Brevet FR2497690A1 — publié le 19820716

La présente invention se rapporte à un perfec- tionnement d'un appareil pour l'introduction d'une matiè- re à traiter dans une cuve de traitement sous forte pres- sion intérieure et pour son extraction de cette cuve. Le brevet japonais nO 3696/1978 décrit un appa- reil pour le chauffage et la stérilisation efficaces de produits alimentaires et de matières analogues, de façon continue, dans une cuve sous forte pression, Cet appareil connu comporte une tubulure d'entrée/sortie, disposée au- dessous du niveau de liquide dans la cuve à haute pression. La matière à traiter est introduite dans la cuve ou ex- traite de celle-ci, le passage intérieur de la tubulure étant divisé en une pluralité de compartiments, par des obturateurs qui sont solidaires ou indépendants de capaci- tés de traitement supportées par un transporteur à chatne. Cet appareil connu présente toutefois plusieurs inconvénients. En particulier, il nécessite une puissance d'entraInement élevée, car la forte pression intérieure de la cuve agit directement sur les capacités de traite- ment et les éléments obturateurs qui divisent le passage de la tubulure d'entrée/sortie. En outre, les capacités de traitement et les obturateurs doivent être construits de façon à résister à la haute pression. Cela accro t éga- lement la perte de chaleur dans la phase de refroidisse- ment et conduit donc à un rendement thermique moindre. La présente invention évite, d'une manière nou- velle, les différents inconvénients ci-dessus des dispo- sitifs connus. L'invention a pour objet une cuve à haute pres- sion dans laquelle le contact direct entre le liquide sous pression dans la cuve et la partie sous pression normale est évité, la matière à traiter étant introduite dans la cuve et extraite de celle-ci de façon continue, pour per- mettre une stérilisation efficace par la chaleur, tout en réduisant la fuite du liquide sous pression de la cuve à haute pression. L'invention vise également une cuve à'haute pression,dans laquelle la haute pression intérieure de la cuve est emptchée d'agir directement sur les capacités de traitement qui contiennent la matière à traiter et sur4e transporteur de ces capacités, de façon à diminuer la puissance d'entra nement nécessaire et à autoriser une réduction de la résistance du transporteur et des capaci- tés, tout en simplifiant leur construWion et en diminuant iace leur poids, pour obtenir un transfert/de la matière dans la cuve à haute pression et hors de celle-ci. L'invention a encore pour objet une cuve à hau- te pression, dans laquelle un obturateur rotatif, monté dans un carter cylindrique, disposé dans le passage de transfert du transporteur, peut tourner en contact glis- sant serré et étanche à l'air avec la surface du carter, de façon à réduire l'usure des parties en contact et à augmenter la durée de vie du passage et de la partie frot- tante. L'invention vise aussi une cuve à haute pression dans laquelle, même lorsque l'organe en contact glissant de l'obturateur rotatif présente une certaine usure, l'en- semble de l'appareil reste utilisable simplement par rem- placement de cet organe par un organe de rechange. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitati- ves, représentées sur les dessins annexés. Fig. 1 est une vue en élévation, avec coupe par- tielle, d'un appareil conforme à la présente invention. Fig. 2 est une coupe verticale d'un passage de transporteur de l'appareil de la figure 1. Fig. 3 est une vue en élévation, avec coupe par- tielle, d'une autre forme de réalisation de l'invention. Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un passage de transporteur dont une partie est enlevée. Fig. 5 est une coupe verticale du passage de transporteur de la figure 4. Fig. 6 est une vue en plan d'une partie du passage de transporteur de la figure 4. Fig. 7 est une vue en perspective éclatée d'une partie principale du passage de transporteur de la figure 4. Les formes préférées de réalisation de l'invention sont décrites ci-après, avec référence aux dessins annexés. L'intérieur d'une cuve 1 à haute pression, con- tenant un liquide, par exemple un liquide de refroidisse- ment, communique avec un bac 2, contenant de l'eau et ou- vert à son extrémité supérieure, par l'intermédiaire d'un passage 4 de transporteur. Ce passage est constitué par deux carters cylindriques 3,3 disposés parallèlement l' un à l'autre, à un niveau inférieur à la surface du li- quide. Chaque carter 3 contient un obturateur rotatif com- portant au moins quatre ailettes équidistantes, conçues pour venir en contact glissant