<Desc/Clms Page number 1>
" perfectionnements apportés aux séparateurs centrifuges"
La présente invention est relative aux séparateurs centrifuges, et plus particulièrement aux sépa- rateurs de crème ou écrémeuses, etelle vi se à réaliser un procédé de fonctionnement et une construction de sépara- teur, grâce à laquelle les organes internes dudit séparateur et plus particulièrement les disques du paquet peuvent être efficacement lavés et nettoyés durant la rotation de l'appa- reil, on a déjà formulé différentes propositions pour le nettoyage et le rinçage desdisques empilés en paquet dans les séparateurs centrifuges, durant la rotation de ces derniers,
mais ces propositions ont toutes été basées
<Desc/Clms Page number 2>
sur l'idée d'amener le liquide de lavage ou de rinçage à traverser le même trajet que le liquide soumis au traitements c'est-à-dire de faire passer le liquide de lavage ou de rinçage jusqu'aux disques en empruntant l'orifice normal d'admission et le distributeur, et en permettant au liquide de s'échapper par les ouvertures de sortie normales, au voisinage de l'axe du'séparateur.
L'inventeur a toutefois reconnu que ce procède de nettoyage de disques est entièrement inopérant attendu que le liquide de lavage ou de rinçage ne nettoie pas les portions desdisques qui sont situées plus près de l'axe du bol que les ouvertures d'alimentation ménagées dans les disques, et que l'action dudit liquide n'émet pas suffisamment énergique pour éloigner les minces pellicules de graisse qui adhèrent aux disques.
L'inventeur a précédemment proposé un sépara- teur de crème ou écrémeuse dans lequel le liquide de lavage est introduit par l'ouverture normale d'entrée du lait, et est évacue par dessoupapes ménagées à la périphérie du bol.
Dans cette construction, toutefois, on obtient un effet de nettoyage satisfaisant seulement pour un petit nombre de disques au voisinage du point d'entrée du liquide de lavage dans le bol, alors que les autres disques ne sont pas nettoyés de manière satisfaisante.
A rencontre de cette première proposition, et conformément à. la présente invention, on prévoit des moyens pour maintenir l'intérieur du bol drainé ou asséché cependantque du liquide de lavage estamené au bo rd le plus voisin de l'axe de chacun des organes internes que l'on désire laver. De cette manière, le liquide amené au bord interne de ces organes qui sont en rotation rapide reçoit lui-même
<Desc/Clms Page number 3>
un mouvement de rotation et tend .par conséquent à être chassé vers l'extérieur sous l'action de la force 1 centrifuge.
Attendu que le séparateur est pourvu de moyens de drainage ou d'assèchement à son diamètre interne maximum, toute la force centrifuge s'exerce sur le liquide de lavage qui est projeté sans obstacle en direction des orifices de sortie, à une très grande vitesse, ce liquide entrera violemment en contact avec toutes les surfaces qu'il est appelé à parcourir, et assurera le nettoyage de celles-ci.
L'invention transforme ainsi un séparateur centrifuge, par exemple une éorémeuse, lorsque l'on effectue le lavage, en partant d'un appareil à enveloppe pratiquement fermée, dans laquelle le liquide est introduit par l'axe jusque dans le distributeur et passe depuis celui-ci par les ouverturesd'alimentation ménagées dans les disques, pour se déplacer tout d'abord vers l'extérieur puis vers l'intérieur, pour être enfin expulsé à proximité de l'axe du séparateur, en empruntant l'orifice de sortie du lait écrémé, en un appareil à projection centrifuge, dans lequel le liquide est amené aux parties ou organes les plus voisins de l'axe, dont on désire assurer le lavage, des moyens étant prévus pour maintenir ledit appareil drainé ou asséché de façon permanente ou intermittente, pendant l'opération de rinçage.
Conformément à une forme particulière de réa- lisation de l'invention, le tube d'alimentation fixe aboutis- sant au distributeur du séparateur, est rendu amovible et, lorsqu'on désire laver ou rincer l'intérieur du séparateur, ce tube d'alimentation fixe est remplacé par un tube fixe ou animé d'un mouvement axial de va-et-vient, fermé à son extrémité inférieure, mais comportant une ou plusieurs ouver- tùres ou tuyères à sa périphérie, propres à diriger un
<Desc/Clms Page number 4>
important volume du liquide de lavage ou de rinçage direc- tement contre et entre les bords intérieurs des disques du paquet.
cesdisques agissent alors à la manière d'une pompe centrifuge ou d'un dispositif projecteur, recevant le liquide de lavage ou de rinçage et le projetant vers l'extérieur, entre cesdisques, à une grande vitesse, le résultat étant que cesdisques sontlavés à fond et débarrassés de toute pellicule adhérente de graissa ou autre matière étrangère, pour devenir, à la fin de l'opération, parfaitement nets brillants et polis. Si le bol est laissé en position durant l'opération de nettoyage, et si l'on prévoitt desoupapes à la périphérie interne maxima de celui-ci, le liquide de lavage ou de rinçage nettoiera aussi l'intérieur du bol, le distributeur et les différents orifices de sortie destinés aux composants séparés.
