Procède et appareil de moulage utilisables notamment
La présente invention concerne les appareils de moulage et elle a notamment pour objet un appareil servant faire des pains de sucre avec du sucre cristallisé ou en granules, et qui est établi de façon à mouler et lier la matière cristallisée granuleuse en un corps cohérent de forme donnée, notamment pour faire des pains ou morceaux de sucre cubiques ou autres en partant de sucre cristallise ou en granules.
Dans les dessins annexes :
La fige 1 est une coupe-élévation de l'appareil, la coupe étant prise par le corps de la machine et suivant un plan indiqué par la ligne 1 - 1 de la fige 2 ; les parties externes de l'appareil sont indiquées schématiquement.
La fige 2 est un plan partiel d'une partie de l'appareil vue en regardant dans la direction de la flèche 2
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rieure.
La fige 3 est une coupe de détail partielle d'un des vibrateurs à air comprimé, prise suivant la ligne 3 - 3
de la f ig. 1.
La fige 4 est une coupe de détail partielle montrant la manière dont les cloisons et les éléments d'espacement sont fixes les uns aux autres, la coupe étant prise suivant la ligne 4 - 4 de la fige 2.
La fig. 5 est une coupe-élévation prise suivant le plan central de l'appareil indiqué par la ligne 5 - 5
de la fige 2.
La fig. 6 est un plan de détail partiel, montrant la construction des rainures et des trous de sortie dans le fond du moule, en regardant dans le sens de la flèche 6
de la fige 1.
La fig. 7 est une coupe de détail partielle du fond du moule, prise suivant la ligne 7 - 7 de la fig. 6.
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éléments de l'appareil.
Dans la fabrication de sucre en morceaux, il était d'usage jusqu'à présent d'utiliser l'un ou l'autre des deux procédés généraux appelés procédés de cristallisation et de moulage direct. Deux modes opératoires typiques sont utilisés dans le procédé de cristallisation. Dans l'un de ces modes opératoires connu en général sous le non de procède Adent, la masse cuite (un mélange de cristaux de sucre et de sirop mère) est tirée directement de la cuve
a vide dans des moules, dans lesquels on la laisse reposer <EMI ID=3.1>
sacharose se trouvant dans le sirop mère cristallise et lie ensemble les cristaux présents dans la masse cuite. Après que ces cristaux ont pris en une masse cristalline, cette
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tion spéciale où la partie non cristallisée du sirop mère est séparée du sucre solide. On fait ensuite couler dans l'appareil une solution contenant une grande proportion
de sucre pur dans de l'eau et connue sous le nom de "liqueur clarifiante" qui en traversant la masse, retire le sirop mère y adhérant. Après cela, les pains de sucre sont pris dans l'appareil et placés dans des fours où ils sont sèches, et ensuite ils sont coupés en morceaux de sucre de la grosseur désirée.
Dans l'autre mode opératoire du procédé de cristallisation connu sous le nom de procédé Humer, on fait couler
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cialement, munie de plaques de division pour former des moules. Les cristaux se trouvant dans la masse cuite passent entre les divisions formées entre les plaques, tandis que la liqueur mère s'échappe par les parois perforées de l'enveloppe de la machine. De la liqueur clarifiante au point de saturation est ensuite introduite et lorsque la liqueur chaude traverse le sucre plus froid se trouvant dans les moules, une certaine proportion du sucre se trouvant dans le liquide clarifiant cristallise ou durcit en liant de ce fait les cristaux originels les uns aux autres. Les pains contenant encore de l'humidité sont ensuite retirés de la machine centrifuge et placés dans des tours
de séchage. Après séchage, les pains sont coupés en morceaux.
L'opération initiale dans le procède de moulage direct consiste à faire passer la masse cuite de la cuve à vide dans une machine centrifuge ordinaire, dans laquelle le sirop mère est séparé des cristaux. Après que les cristaux de sucre ont été lavés, une petite partie du liquide clarifiant est mélangée avec eux et ont fait ensuite passer
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conformée en morceaux de la grosseur désirée en la soumettant à une pression produite par des plongeurs fonctionnant dans les moules de la machine* Après cela, le sucre est expulsé des moules et placé dans des fours pour le séchage.