avec la surface intérieure du carter. Ces obturateurs rotatifs 6,6 peuvent tourner dans la même direction, dans le sens des aiguilles d'une montre dans le cas représenté. La distance angulaire ou déphasage entre deux ailettes adjacentes 5 des deux ob- turateurs rotatifs 6,6 est choisie à une valeur de 180/nO, n représentant le nombre d'ailettes 5 dans chaque obtura- teur rotatif 6. Plus précisément, la distance angulaire est de 900 lorsque chaque obturateur rotatif comporte deux ai- lettesMde 600 lorsqu'il comporte trois ailettes. Ainsi, dans la forme de réalisation représentée, les obturateurs rotatifs comportent chacun quatre ailettes et le déphasage est de 450* La disposition est telle que, lorsque les ai- lettes 5 de l'un des deux obturateurs rotatifs sont main- tenues en contact avec la paroi du carter pour fermer le passage 4 du transporteur, les ailettes 5 de l'autre ob- turateur rotatif sont dégagées du contact avec la paroi du carter, de façon à ouvrir le passage 4 du transporteur. Des gorges supérieures 7,7 et des gorges infé- rieures 8,8 sont formées dans les parties supérieures et inférieures des deux surfaces intérieures du passage du transporteur, en opposition l'une à l'autre. Deux chat- nes 9,9 de transporteur passent sur des pignons 10, si- tués dans le bac à eau 2o Elles se déplacent de ce bac dans la cuve à haute pression 1, à travers les gorges supérieures 7, puis, après avoir effectué un changement de direction dans la cuve à haute pression 1, elles sor- tent de cette dernière par les gorges inférieures 8,8. Les chaines de transporteur sortent ensuite à la partie supérieure dbac à eau 2, par l'intermédiaire de pignons ' placés dans ce bac, puis elles se déplacent à nouveau dans la cuve à haute pression 1 Ainsi, les deux chatnes de transporteur sont tendues suivant un parcours sans fin. Une pluralité de capacités poreuses de traite- ment 11, contenant la matière à traiter, sont supportées entre les deux chaines sans fin du transporteur, avec un pas constant. Les chaines 9,9 du transporteur sont déter- minées de façon à se d4placer en synchrcnisme avec la ro- tation des obturateurs rotatifs 6, afin de ne pas rencon- trer les ailettes 5 de ces derniers. La base du bac à eau est reliée à la cuve sous pression 1 par l'intermédiaire d'une conduite 13 équipée d'une pompe 12, de sorte que le liquide qui s'est échappé vers le bac à eau 2 peut 8tre renvoyé dans la cuve à hau- te pression 1. Pendant le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention, construit comme décrit ci-dessus, les obtu- rateurs rotatifs 6,6 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, simultanément au transfert des capacités de traitement 11 contenant la matière à traiter qui sont dé- placées à partir du bac à eau 2 au moyen des deux chaines de transporteur. Par conséquent, le passage 4 du transpor- teur est alternativement ouvert et fermé, en raison du déphasage entre les ailettes 5 des obturateurs rotatifs 6,6. Les ailettes 5 de l'obturateur rotatif 6 adjacent au bac à eau 2, comme représenté sur la figure 1, tour- nent de la position de fermeture dans laquelle elles obturent le passage de transporteur 4 à la position d'ou- verture,ce quikermet le transfert de la capacité de trai- tement à travers la partie supérieure du passage de trans- porteur 4, jusqu'à la position située entre les deux ob- turateurs rotatifs 6,6. En môme temps, les ailettes 5 de l'obturateur rotatif 6, adjacent à la cuve à haute pres- sion 1, tournent de la position d'ouverture à la position de fermeture, de sorte que la capacité de traitement 11, située entre ces ailettes 5,5, est introduite dans la cuve à haute pression 1. D'autre part, à la partie inférieure du passage de transporteur 4, les capacités de traitement 11, après stérilisation à chaud dans la cuve à haute pression 1, sont successivement transférées en sens inverse, grâce au déphasage de rotation des ailettes des deux obtura- teurs rotatifs 6,6 en combinaison avec le déplacement de retour des chatnes de transporteur 9,9, de façon à revenir dans le bac à eau 2, en passant par l'intervalle entre les obturateurs rotatifs 6,6. Dans ce cas, par conséquent, le liquide sous forte pression fuit de la cuve à haute pression 1 dans le bac à eau, du fait de l'ouverture intermittente du passage de transporteur 4 et à travers les gorges 7,7 et 8,8. Tou- tefois, le liquide de fuite est à nouveau renvoyé à la cu- ve à haute pression 1. Les figures 3 à 7 représentent une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle chaque cbtu- rateur rotatif 6 comporte deux ailettes et est conçu pour