Brevet FR2740301A1 — publié le 19970430

Machine de traitement sous haute pression de produits agroalimentaires. La présente invention concerne une machine de traitement sous haute pression de produits agroalimentaires. Plus particulièrement l'invention s'applique au cas d'un produit liquide ou pâteux qui est injecté directement dans une chambre d'un cylindre séparé en deux chambres par un piston libre, l'autre chambre étant alimenté en fluide sous très haute pression pouvant atteindre jusqu'à 10 000 bars. Actuellement, le piston métallique est entouré d'un joint élastomère assurant l'étanchéité entre les deux chambres. Cependant lors de la montée en pression, compte-tenu des très fortes pressions exercées, le joint élastomère perd son étanchéité car il se contracte alors même que le cylindre, lui, se dilate. il en résulte des fuites entre le fluide de pressurisation (généralement de l'eau) et le produit traité. Il peut même se produire une chute du piston au fond du cylindre. La présente invention a pour but de remédier à ce grave inconvénient. L'invention a ainsi pour objet une machine de traitement sous haute pression de produits agro-alimentaires comportant un cylindre à l'intérieur duquel est situé un piston libre partageant l'intérieur du cylindre en deux chambres dont l'une est alimentée en fluide de pressurisation et l'autre en produit à traiter, caractérisée en ce que ledit piston libre est en caoutchouc et en ce qu'il est de révolution, son diamètre maximal constituant au moins une arête circulaire qui, en position de repos du piston, en dehors du cylindre, a un diamètre compris entre 1,05 et 1,50 fois le diamètre intérieur du cylindre. Il est bien entendu que par le mot caoutchouc on englobe aussi bien les caoutchoucs synthétiques que le caoutchouc naturel et donc les produits dits élastomères. Par ailleurs, par l'expression : "son diamètre maxima constituant au-moins une arête circulaire", on veut dire que la hauteur de portion de piston possédant ce diamètre peut se réduire à une simple arête, par exemple dans le cas d'une forme tronconique, mais que bien entendu, cette hauteur peut n'être pas nulle et l'on a alors, non plus une simple arête, mais une surface cylindrique qui peut d'ailleurs éventuellement s'étendre sur toute la hauteur du piston dans le cas d'un piston cylindrique. Selon une réalisation particulière, ledit piston comporte au moins une portion tronconique du côté du fluide de pressurisation, le plus grand diamètre de cette portion tronconique étant situé également du côté dudit fluide de pressurisation. Ceci facilite l'introduction du piston dans le cylindre. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequei La figure 1 montre très schématiquement une machine de traitement sous haute pression selon l'invention. La figure 2 et 3 donnent deux exemples de formes possibles de pistons, hors cylindre, donc au repos hors contraintes. La figure 4 montre un autre exemple de piston de même forme extérieure que celui de la figure 3 mais comportant un évidement. La machine comprend essentiellement un cylindre 1 fermé hermétiquement par un fond 2 et un couvercle 3 et contenant en son intérieur un piston de révolution 4 partageant l'intérieur du cylindre en une première chambre 5 et en une seconde chambre 6. La première chambre 5 est alimentée en fluide de pressurisation, par exemple de l'eau par une conduite 7 équipée d'une vanne 8. Une conduite 9 équipée d'une vanne 10 permet la vidange de la chambre. La seconde chambre 6 est alimentée en produit à traiter, par exemple du jus de fruit, par une conduite 11 équipée d'une vanne 12. Une conduite 13 équipée d'une vanne 14 assure la vidange de la chambre 6 une fois le produit traité sous haute pression. Le produit à traiter est soumis pendant 5 à 30 minutes à des pressions comprises entre 4000 et 10000 bars. Conformément à l'invention, le piston 4 est en caoutchouc naturel ou synthétique. On peut aussi, par exemple, utiliser outre du caoutchouc naturel, tout matériau synthétique élastomère tel qu'un silicone, du polyéthylène, du polyuréthane. Les figures 2 et 3 montrent deux formes possibles, parmi d'autres, du piston 4, tel qu'il se présente à l'extérieur du cylindre 1, donc au repos en dehors de toute contrainte. Dans cet état, son diamètre maximal, compris entre 1,05 et 1,50 fois le diamètre interne du cylindre 4, forme au moins une arête 15. Dans la figure 2 le piston est tronconique et dans la figure 3 il comporte une partie cylindrique 18 puis une partie tronconique 19. L'extrémité de plus gros diamètre l'arête 15 est située du côté de la première chambre 5 alimentée en fluide de pressurisation. La figure 4 montre un piston de même forme extérieure que le piston de la figure 3, mais possédant un évidement 20 qui permet de faciliter son montage dans le cylindre 1. D'autres formes peuvent aussi convenir. En particulier le diamètre maximal du piston peut ne pas constituer une simple arête 15 mais une surface cylindrique d'une certaine hauteur. Les deux formes représentées permettent une introduction aisée dans le cylindre 1. Sur les figures 2 et 3 on a figuré par deux traits discontinus 16 et 17 les limites du diamètre interne du cylindre 1 dans lequel le piston devra être introduit. Ainsi, grâce à l'invention on obtient une excellente étanchéité, jusqu'à la pression maximale, entre les deux chambres 5 et 6. REVENDICATIONS 1) Machine de traitement sous haute pression de produits agro-alimentaires comportant un cylindre (1) à l'intérieur duquel est situé un piston libre (4) partageant l'intérieur du cylindre en deux chambres dont l'une (5) est alimentée en fluide de pressurisation et l'autre (6) en produit à traiter, caractérisée en ce que ledit piston libre (4) est en caoutchouc et comporte au moins une arête circulaire (15) qui, en position de repos du piston, en dehors du cylindre, a un diamètre compris entre 1,05 et 1,50 fois le diamètre intérieur du cylindre (1). 2) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit piston comporte au moins une portion tronconique (19) du côté du fluide de pressurisation, le plus grand diamètre (15) de cette portion tronconique (19) étant situé également du côté dudit fluide de pressurisation. 3/ Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit piston comporte un évidement (20).