Brevet FR2799396A1 — publié le 20010413

INSTALLATION DE LAVAGE DE L'ESPACE INTERNE D'UNE CUVE La présente invention concerne l'installation de lavage de citernes comme par exemple des citernes utilisées pour le stockage et le refroidissement du lait à la ferme ou encore, d'une manière générale, dans l'industrie agro-alimentaire pour la conservation et le traitement thermique de liquides tels le lait, le vin, le sang, etc ... Ces installations de lavage de l'espace interne de la citerne sont généralement associées au dispositif d'agitation du liquide contenu dans la citerne, lequel dispositif d'agitation comprend un système de pales qui sont portées par bras en forme de tube ou d'axe creux, lequel bras est entraîné au moyen d'un motoréducteur disposé à la partie supérieure de la citerne. En fait dispositif agitateur est utilisé pour effectuer, après la vidange de la citerne, opération de lavage par pulvérisation d'un agent de lavage en utilisant le tube agitateur et les pales munies à cet effet d'orifices pour diffuser ledit agent, est-à-dire de l'eau ou une solution de lavage, dans la cuve, afin de supprimer tous dépôts éventuels, lesquels sont notamment dans le cas du lait susceptibles de favoriser le développement de germes ou autres. L'utilisation de l'agitateur pour réaliser le lavage permet de réduire présence d'accessoires dans la citerne et donc de réduire les risques pollution par ces accessoires. De plus, le fait de concentrer à la fois l'agitation et le lavage sur même ensemble permet de réaliser des économies importantes de fabrication et aussi de montage. Cependant, le circuit de lavage nécessite entre l'arrivée de l'agent et le tube de l'agitateur, un joint d'étanchéité. Ce joint d'étanchéité n'est utile que lors de l'opération de lavage et, dans les systèmes utilisés actuellement, on constate une détérioration rapide de ce joint due à son fonctionnement à sec la majeure partie du temps. Cette détérioration provoque des fuites et une infiltration de l'agent de lavage dans motoréducteur, et même dans la partie électrique c'est-à-dire du moteur lui-meme. De plus, présence d'un joint peut provoquer une rétention d'eau ce qui, en période gel, provoque des détériorations rapides du joint du fait de la présence de glace. La présente invention a pour objet d'apporter des modifications à ce système de joint afin de supprimer les inconvénients rencontrés dans les installations existantes. L'installation selon l'invention comporte, entre le boîtier d'arrivée de l'agent de lavage, qui est solidaire du carter du motoréducteur et l'extrémité supérieure du tube agitateur qui est entraîné par ledit motoréducteur, un joint tournant du type débrayable, et des moyens pour mettre en oeuvre ledit joint lors et uniquement lors de l'opération de lavage. Selon l'invention, cette séparation physique des deux pièces formant joint permet d'éviter l'usure. Le joint ne fonctionne que lorsque l'installation lavage est sous pression c'est-à-dire en présence d'une phase liquide permettra de lubrifier les surfaces en contact et en mouvement évitant ainsi leur détérioration. Selon autre disposition de l'invention, le joint comprend, d'une part, une bague solidaire de l'extrémité supérieure du tube, montée de façon étanche au-dessus de ladite extrémité au moyen d'une douille support appropriée et, d'autre part, une bague immobilisée en rotation, située au- dessus dudit tube, centrée sur l'axe de ce dernier, laquelle est portée par un équipage qui est solidaire du boîtier d'arrivée de l'agent de lavage, de façon étanche et qui est mobile axialement sous l'effet de tout système de débrayage hydraulique, mécanique, pneumatique, électrique ou une association de ces systèmes et, préférence, sous l'effet de la pression de l'agent de lavage dans le boîtier d'arrivée, lequel équipage est mobile sur une distance qui permet de faire passer la bague d'une position inactive d'étanchéité à une position active contact avec la bague tournante, et inversement. Selon autre disposition de l'invention, la bague formant joint, située à l'extrémité du tube agitateur, est une bague en matériau céramique et bague solidaire du boîtier d'arrivée de l'agent de lavage