Dans une autre forme de réalisation de l'inven- tion, le tube du déparateur portantlesdisques est pourvu d'un grand nombre d'ouvertures ou fentes qui sont dirigées vers les extrémités internes des disques du paquet et, à l'intérieur de ce tube portant les disques, on dispose nor- malement un tube d'admission ne tournant pas et non pourvu d'ouvertures, lequel conduit le liquide à traiter vers le bas, jusqu'au distributeur. Lorsqu'on désire laver ou rincer les disques et l'intérieur du séparateur, ce tube d'admission non pourvu d'ouvertures est retiré et remplacé par un tube de lavage propre à distribuer uniformément le liquide de lavage jusqu'au disque; ce dernier tube est fermé à son extrémité inférieure, mais comporte de nombreuses ouvertures à sa périphérie.
Le liquide de lavage ou de rinçage qui sort par les ouvertures ménagées dans le tube intérieur de lavage estprojeté par lesouvertures ménagées dans le tube
<Desc/Clms Page number 5>
porte-disques, et est reçu dans les disques du paquet, puis expulsé vers l'extérieur à grande vitesse, en assurant effi- cacement de la sorte le lavage et le rinçage de ces disques et de s au tre s organess du séparateur.
Dans une autre forme de réalisation de l'inven- tion, le tube de rinçage peut être omis, et le liquide, de lavage peut être amené directement au tube porte-disques.
' ¯ Afin de pouvoir mieux exposer l'invention, on la décrira en se référant aux dessins annexés qui repré- sentent schématiquement et à ti.tre d'exemple trois formes d'écrémeuses centrifuges comportant la disposition qui en fait l'objet. Dans ces dessins ;
La fig. 1 est une vue en coupe verticale partielle passant par une première forme de réalisation du séparateur ; le côté droit de la figure montre une coupe passant par le tube d'alimentation normal, alors que le côté gauche de cette figure montre une coupe passant par le tube de lavage qui remplace ce tube d'alimentation.
La fig. 2 est une vue partielle en coupe hori- zontale passant par cette même forme de réalisation du sépa- rateur.
La fig, 3 est une vue en coupe verticale partielle passant par une seconde forme de réalisation du séparateur; le côté droit de cette figure montre une coupe suivant le tube d'alimentation auxiliaire normal, et le côté gauche de celle-ci montre une coupe suivant le tube de lavage qui remplace ledit tube d'alimentation auxiliaire normal.
La fig. 4 montre une vue en coupe, analogue à la fig. 1, et est relative à une troisième forme de réali- sation de l'invention.
<Desc/Clms Page number 6>
Les fig. 5 et 6 sont des vues de détail.
Dans toutes ces figures, le mêmes organes ou les organes correspondants sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
En examinant tout d'abord la fig. 1, on voit t que 1 et 2 désignent les deux parties de l'enveloppe d'une écrémeuse, qui sont assemblées au moyen d'une couronne de blocage 3. L'enveloppe 1-2 est également établie de manière à donner naissance à un certain nombre de puits coniques 4, et lesangles d'obliquité des surfacesinternes desparties 1, 2 et 4 sontde préférence choisisplus grands que l'angle de glissement ou l'angle de friction du composant lourd séparé, A l'intérieur de l'enveloppe 1-2 on monte le paquet de disqueshabituel 5, formé par des plaqaes coniques de séparation 5a montées entre la partie 2 de l'enveloppe et le disque supérieur habituel 6, lequel rése rve despassages 7 et 8 aboutissant à des orifices de sortie 9 et 10 respec- tivement,
l'orifice de sortie 9 étant celui du lait écrémé, et l'orifice de sortie 10 celui de la crème.
Lesdisques du paque 5 sont montés, à leur périphérie externe, dans desorganes de support périphériques désignés en 11 et leurs extrémités internes sont libres.
Les puits coniques 4 (Voir fig. 2) sont formés entre les organesde support de disques 11, et le sommet de chaque puits communique avec une ouve rture de sortie 12 des- tinée au drainage ou à l'assèchement du bol, par évacuation du liquide de lavage.
