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Procédé et dispositif permettant de chauffer, de refroidir, de triturer et de moudre ainsi que d'émulsiommer des substances liquides (ou partiellement solides.
La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif correspondant, servant à chauffer, refroi- dir, pétrir ou triturer, moudre at émulsionner les sub- stances liquides ou partiellement solides, et la caracté- ristique de ce procédé consiste en ce que les traitements effectuas précités sont/dans des filets de vis pratiqués sur des cylindres par la taille de leur surface. On se sert de deux ou de plusieurs cylindres disposés dans un carter commun, pivotant autour d'axes parallèles et munis chacun. d'un filet à droite ou d'un filet à gauche, ces filets étant en prise l'un avec l'autre. En général, on n'utilise que deux cylindres.
Le carter s'appliqua étroitement autour des cylindres munis de filets de vis, et à l'une de ses extrémités il comporte une conduite pour l'arrivée de la matière à traiter, et à l'autre extrémité une conduite d'évacuation. L'un des cylindras est entrainé, et il en- traine au moyen d'une paire de roues dentées droites le second cylindre, de telle sorte que les deux cylindres on:.
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des vitesses de rotation différentes. Du fait que les
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Par es moyen la substance est avancée S:'.115 difficulté dans l3s creux des filets, J :l:mG quand cette substance est d'une consistance très visqueuse ou solide. Suivant le traitement auquel on désirs soumettre la substance, on faitvarier la vitesse de rotation des cylindres, la. forme du profil des filets et le dispositif de refroidissement: de ce fait l'appareil peut revêtir plusieurs formes d'exécution parmi lesquelles il faut citer, le forme d'exécution pour le refroidissement, 2 forme d'exécution pour triturer ou pétrir et moudre les substances et 3 forme d'exécution pour les émulsionner.
Il est possible d'effectuer plusieurs traitements dans le même dispositif, par exemple en donnant aux deux cylindres qui coopérent des filets dont la coupa dans le sens longitudinal est différente, par exemple de tellesorte que les filets sient pour effet sur un tiers de la longueur d'émulsionner les substances, de les refroidir sur un tiers de cette longueur et de les pétrir ou triturer sur le dernier @iers. La forme du filet et la construction du rest3 du dispositif peuvenL être telles que dans le même filet on puisse simultanément assurer plusieurs traitements. c'est ainsi qu'il est possible d'émulsionner et de refroi- dir simultanément la substance ou de principalement l'émulsionner en la refroidissant un peu etc..
De même, le refroidissement peut être assuré en même temps que la trituration etc..
Pour exposer en détail la nature et le mode de fonctionnement de la présente invention, on peut comparer les filets de vis à des tubes qui sont enroulés sur un cylindre, et le traitement dans les filets pourrait être
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compare au traitement dans dés tubes dans lesquels seraient montés, avec des intervalles en'lire eux, des organes mécaniques de commande et de traitement qui en même temps maintiennent les faces inférieures des tubes à l'état propre. Le traitement dans des tubes, un refroidissement par exemple est souvent pratique notamment parce que dans le tube on obtient facilement un excellent mode de traitement continu. Il en est de même pour les filets de vis.
Mais il existe de numbreuses substances qu'on ne peut pas soumettre au traitement désiré dans des tubes ordinaires, tandis que le -traitement peut être assuré dans les filets de vis précités.
Quand le dispositif doit être utilisé pour refroidir par exemple des graisses, des émulsions de graisses ou du savon, on donne aux cylindres un profil de filet relativement bas.
Ce refroidissement pourrait être effectué d'une manière avantageuse dans les longs tubes relativement minces précités qui sont entourés d'un liquide de refroidissement, mais pratiquement ce refroidissement ne peut être assuré de cette façon quand on veut le pousser jusqu'à la solidifaction des graisses etc.., car la graisse se dépose alors contre la face interne du tube. On empêcha par ce moyen le refroidissement, et finalement le tube est bouché par la graisse solidifiée été:.. et alors il n'est plus possible de faire traverser à la graisse un tube d'une longueur même assez faible. Par la présente invention, il est possible d'assurer un tel refroidissement dans des filets de vis de la longueur et de la dimension que l'on désire et les plus favorables au but envisagé.
Le refroidissement peut être assuré d'une manière rapide et effective, et ceci jusqu'à une consistance relativement solide.
Le refroidissement s'effectue par le fait que le carter qui entoure les cylindres est refroidi, par exemple par le
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montage d'une chemise de refroidissement sur ce carter.