est réalisée matériau du genre graphite. Selon une autre disposition de l'invention, l'équipage mobile portant la bague graphite est constitué d'une platine support faisant office piston, qui est guidée axialement par rapport au boîtier d'arrivée, - d'une membrane réalisant l'étancheité entre ledit boîtier et ladite platine, - des moyens élastiques de rappel de cette dernière en position inactive d'étanchéité. Toujours selon l'invention, les moyens de rappel élastiques la platine support de la bague graphite, sont constitués de lamelles qui 'étendent radialement sous ladite platine, faisant office de ressort de rappel. Selon autre disposition de l'invention, la platine porte-bague comporte une partie centrale tubulaire sur laquelle est centrée ladite bague, laquelle partie centrale tubulaire s'étend en saillie par rapport à cette dernière de façon à guider l'agent de lavage vers l'entrée du tube, le diamètre interne de ce dernier étant supérieur au diamètre de passage de l'agent de lavage dans ladite partie centrale tubulaire. Toujours selon l'invention, un capot faisant office de déflecteur et d'organe d'étanchéité, est fixé sur l'extrémité du tube agitateur, coiffant le dessus du carter du motoréducteur autour dudit tube afin d'éviter toute pénétration d'eau ou autre dans ledit carter au niveau de la sortie du tube sur la surface supérieure du carter. Selon autre disposition de l'invention, l'espace autour des bagues d'étanchéité est masqué par une garniture de protection en forme de mousse qui évite les entrées d'insectes ou autres. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante en liaison avec le dessin annexé qui montre, en coupe et de façon schématique, l'installation de lavage d'une citerne. La citerne 1, dont seule une portion de la partie supérieure apparaît, est équipée d'un dispositif agitateur 2 qui comprend des pales montées à l'extrémité inférieure d'un tube vertical 4, lequel tube est entraîné rotation au moyen d'un dispositif motoréducteur 5 qui est fixé de façon appropriée sur la partie supérieure de la citerne 1. L'arbre de sortie 6 du motoréducteur 5 se présente sous forme d'un manchon dans lequel s'insère le tube 4 qui forme le bras agitateur. Ce tube 4 comporte une collerette 7 qui fait office de butée et qui vient en appui sur l'extrémité inférieure du manchon 6. L'extrémité supérieure du tube 4 comporte un filetage qui permet de verrouiller ledit tube sur le manchon 6, de façon à permettre son entraînement en rotation par le biais du motoréducteur. Le tube 4 sert également de conduit pour acheminer un agent approprié de lavage, rinçage ... dans la citerne. Les pales 3 sont aménagées a cet effet et comportent exemple des buses ou gicleurs 10 orientés différentes façons pour projeter l'agent de lavage partout où nécessaire dans la citerne afin d'éliminer traces de produits et dépôts. La partie supérieure 11 du tube 4 est surmontée d'un boîtier 12 qui sert à amener l'agent de lavage. Ce boîtier 12 est relié, par circuit non représenté, à pompe qui permet d'alimenter sous pression cette installation de lavage. Le bottier 12 forme une sorte de chapeau situé au-dessus de la partie supérieure 1 du tube 4 avec une arrivée 13 disposée radialement sur la figure, par rapport a l'axe vertical 14 de l'installation. Le chapeau 12 comporte une embase 15 et cette embase est fixée au carter 16 du motoréducteur au moyen de tirants 17. L'espace entre - l'embase 15 du boîtier 12, - la partie supérieure 16 du carter du motoreducteur, et - les tirants 17 qui sont disposés de façon circulaire autour de l'axe délimite une zone dans laquelle on trouve tous les éléments nécessaires pour réaliser l'étanchéité entre l'arrivée de l'agent lavage au niveau du boîtier 12 et le tube 4 ainsi que l'étanchéité et la protection de la sortie supérieure du manchon 6, zone où, traditionnellement, observe des infiltrations l'agent de lavage dans le carter du motoréducteur 5 détruisant le mécanisme même parfois la partie électrique c'est-à-dire le moteur électrique d'entraînement. La sortie du manchon 6 est protégée par un déflecteur 20 qui coiffe la partie supérieure 21 du carter 16. Ce déflecteur 20 réalisé par exemple en caoutchouc, se