Le lait à écrémer est versé dans un récipient fixe 15, en passant par un réservoir d'alimentation 61, et s'écoule en empruntant un tube d'admission 16 non rotatif et non pourvu d'ouvertures (voir le coté droit de la fig. 1) en suivant la direction indiquée par les flèches 16a tracées
<Desc/Clms Page number 7>
en traits interrompus, pour enfin pénétrer dans un espace 17 constituant un distributeur tournant, d'où il sort par les ouvertures 18 pour arriver au paquet de disques 5. L'envelop- pe 1-2 est montée sur un axe tournant 20, de la manière habi- tuelle. Chaque ouverture de sortie périphérique 12 est com- mandée par un clapet ou soupape de sortie 21; ce clapet n'est pas représenté aux fig. 1 et 2 mais on le voit à la fig. 3.
Le clapet 21 est monté sur une tige de cla- pet22 guidée dans une monture 23, et l'extrémité postérieure de la tige de clapet comporte une fente (non représentée) par laquelle passe l'une des extrémités d'un ressort 24 dont l'autre extrémité est fixée à la face intérieure de la par- tie 1 de l'enveloppe, au moyen de vis ou de rivets (non repré- sentés).
L'élasticité et la masse du ressort 24, la masse du clapet 21 ecelle de la tige de clapet 22, ainsi que la distance réservée entre le clapet 21 et son siège, sont choisies et harmonisées de telle manière qu'à la vitesse normale de rotation du séparateur le clapet 21 obture l'ouverture de sortie périphérique correspondante 12, alors qu'à et en-dessous d'une vitesse prédéterminée inférieure à ladite vitesse no rmale , ce clapet 21 reste ouvert et permet au contenu du séparateur d'être évacuée par l'ouverture 12.
Le réservoir 61 et le récipient 15 sont montés amovibles sur un dispositif de capacités fixes comprenant une série de chambres superposées 62-63 et 64, la chambre 62 recevant la créma , la chambre 63 le lai t écrémé, et la chambre 64 le résidu gélatineux ainsi que le liquide de lavage ou de rinçage.
A la fin du traitement du lai t, et lorsqu'on désire nettoyer l'écrémeuse, on arrête l'admission du lait jusque dans l'appareil, et l'on rédui t la vitesse de rotation
<Desc/Clms Page number 8>
de l'écrémeuse, le résultat de cette réduction étant que les clapets 21 s'ouvrent, ce qui permet au contenu de l'écré- meuse de s'échapper par le s ouvertures périphériques de sortie 12, jusque dans la chambre 64. En même temps, le tube d'admission 16 fixe et non pourvu d'ouvertures est retiré et remplacé par un tube ajouré ou chambre tubulaire 30, comportant des ouvertures d'entrée 31 et 32, et des séries annulairesd'ouvertures de sortie 33 et 34, ainsi qu'une ouverture inférieure 34a.
Les ouvertures 33 sont disposées de manière à diriger un jet de liquide de lavage, par exemple de l'eau, entre les disques 5, alors que les ouvertures 34 et 34a, servent à nettoyer la chambre de distributeur 17.
De préférence, la section transversale totale des ouvertures 33, 34 et 34a est approximativement égale à la section trans- versale du tube 30, de manière à pe rme ttre de rédui re à un minimum le diamètre du tube ou de la chambre 30.
L'expérience a montré qu'en vue de laver la partie supérieure et la base de deux disques adjacents, une quantité importante d'eau circulant à grande vitesse est nécessaire, Ceci est dû à la tendance que présente le liquide de lavage, lorsque celui-ci est projeté entre les disques, à venir s'appliquer, vers l'extérieur, contre les faces inférieures des disques, en s'écartant des faces su- périeures. Si tous les disques étaient lavés simultanément, le débi t de liquide devrait être mul ti pli é par le nombre des disquesexistant dans le paquet. Le liquide* de lavage qui s'échappe du bol en rotation possède sensiblement la même vitesse de rotation que le bol lui-même.
On a par conséquent trouvé que si tous les disques étaient lavés simultanément, l'énergie cinétique du liquide qui s'échappe serait si grande que la machine se trouverait arrêtée ou ralentie dans sa rotation dans une mesure telle que l'action de lavage se trouverait affaiblie jusqu'à devenir inefficace. En vue par conséquent de rédui re cette action de frei nage et de
<Desc/Clms Page number 9>
permettre au moteur d'entraînement de maintenir la vitesse de rotation à une valeur suffisamment élevée, pendant l'opé- ration de lavage, le tube de lavage est établi de telle manière qu'il ne permet seulement que le lavage d'une fraction des disques à la fois.