Par ce qui précède, on voit que dans tous les procèdes décrits des fours de séchage sont nécessaires. Les procèdes de cristallisation nécessitant des machines centrifuges spécialement construites qui sont coûteuses, tandis que le procédé de moulage direct utilise un appareil de moulage coûteux. Le temps pris pour le séchage du sucre est une entrave ralentissant la production des morceaux de sucre
si la capacité du four de l'installation n'est pas grande et un grand nombre de fours implique des frais d'installation et d'exploitation considérables.
L'appareil et le procédé de l'invention sont conçus pour éviter les inconvénients rappelés ci-dessus, tout en réduisant en même temps les frais et la durée impliqués jusqu'à présent dans la production de sucre en morceaux.
En bref, l'appareil de l'invention comprend un dispositif de moulage qui conforme des particules de matière en un pain cohérent en un seul morceau. Bien que l'appareil puisse être utilisé pour mouler des matières en géné-
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de sucre en morceaux.
Afin d'augmenter la rapidité de la fabrication, il
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tanément et, pour obtenir ce résultat, le moule est cons-
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nir un certain nombre de cloisons entre lesquelles les pains sont formes. Les particules de matière, telle que granules de sucre ou sucre cristallisé, devant être utilisées pour former les pains sont introduites entre les cloisons et sont de préférence tassées en faisant vibrer le moule pour assurer la formation d'un produit à grains serrés uniforme. Une matière liante, qui est du sirop
dans le procédé choisi pour illustrer l'invention, est ensuite versée sur le dessus de la matière entre les cloisons
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courant de fluide, par exemple d'air comprimé, dont le
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lisation, cette fonction est remplie en fermant le dessus du moule avec un couvercle amovible et en introduisant
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provenant d'une source de distribution convenable dans le moule sous le couvercle. La sortie de l'air et de l'excès d'humidité du moule est permise par une ouverture convenable, couverte par un filtre, prévue dans le fond du moule, sous les cloisons et la matière maintenue entre ces dernières. Afin de recueillir et récupérer le sirop en excès qui est refoulé de la matière dans le moule, un conduit
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le sirop est recueilli tandis que l'air et l'humidité évaporée peuvent s'échapper.
Pour faciliter le retrait des pains du moule sans les casser et également pour augmenter la rapidité du travail,
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extrémités des cloisons butent sont légèrement convergentes de sorte que les cloisons et les pains se dégagent après avoir été déplaces d'une courte distance. Les cotes pourraient être inclinés ou convergents de haut en bas, c'est-
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mais il est préférable de les incliner ou faire converger
<EMI ID=16.1> les cloisons ensemble de fonctionner aussi pour détruire toute adhérence entre les cloisons et les parois et faciliter ainsi le retrait des cloisons.
Les extrémités des pains sont également de préférence protégées davantage en fixant des carres d'espacement de façon amovible aux extrémités des cloisons. Ces barres
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dans le récipient, elles empêchant les extrémités des pains de venir en contact avec les parois latérales et facilitent aussi la séparation des pains et des cloisons, lorsque les pains sont retirés du moule.
En entrant davantage dans son détail, l'appareil de l'invention est constitué, suivant son mode de réalisation préfère, par un dispositif de moulage supporté par un bâti, tel que celui formé par les montants 2, fixés sur un plancher 3 par des brides boulonnées 4 et entretoisés par les traverses 6. Afin de permettre de faire vibrer convenablement le dispositif de moulage et d'effectuer ainsi le tassement de la matière qu'il contient, une plateforme 7
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un support pour les autres parties du dispositif.
