'auge. Bien que cela ne soit pas mis en évidence sur la fi- gure 1, l'invention permet de réduire le volume o circule l'air mis en rotation par le panier 14 et, par conséquent, d'intensifier le brassage du magma dans le boudin, en rap- prochant le couvercle de la cuve du bord supérieur du pa- nier. La figure 4 montre une essoreuse identique à celle de la figure 1 équipée d'une rampe circulaire auxiliaire placée sous le couvercle et près de la paroi de la cuve. Le nombre et le diamètre des orifices de cette rampe sont les mêmes que ceux de la rampe 32, mais leur disposition est telle que les jets soient dirigés vers l'anneau 36, verticalement ou légèrement en oblique, et plus précisé- -6- ment vers le centre du boudin de magma. La rampe est re- liée à la tuyauterie d'alimentation en jus d'empâtage 52, à travers une vanne 54, et une vanne 56 permet d'isoler la rampe 32 de cette tuyauterie. Cette disposition permet de prélever en marche des échantillons de cristaux de sucre en assurant en permanen- ce le mouillage des cristaux pour ne pas perturber le fonc- tionnement de la machine. Le processus d'échantillonnage est le suivant: on fer- me la vanne 54 et on ouvre simultanément la vanne 56; de cette façon, la distribution du jus d'empâtage est transfé- rée de la rampe 32 à la rampe 50. On introduit alors un pot dans la cuve, à travers un orifice du couvercle. Ce pot conforme une ouverture latérale que l'on place devant le bord du panier pour recueillir des cristaux de sucre éjec- tés du panier. Après quelques dizaines de secondes, le pot est retiré de la cuve et l'orifice est fermé par un couver- cle. On ferme alors la vanne 56 et on ouvre la vanne 54 pour couper l'alimentation de la rampe 50 et alimenter la rampe 32. Les vannes 54 et 56 pourraient évidemment être remplacées par un robinet à trois voies. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et que de nombreuses modifi- cations peuvent y être apportées, par l'emploi de moyens techniques équivalents, sans sortir de son cadre. -7 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Essoreuse centrifuge à marche continue pour séparer les cristaux de sucre de leur liqueur-mère, constituée par une cuve dans laquelle est monté un panier rotatif à axe vertical, en forme de tronc de cône inversé et équi- pé d'un tamis à travers lequel filtre la liqueur-mère tandis que les cristaux sont expulsés par la force cen- trifuge à l'extrémité supérieure du panier, et compor- tant un dispositif pour l'empâtage des cristaux essorés comprenant des buses ou des rampes d'arrosage qui pro- jettent un jus sucré sur la nappe de cristaux expulsés du panier, caractérisé en ce qu'elle comporte en outre un anneau plan (36), de faible largeur, fixé intérieu- rement sur la paroi de la cuve (10), légèrement au-des- sous du plan horizontal s'appuyant sur le bord supé- rieur du panier (14). 2. Essoreuse centrifuge selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les buses ou les rampes d'arrosage (32) sont disposées à l'intérieur du panier (14), au voisina- ge du plan horizontal s'appuyant sur le bord supérieur de ce dernier, et les jets émis par ces buses ou rampes sont tangents au bord du panier. 3. Essoreuse centrifuge selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les buses ou rampes d'arrosage (32') sont disposées autour d'une jupe (34) placée au-dessus du bord supérieur du panier (14) et dont le bord infé- rieur est espacé du bord du panier, les jets émis par ces buses ou rampes étant dirigés vers la jupe. 4. Essoreuse centrifuge selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une auge annulaire (40), pour la réception du magma formé par le mélange de cristaux et de jus, dont le fond (44) est muni de plusieurs orifices de sortie (42)-et présente, lorsqu'on se déplace d'un orifice de sortie au suivant dans le sens de rotation du panier, une pente descendante plane ou hélicoïdale. 5. Essoreuse centrifuge selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'une rampe - 8 - d'arrosage auxiliaire (50) plac6e dans la partie supé- rieure de la cuve, près de sa paroi, et dont les jets sont dirigés vers le dit anneau (36) et d'un système de vannes (54, 56) permettant d'alimenter cette rampe en jus d'empâtage dès que l'alimentation des buses et rampes principales (32) est coupée et vice versa.