Dans certaines circonstances, le refroidissement peut être activé par l'intérieur et par les cylindres qui alors sont creux età travers lesquels on fait passer un liquidé réfrigérant. La graisse ne peut pas adhérer sur les surfaces de refroidissement ou en d'autres points du dispositif parce que la filet des cylindres racle d'une manière continue la face intérieurs du carter en la maintenant propre. D'autre part, le filet de l'un des cylindres maintient constamment les filets de l'autre cylindre à l'état de propreté. On assure par ce moyen une consistance uniforme à la graisse. En raison de leur mouvement de rotation les cylindres filetés poussent la substance traitée vers l'avant, d'une manière automatique, même quand su consistance est relativement grande.
On obtient un refroidissement particulièrement rapide et efficace notamment en donnant au profil du filet une hauteur très faible. On peut alors obtenir un refroidissement comme dans l'un des tambours de refroidissement connus qui servent au refroidissement de la margarine ou de la graisse maison l'obtient sous une forme très améliorée et simplifiée. Dans le tambour de refroidissement, la graisse est en effet immobile pendant le refroidissement, ce qui a un effet très défavorable. On s'efforce de parer à cet inconvénient dans la tambour de refroidissement en n'appliquant qu'un.;, couche très mince sur le tambour e@ en utilisant un froid intense.
La graisse immobile donne néanmoins lieu à des inconvénients, étant donné qu'elle est très mauvaise conductrice de la chaleur, ce qui a pour effet que le refroidissement n'est pas le même du coté extérieur et du côté intérieur dé la couche de graisse qui en outre se solidifie en une couche continue. Le tambour de refroidissement est un dispositif très coûteux, qui donne lieu à de nombreuses difficultés, notamment dans l'application et le
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rudement d'une couche excessivement mince. Dans la. présente invention, la graisse est constamment en mouvement pendant le refroidissement, ca qui est très important et donne un produit bien meilleur.
El est tout aussi important de remuer la graisse pendant le refroidissement et de la refroidir rapidement, et il est même peut-être plus important de la remuer que de la. refroidir rapidement. La particularité à lauquelle il est fait appel ici et qui est mise en valeur par la présente invention a été très négligée jusqu'à, présent. Dans le dispositif selon la présente invention, la graisse est refroidie d'une manière uniforme de part et d'autre, sans se former en blocs ou maszes continus, parce qu'elle est constamment en mouvement.
Le refroidissement s'effectue d'une manière rapide et efficace en couches très minces, quoiqu'on couches qui no sont pas aussi extraordinairement minces que dans le tambour de refroidissement, ce qui n'est nullement nécassaire dans le dispositif de la présente invention, de même qu'il n'est pas nécessaire non plus d'utiliser un froid intense. Souvent, de l'eau froide suffit. Comme l'appareillage est en même temps beaucoup plus simple, on peut obtenir un produit meilleur et plus économique.
Quand le dispositif doit être utilisé pour pétrir ou triturer par exemple de la margarine ou de la graisse et pour piler le savon, on utilise pour la filet un profil haut et épais, de telle sorte qu'une plus grande quantité de substance ou de matière est en traitement dans le dispositif.
Le carter du dispositif est dans ce cas également muni d'une chemise de refroidissement, cu plus exactement d'une chemise servent à maintenir constamment la température voulue. Cette chemise peut éventuellement être en plusieurs parties de manière que, pendant le mouvement progressif de la substance, on maintienne différentes températures, par
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exemple de telle sorte qu'au début règne la tampérature la plus favorable au pétrissage ou à la substance ou matière lorsqu'elle abandonne ou quitte le dispositif.
On peut aider à la trituration en donnant à la partie saillante du profil une largeur un peu inférieure à celle des creux, d'où résultent lors de l'entrée on .Irise, des intervalles entre les filets, ce qui a pour effet qu'une partie de la substance ou matière reviant en arrière pendant la rotation des cylindres en passant par ces intervalles. Il se produit par ce moyen un étirage de la substance, ce qui a un effet d'aplatissement.
Cet effa d'aplatissement peut en outre être renforcé de la manière suivante. En plus du mouvement de rotation des cylindres, on communique à l'un d'eux ou à tous les deux un mouvement de va-et-vient dans le sens axial, par exemple à l'aide d'un dispositif extérieur à l'appareil.
Ce mouvement axial peut être rendu non synchrone du mouve- ment de rotation, par exemple par le fait que les deux mouvements sont obtenus chacun par un moteur particulier.
Le mouvement dans le sens axial peut être égal ou presque égal aux intervalles qui séparent les filets qui sont en prise. On obtient en outre par ce moyen que dans ce dispositif non plus il n'y ait un point quelconque où la substance ou matière puisse se fixer d'une manière permanente.