Un montage assurant une élasticité désirable est représenté dans la fig. 5, dans laquelle un goujon métallique 8 est tissé dans un trou convenable prévu dans la pla-
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descendante 11 est établie sur le goujon sous forme de partie de contact pour la clé utilisée pour visser le goujon en place. Le goujon s'emboîte dans la bride 9 de façon suffisamment libre pour permettre le mouvement vertical libre, mais il empêche la plateforme de se déplacer horizontalement. Un collier métallique 12 repose sur la bride 9 autour du goujon pour former un support pour un collier de caoutchouc élastique 13 qui supporte a son tour un second collier métallique 14 en contact avec le dessous de la plateforme 7. 417632
Des montages élastiques de ce genre sont naturellement utilisés sur chaque montant, ce qui rend la plateforme libre de vibrer de bas en haut et de haut en bas. Une force vibratoire est appliquée sur la plateforme par deux vibrateurs 16 de type convenable, tels qu'un mécanisme
de vibrateur a air comprimé représenté en détail dans la <EMI ID=20.1> forme 7 par une console 18. Le mouvement vibratoire est
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lindre 17 et prenant appui sur un ressort hélicoïdal 21 interposé entre le piston et un bouchon amovible d'extré-
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pousse le piston 19 vers le bas jusqu'à ce qu'il découvre un orifice 26 prévu dans la paroi du cylindre ; lorsque cet orifice est découvert la pression régnant dans la chambre 23 est relâchée et le ressort 21 fait remonter le piston pour recommencer le cycle. Un second orifice
27 prévu dans la paroi du cylindre sous le piston empêche l'air se trouvant dans la chambre sous le piston de gêner le libre mouvement de celui-ci. Le piston 19 continue en
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Dans la forme de réalisation préférée décrite, le moule proprement dit est construit sur la plateforme 7 comme étant d'une seule pièce avec celle-ci ; il comprend les deux parois latérales 31 et 32 et les parois d'extrémités 33 et 34, maintenues assemblées aux angles par des boulons convenables 36 et maintenues sur la plateforme 7 par des vis 37. Ces parois forment un récipient destiné
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38 s'étendant entre les parois d'extrémité 33 et 34.
C'est entre ces cloisons que la matière est moulée et des moyens spéciaux sont prévus pour faciliter le retrait des cloisons et de la matière moulée* La distance séparant les parois d'extrémités 33 et 34 augmente progressivement de la paroi latérale 31 à la paroi latérale 32 et les longueurs des cloisons successives sont augmentées de façon correspondante pour obtenir un ajustage assez étroit. Les cloisons 38 sont maintenues dans des positions d'écartement par des barres espaceuses 39 qui sont maintenues de façon amovible sur les extrémités des cloisons par des chevilles ou goujons convenables 41, comme représenté dans la fig. 4.
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qui peuvent être poussées contre elles en actionnant les leviers ou manivelles extérieurs 44 et 46. Le levier 44 est fixé sur l'extrémité d'une broche 47 qui est filetée sur une partie de sa longueur et qui s'engage dans un manchon taraudé 48.claveté dans un canal traversant la paroi latérale 31. Un collier 49 fixe sur la plaque 42 maintient une tête élargie 51 prévue sur la broche 47 a. l'intérieur d'un évidement convenable ménagé dans la plaque 42. En faisant tourner le levier 44, la plaque 42 peut être retirée jusqu'à, ce que les cloisons s'ajustent étroitement entre les parois d'extrémités. Les cloisons sont ensuite serrées en place en tournant la manivelle
46, ce qui fait tourner une broche 52 ayant une partie filetée venant en prise avec un manchon taraudé 53 claveté dans un canal prévu à travers la paroi latérale 32.
Une tête de plus grand diamètre 54 montée sur l'extrémité de la broche est maintenue à l'intérieur d'un évidement convenable minage sur la plaque 43 par un collier 56.
Lorsque les cloisons sont ainsi insérées et serrées dans le récipient, le sucre cristallisé ou en granules est introduit entre ces cloisons, de préférence par un
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convenable, est intercalé dans le circuit de tuyaux en
un point convenable pour commander le courant. On remarquera dans la fig. 5 que les deux cloisons extérieures 64 et 66
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les matières introduites entre les cloisons de déborder.