présente sous la forme d'une coupelle fixée de façon étanche sur la partie supérieure du manchon 6, sous l'écrou 9 qui permet de fixer le tube 4 sur ledit manchon 6. La partie supérieure bombée de ce déflecteur 20 permet l'écoulement vers l'extérieur de tout fluide susceptible de tomber sur le carter 16. L'espace entre le déflecteur 20 et la partie supérieure 21 du carter 16 aménagé en forme de chicanes, formant une sorte de gradin en coupe radiale de façon à éviter toute pénétration intempestive d'eau ou d'agent de lavage cas de pulvérisation. Le joint d'étanchéité repéré globalement 25, entre le boîtier 12 et la partie supérieure 11 du tube 4 est du type débrayable c'est-à-dire que ce joint est mis en service, en position active d'étanchéité, lors et uniquement lors du passage l'agent de lavage. joint d'étanchéité 25 comporte une partie tournante 26 solidaire du tube 4 une partie solidaire 27 du boîtier 12, immobilisée en rotation mais susceptible de se déplacer axialement selon l'axe 14 de l'installation pour s'appliquer ladite partie tournante 26 et réaliser l'étanchéité. La partie tournante 26 du joint comprend une bague annulaire réalisée matériau céramique. Cette bague est logée dans une douille support est elle-même fixée sur l'extrémité 11 du tube 4, vissée sur cette extrémite immobilisée de façon appropriée, par exemple par une pointeau 31. La partie 27 du joint forme une sorte d'équipage qui est mobile axialement. Cette partie 27 comprend une bague 32 centrée sur l'axe 14. Cette bague 32 est par exemple réalisée en matériau plus tendre, du genre graphite, autolubrifiante, et elle est mobile pour s'appliquer sur la surface supérieure de la bague céramique 29. Cette bague 32 est solidaire d'une platine support 34 qui est constituée de façon monobloc, d'un tube central 35 disposé axialement et d'un flasque qui s'étend sous le boîtier. Cette platine 34 est mobile verticalement, centrée sur l'axe 14, guidée dans une sorte de couronne 37 fixée sous l'embase 15 boîtier fait, cette platine support 34 forme une sorte de piston qui est guidé axialement et qui permet de déplacer la bague graphite 32 entre une position inactive d'étanchéité telle que représentée sur la figure et une position active d'étancheité pour la placer au contact de la bague céramique 29. déplacement de la platine support 34 s'effectue par tout moyen approprié, hydraulique, pneumatique, mécanique, électrique ou une combinaison quelconque. De préférence, ce support se déplace automatiquement sous l'effet de la pression qui règne dans boîtier 12 lorsque l'agent de lavage est mis en circulation. Le diamètre D du passage de l'agent de lavage dans la platine support 34, et en particulier dans le tube 35, est sensiblement inférieur au diamètre interne du tube 4. L'étanchéité entre la platine support 34 et l'embase 5 du boîtier 12 est réalisée au moyen d'une membrane ou plaque 37 en matériau approprié du genre caoutchouc. Cette plaque 39 est pincée entre la couronne 37 et l'embase et, au niveau de la platine support 34, l'étanchéité et la fixation s'effectuent moyen d'une rondelle 40 avec des vis 41 coopérant avec ladite platine. La platine support 34 est maintenue en position inactive au moyen d'organes élastiques 42 qui s'étendent radialement, fixés sous la couronne 37. Cette couronne 37 est fixée à l'embase 15 par les boulons On remarque que la partie centrale tubulaire 35 de la platine support 34 s'étend vers le tube 4 formant une sorte d'injecteur dont le diamètre est inférieur à celui dudit tube 4. Ce tube 35 s'étend jusque dans l'anneau 29. On réalise ainsi une sorte de chicane au niveau de l'espace entre la bague 29 et la bague 33. En position inactive d'étanchéité, l'espace interne de la citerne est mis communication avec l'extérieur ce qui évite tout risque de siphonnage accidentel de l'agent de lavage en cas de vidange de la citerne. On remarque également que l'installation de la bague 29 est telle qu'elle evite toute rétention d'eau dans la partie 26 du joint ce qui présente l'avantage de supprimer tout risque de gel au niveau dudit joint. L'espace entre les bagues d'étanchéité 29 et 32 est masqué en permanence par une garniture de protection