Pour moudre, en utilise un appareillage ayant presque la même forme fondamentale, avec des intervalles entre les filets et déplacement axial des cylindres, de sorte que dans la matière se produit un effet de mouture et de frottement. Le dispositif convient particulièrement pour moudre finement par exemple le chocolat et les couleurs à l'huile, et il peut être rendu remarquablement efficace pour ces deux applications. Le dispositif comporte de numbreux détails avantageux, par exemple des surfaces de mouture successives numbreuses. En raison du déplacement axial
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des cylindres, la matière est introduite par portions, elle est écrasée et moulue. La mouture s'effectue sans addition d'air. En aucun point ne se fixe ou n'adhère quoi que ce soit.
On peut maintenir une température convenable pendant tout le temps.
Si le dispositifdoit être utilisé pour émulsionner des mélanges de graisse, de la margarine, du savon et des matières analogues, on utilise un profil de filet qui est haut et mince et de pente faible. D'autre part, dans cette application également, la largeur du profil saillant du filet est un peu inférieure à celle des creux du filet, pour que des intervalles se formant entre les filets quand ils sont en prise.
C'est dans ces intervalles, qui peuvent également permettre un déplacement axial des cylindres, que se produit principalement l'émulsion. Pour cette émulsion, on utilise une vitesse de rotation relativement élevée. Le dispositif aura tendance par ce moyen à transporter une grande quantité de substance, supérieure de beaucoup à la quantité désirée. Si alors on règle la quantité de substance à l'aide par exemple d'un robinet ou d'une vanne disposé dans la conduite d'évacuation, on force par ce moyen la substance à émulsionner qui se trouve dans les filets à passer un grand nombre de fois et à une vitesse élevée à travers les intervalles très étroits. Du fait des frottements et des changements de vitesse qui se produisent par ce moyen, la substance est très fortement émulsionnée.
On peut encore favoriser ce traitement en fraisant parallèlement ou presque parallèlement aux axes de petites rainures à la partie la plus haute des filets de vis. Par ce moyen, la substance a émulsionner est pressée, non seulement, selon ce qui a été dit ci-dessus) la travers les intervalles précités, mais également à travers les rainures. Par l'utilisation de cylindres avec des profils de filets
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fermant d'une manière étanche, on peut obtenir que toute la substance traitée revienne er- retour par les rainures orécitées quand les cylindres tournent, la pression augmentant d'une façon progressive d'un tour du filet au suivant.
Sur le dessin joint sont représentées trois formes d'exécution du dispositif. Ces formes sont toutes représentées en coupe par le plan des axes des cylindres. Sur ce dessin :
La fig. 1 représente un dispositif de refroidissement ou de réfrigération dont les cylindres ne sont cependant pas coupés.
La fig. 2 représente une partie d'un dispositif de pétrissage ou trituration et de mouture.
La fig. 3 représente une partie d'un dispositif à émulsionner.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne I-I de la fig. 1.
Les deux cylindres filetés 1 comportent un filet en saillie 2 et des creux 3. Ils sont entourés d'un carter 4 muni d'une chemise de réfrigération 5. Les carters sont fermés aux extrémités par des fonds 6 à travers lesquels passent les axes 7 des cylindres qui sont guidés par des presse-étoupe 8. Entre les fonds et les extrémités des cylindres existe à chaque extrémité du carter une chambre ou un espace 9. Sur l'une de ces chambres se raccorde un tube d'arrivée 10, et sur l'autre un tube d'évacuation 11.
Le mouvement de rotation des cylindres est commandé par des roues dentées 12. Les intervalles désignées par 13 sur les fig. 2 et 3, qui sont compris entre les filets des deux cylindres, permettent le déplacement axial précité des deux cylindres l'un par rapport à l'autre.
On voit d'après les dispositifs servant à émulsionner, à refroidir et à pétrir ou triturer qui sont représentés sur les dessins que, par combinaison, on peut réaliser un
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appareillage coraplet pour la fabrication continus de margarine, et ceci de telle sorte que chaque opération individuelle constitue un perfectionnement et unsimplificaiton des opérations actuellement usitées. Il est même possible, quoique cela soit moins avantageux, d'assurer une fabrication continue de margarine dans des dispositifs en nombre moindre, éventuellement dans un dispositif unique.
-Résumé- le) Procédé pour chauffer, refroidir, pétrir ou triturer et moudre, ainsi que pour émulsionner des substances liquides ou partiellement solides, caractérisé par le fait que ces substances sont soumises aux traitements précités en une ou plusieurs opérations dans des filets de vis obtenus par la taille de cylindres ou nombre de deux ou davantage, pivotant sur des axes paralléles entre eux, de telle sorte que l'un des cylindres muni d'un filet a droite soit en prise avec un cylindre muni d'un filet à gauche, les creux des filets étant ainsi fermés d'une manière complète ou partielle, les cylindres étant entourés d'un carter ou d'une enveloppe fermant d'une manière étanche de 'tellesorte que la substance soit poussée en avant par les filets de vis quand les cylindres tournent.
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