Après que les particules de matière, telle que sucre en granules, sont dans le moule, des vibrations lui sont imprimées par le mécanisme précédemment décrit pour tasser la matière entre les cloisons. Une matière liante, qui est de préférence un sirop de sucre sature dans le cas choisi pour illustrer l'invention, est ensuite placée sur le dessus de la matière granuleuse, de préférence par un tube souple 67 qui est relié à un réservoir distributeur 68
par un robinet de commande 69. L'opération de moulage est ensuite complétée en refoulant un courant de fluide de séchage, tel que de l'air comprimé chaud, sec, vers le bas,
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remplit la double fonction de distribuer la matière liante dans tous les interstices ménagés entre les particules
de matière granuleuse contenues dans le moule et faire évaporer l'humidité de la matière liante pour effectuer le liage de la matière granuleuse en un pain d'une seule pièce.
Affin d'assurer ce passage du fluide de séchage, un couvercle amovible 71 est prévu pour le dessus du moule pour faciliter l'entrée du fluide dans la matière et des perforations sont prévues près du fond du moule pour permettre la sortie du fluide de séchage et du sirop en excès.
Le couvercle 71 est établi pour ajuster sur des surfaces appropriées formées sur la partie supérieure des parois extérieures du moule et le joint est rendu hermétique par des anneaux de garniture convenables 72 insères dans des tentes formées près du bord intérieure du couver-cle.
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vercle. La broche 74 s'engage dans un manchon taraude 77 fixé dans un bras 78 qui est articulé sur un axe 79 monté sur la plateforme 7. Un manchon d'espacement 81 maintient le bras à sa distance convenable au-dessus de la table et un écrou 82 l'empêche de s'élever. L'autre extrémité du
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84 maintenu sur la plateforme 7 lorsque le couvercle est pivoté pour l'amener dans la position au-dessus du réelpient. Un écrou 86 posé sur ce goujon empêche le couvercle
83 et par conséquent le bras 78 de s'élever lorsque le couvercle 71 est pressé sur le récipient en troumant le volant 86', qui est fixé sur l'extrémité supérieure de la broche 74.
Lorsque le couvercle a été pressé en place, on envoie l'air comprimé dans le moule en manipulant convenablement
un robinet 87 qui commande l'arrivée d'air venant de la canalisation de distribution 88. Après avoir quitté le robinet, l'air passe par un tuyau 89 dans un canal 91 formé dans une paroi d'extrémité 34 et de là il débouche par une ouverture 92 dans le moule. Afin que l'air soit obligé
de traverser la matière se trouvant entre les oloisons,
la sortie d'air est prévue seulement dans le fond du récipient sous-jacent aux cloisons.
Cette construction est représentée dans les figs. 5,
6 et 7. Les trous 96 sont pratiques dans la plateforme 7, qui est de préférence renforcée dans cette région par les ailettes 97. Une série de nervures 98 est formée sur le dessus de la plateforme 7 dans la région devant 8tre occupée par les cloisons. Ces nervures ménagent entre elles des rainures 99 qui communiquent avec les trous 96 ou avec les rainures diagonales 101 communiquant avec les trous 96.
Un filtre 102 est placé sur les nervures pour empêcher la matière granuleuse se trouvant entre les cloisons de se déposer entre les rainures tout en permettant le passage d'humidité et d'air. Ainsi, l'air entre sous le couvercle, descend à travers la matière placée entre les cloisons où il évapore l'humidité en excès contenue dans la matière, puis il traverse le filtre, passe le long des rainures et sort par les trous 96 dans un récipient en forme d'entonnoir
103 fixé sur le dessous de la plateforme 7.
Cet entonnoir dirige le fluide de séchage dans un conduit 104 qui se termine dans un séparateur 106 où il
est permis aux fluides gazeux de s'échapper, mais où le liquide liant en excès est retenu. Une pompe 107, commandée par un moteur 108, est prévue pour tirer le liquide liant séparé du séparateur 106 par le conduit 109, d'o� ce liquide est refoulé dans le réservoir 68 par le conduit 111.