obtenir une meilleure étanchéité ou un contact glissant plus étroit entre les ailettes et la surface intérieure du carter 3,3. Plus particulièrement, dans cette forme de réa- lisation, chaque ailette 5 présente sur son bord extérieur et ses deux bords latéraux des gorges 14 et 15, respecti- vement. Ces gorges 14,15 sont garnies de plaques de frotte- ment 18, 19 en matière résistant à l'usure, par exemple téflon, roulon ou matière analogue, poussées radialement vers l'extérieur ou latéralement par des ressorts respec- tifs 16 et 17. Ces plaques de frottement 18, 19 sont con- çues pour venir en contact glissant avec les surfaces in- térieures de chaque carter 3 afin d'obtenir une meilleure étanchéité au liquide. Dans l'appareil suivant l'invention, le pas des capacités de traitement Il peut être augmenté, par augmen- tation du nombre des ailettes 5 de chaque obturateur ro- tatif 6, afin d'obtenir un meilleur rendement du traite- ment. Toutefois, l'augmentation du nombre d'ailettes pré- sente l'inconvénient de nécessiter une plus grande dis- tance entre la trajectoire de la capacité de traitement et l'axe du carter cylindrique, ce qui demande d'autre part un diamètre plus grand pour le passage de transpor- teur 4.- Pour cette raison, le nombre des ailettes de chaque obturateur rotatif est de préférence choisi entre deux et six. Bien que dans la forme de réalisation décrite le passage de transporteur 4 soit constitué par deux car- ters cylindriques placés côte-à-côte, cette disposition n'est pas impérative et le passage 4 peut être constitué par trois carters cylindriques ou davantage, placés cote- a-côte. On peut également choisir le pas des carters cy- lindriques 3,3, c'est-à-dire la distance entre les axes des carters cylindriques adjacents, et l'augmenter de fa- çon à recevoir deux capacités de traitement Il ou davantage entre deux obturateurs adjacents 6,6. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1. Appareil pour l'introduction d'une matière à trai- ter dans une cuve de traitement à haute pression et son extraction de cette cuve, caractérisé en ce qu'il com- prend: un passage de transporteur (4) reliant une extr- mité d'une cuve à haute pression (1) contenant un liquide et une partie d'un bac à eau (2) au-dessous du plan d'eau dans ce dernier, le passage dce transporteur étant composé d'une pluralité de carters cylindriques (3) disposés cote- à-cote; un obturateur rotatif (6) portant deux ailettes (5) ou davantage, monté tournant dans chaque carter (3) de façon à ce que chaque ailette vienne en contact glissent avec la surface intérieure du carter associé, ces obtura- teurs rotatifs étant prévus pour tourner dans la mtme di- rection, les ailettes des obturateurs rotatifs adjacents étant déphasées de 180/n (n étant le nombre d'ailettes de chaque obturateur rotatif) afin que le passage soit toujours fermé par certaines des ailettes des obturateurs rotatifs; deux chaines (9) de transport qui portent une pluralité de capacités (11) de traitement à écartement constant et sont disposées le long des deux surfaces laté- rales du passage de transporteur (4) de façon à se dépla- cer à travers la cuve à haute pression (1) et le bac à eau (2) en synchronisme avec la rotation des obturateurs rotatifs (6); et des moyens (12,13) prévus dans le bac à eau et capables de renvoyer le liquide de fuite vers la cuve à haute pression. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ailette (5) d'obturateur rotatif (6) por- te,sur son bord radialement extérieur et sur ses deux bords latéraux, des plaques de frottement (18,19) poussées vers l'extérieur et latéralement par des ressorts (16,17) afin d'obtenir un contact glissant étanche au liquide avec les surfaces opposées du carter cylindrique (3) associé. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le passage de transporteur (4) est compo- sé de deux carters cylindriques (3) disposés côte-à-côte et en ce que chaque carter cylindrique contient un obtu- rateur rotatif (6) comportant deux à six ailettes (5). 4. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé eq6e que chaque ailette de chaque obturateur rotatif com- porte, sur son bord radialement extérieur et ses bords latéraux, des gorges de réception (14,15) des plaques de frottement en matière résistant à l'usure, ces plaques de frottement étant poussées radialement vers l'extérieur ou latéralement par les ressorts qui agissent sur les extrê- mités intérieures des plaques de frottement respectives, de façon à ce que les plaques viennent en contact étanche au liquide avec les surfaces intérieures du carter cylindri- que.