constituée d'une mousse. Cette garniture de protection est par exemple constituée, comme illustré en pointillés sur la figure principale, d'une sorte de jupe 45 qui est serrée sur la bague 32 et glisse sur la douille support 30 de la bague 29. Sur le schéma partiel à part, la garniture de protection est constituée d'une douille 46, fixée entre deux flasques 47 et 49 dont l'écartement est maintenu au moyen de douilles 50 disposées au niveau des boulons de fixation 43'. La mousse constitutive de la douille 46 glisse sur la douille30 qui tourne avec le bras agitateur. Le boîtier 12 renferme aussi un filtre à eau 51. - REVENDICATIONS - 1.- Installation de lavage de l'espace interne d'une citerne (1), associée au dispositif d'agitation du produit contenu dans ladite citerne laquelle installation comprend un boîtier (12) d'amenée de l'agent de lavage, lequel boîtier est connecté à l'extrémité supérieure du bras agitateur (2), lequel bras est constitué d'un tube vertical dans lequel circule ledit agent de lavage, un joint assure l'étanchéité entre, d'une part, l'extrémité (11) du tube (4) qui mobile, entraîné par un motoréducteur (5) fixé sur le dessus de la citerne, et, d'autre part, le boîtier (12) qui est fixe, solidaire du carter (16) dudit motoréducteur, caractérisée en ce qu'elle comporte un joint tournant (25) du type débrayable et des moyens pour mettre en oeuvre ledit joint lors et uniquement lors de l'opération de lavage. 2.- Installation de lavage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint (25) comprend, d'une part, une bague (29) solidaire de l'extrémité (11) du tube (4), montée de façon étanche au-dessus de ladite extrémité au moyen d'une douille support (30) appropriée, et, d'autre part, une bague (33) située au-dessus dudit tube, centrée sur l'axe de ce dernier, laquelle bague (33) est portée un équipage (27) qui est solidaire du boîtier (12) de façon étanche, et qui mobile axialement sous l'effet de la pression de l'eau dans ledit boîtier, une distance qui permet à la bague (33) de passer d'une position inactive d'étanchéité à une position active en contact avec la bague 29 et inversement. 3. Installation de lavage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bague (29) située à l'extrémité du tube (4) est une bague en matériau céramique et en ce que la bague (33) du boîtier (12) est en matériau du genre graphite. 4. Installation de lavage selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'équipage mobile (27) est constitué - d'une platine support (34) faisant office de piston, sur laquelle est fixée la bague (33), laquelle platine est guidée axialement par rapport au boîtier (12), - d'une membrane (39) réalisant l'étanchéité entre ledit boîtier et ladite platine, - des moyens élastiques (42) de rappel de ce dernier en position inactive d'étancheité. 5.- Installation de lavage selon la revendication 4, caracterisée en ce que les moyens de rappel élastique (42) s'étendent radialement sous la platine support (34), fixes sous l'embase (15) du boîtier (12). 6.- Installation de lavage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée ce que la platine support (34) comporte partie centrale (35) tubulaire laquelle est centrée la bague (33), laquelle partie (35) s'étend en saillie par rapport à ce dernier de façon à guider le fluide rinçage dans l'entrée du tube (4), formant une sorte d'injecteur dont diamètre est sensiblement inférieur au diamètre du tube (4). 7.- Installation de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la partie supérieure du carter du motoréducteur, au niveau de la sortie du tube (4), est coiffée par un déflecteur (20) monté de façon étanche sur l'extrémité dudit tube, lequel déflecteur élimine les risques d'infiltration d'eau ou autre au niveau de ladite sortie. 8.- Installation de lavage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte, autour de la douille support (30), une garniture de protection formant filtre pour prévenir tous risques d'introduction de poussières, insectes ou autres, laquelle garniture est fixée par tout moyen approprié à la partie fixe de l'installation c'est-à-dire le boîtier d'arrivée d'eau ou le carter du réducteur ou autre.