Afin d'empêcher l'échappement d'air comprimé autour des broches 47 et 52, les presse-étoupes 112 et 113 sont disposées sur les parois 31 et 32 respectivement. Des garmitures convenables 114 sont comprimées dans ces presseétoupes et autour des broches de la manière usuelle par
les chapeaux 116 et 117 qui sont tirés en place par les
vis 118.
Le séchage de l'humidité en excès de lamatière contenue dans le moule est grandement facilité si l'air ou autre fluide qu'on fait passer à travers la matière est chaud et sec. Pour assurer la distribution de cet air,
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conjointement au dispositif de moulage proprement dit.
Un compresseur d'air 121 de tout type convenable refoule de l'air par un tuyau 122 dans un échangeur thermique 123 qui est alimenté d'un agent réfrigérant par les tuyaux 124. Lorsqu'elle est ainsi refroidie, l'humidité est condensée et précipitée de l'air. Il y a lieu de remarquer que lorsque la pression augmente, l'humidité se condense (ou s'évapore) à des températures supérieures ; en cons'quence, en refroidissant l'air comprimé le résultat désiré peut être obtenu en utilisant de l'eau de refroidissement
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Après avoir quitté l'échangeur thermique, l'air froid sec passe par un tuyau 127, dans lequel est montée une soupape de sûreté convenable 128, dans un réservoir 129 qui amortit les sautes de pression dues au compresseur de la manière usuelle et qui forme également une réserve d'air comprime* Cet air comprimé passe du réservoir 129
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échangeur thermique 133 où il est chauffé par de la vapeur entrant par le tuyau 134 et s'échappant par le tuyau 136.
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ce qui est bien au-dessous du point de caramélisation du sucre, mais ce qui est suffisamment chaud pour accélérer l'évaporation de façon importante.
Après avoir été chauffé, l'air passe par un tuyau
137 à un séparateur d'huile 138 qui est de préférence utilisé pour empêcher toute possibilité que de l'huile venant du compresseur parvienne dans le moule.
Pour utiliser cet appareil, les opérateur placent tout d'abord les barres d'espacement 39 sur les cloisons
38 et posent ensuite les cloisons dans le moule, puis ils
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effet. Une charge de sucre est ensuite introduite entre
les cloisons et tassée par le vibrateur.- Le sirop est alors versé sur le dessus du sucre, puis on fait pivoter le couvercle 71 pour l'amener sur le moule où il est serré.
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trous de sortie en entraînant le sirop en excès et l'humidit' avec lui. Ceci sert tout d'abord à répartir le sirop par toute la masse de matière granuleuse et ensuite à
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le sucre en pains cohérents. Lorsque les pains sont suffisamment sèches pour pouvoir être manipulés sans les casser, on coupe l'arrivée d'air comprimé et on retire
le couvercle.
Ensuite, pour retirer les pains, la plaque 43 est
tout d'abord reculée pour permettre aux cloisons et aux pains d'être détaches du moule en faisant avancer la plaque
42 vers l'intérieur. Une fois que les liens adhérant au récipient sont brisés, les pains peuvent être détachés
des cloisons de toute manière convenable. Lorsque ceci est fait, les barres d'espacement 39 sont de préférence desserrées et retirées et les pains sont libères en tapant sur les bords des cloisons. Les pains libérés sont alors retirés, après quoi la cloison et les espaceurs sont de nouveau serrés dans le récipient pour une autre opération. Les pains peuvent ensuite être découpés en morceaux de toute grosseur convenable par le mécanisme coupeur usuel.
L'appareil conforme à l'invention est relativement peu
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c'est le cas dans la plupart des raffineries de sucre. Le fonctionnement de la machine est très rapide, en particulier si. l'air de séchage a été mis sous un état bien approprié* Le dispositif vibrateur assure la formation d'un produit a grains uniformes et la construction du moule permet le retrait des pains de l'appareil à un état non brisé. De plus, cet appareil permet le moulage et le séchage du sucre en une seule opération, parce qu'on fait passer le fluide gazeux, tel que l'air comprimé chaud, à travers ce sucre jusqu'à ce que les cristaux se soient liés les uns aux autres et aient séché.