Dans la forme de réalisation qui est montrée à la fig. l, les rangées de trous 33 percés dans le tube de lavage ne permettent seulement l'arrivée du liquide qu'à un huitième du nombre de s disques du paquet, ceci rédui t l'effet de freinage du liquide de lavage à un huitième de celui qui serait provoqué si tous les disques étaient simul- tanément lavés.
En faisant mouvoir le tube 30 vers le haut et vers le bas en direction de l'axe, pendant que le liquide de lavage est introduit, les perçages 33 se déplacent sur tou te la hau teur du paquet de di s que s. on a trouvé que le liquide de lavage qui sort des perçages 33 dont le diamètre est seulement égal à un huitième de la hauteur du paquet de disques, lorsqu'il vient rencontrer les disques en rotation rapide, tend à se répartir sur environ un tiers du paque t de disques. Du fait que le @ liquide de lavage a été fourni à grande vitesse, de manière à nettoyer efficacement les disques, il a été reconnu que ce n'est seulement que les disques qui se trouvent exactement en vis-à-vis des perçages 33 qui sont efficacement lavés, et que le liquide qui a rejailli au-dessus et au-dessous de la position des perçages 33 est inefficace.
Ce liquide ainsi projeté n'assure donc qu'un effet de lavage restreint, mais il aide au frei'nage du bol en rotation. Afin de prévenir cette action de rejaillissement, les disques du paquet sont divisés en groupe par des disques spéciaux 5b, qui s'étendent radialement et vers l'intérieur au-delà des disques 5a.
Les ouvertures 31 et 32 so n t recouvertes par
EMI9.1
'F -"' 1 j:
<Desc/Clms Page number 10>
un filtre de toile métallique ou autre, pour empêcher l'arri- vée de corps étrangers jusque dans le bol. La partie supérieure de la chambre tubulaire 30 est fermée, mais elle comporte un bossage taraudé 65 dans lequel est vissée une tige de commande 66 au moyen de 'laquelle la chambre tubulaire 30 peut être déplacée le long de l'axe du bol. un manchon cylindrique 67 s'étend vers le bas, depuis le réservoir 61, et comporte des ouvertures 68. A l'in- térieur de ce manchon, on monte tournante une coupelle 69 comportant des ouvertures 70 susceptibles de venir coincider avec lesouvertures 68 ménagéesdans le manchon 67.
La tige de commande 66 traverse le fond de la coupelle 69 de manière à pouvoir coulisser, maisune clavette 71 l'empêche de tourner par rapport à ladite coupelle. De cette manière, la coupelle désignée en 69 peut être mise en rotation par rapport au manchon 67, afin de fermer les ouvertures 68.
Le disque supérieur 6 du paquet comporte un col 75 dans le quel sont ménagés desconduits ou passages tubulaires 76, 77 et 78. Ceconduits ne prennent pas part à la séparation proprement di te, attendu que leurs extrémités internes sont plus rapprochées de l'axe du séparateur que le niveau A-A suivant lequel l'appareil est rempli, durant son fonctionnement normal, Comme on peut le voir à la fig. l, le tube 76 sert à amener du liquide de lavage ou de rinçage jusque dans le passage 7, le tube 77 projette du liquide sous forme d'un jet dans la chambre 63, pour nettoyer celle-ci, et le tube 78 assure une fonction analogue, en ce qui concerne la chambre 62.
En vue d'empêcher que le bol se remplisse de liquide au cours de l'opération de lavage ou de rinçage, ce qui gênerait ou arrêterait le nettoyage, il est nécessaire de faire en sorte que les ouvertures de sortie 12 soient
<Desc/Clms Page number 11>
d'une section suffisante pour que tout le liquide s'échappe à une vitesse assez grande pour empêcher que lebords exté- rieurs des disques soient submergés, La pratique a montré qu'en raison de la très grande vitesse d'arrivée du liquide de lavage nécessaire pour assurer le nettoyage des disques, ces ouvertures de sortie devaient être d'une section de grandeur surprenante.
Des résultats satisfaisants sont obtenus lorsque les sections combinées ou additionnéesdes ouvertures 12 sont plus grandesque 1/300ème dessections additionnées des ouvertures 33, 34 et 34a.
En vue d'obtenir le meilleur effet de lavage, il est judicieux d'interrompre périodiquement l'arrivée de liquide de lavage ou de rinçage dans le bol, ce qui est effectué en faisant tourner la tige de commande 66, afin d'obturer les ouvertures 70 dans la coupelle 69.
Lorsque l'intérieur du séparateur a été nettoyé, on interrompt l'arrivée du liquide de lavage, après quoi on provoque le drainage et le séchage du bol puis l'arrêt de l'appareil. Lorsque celui-ci doi t être à nouveau utilisé, on le fait tourner à sa vitesse normale, le résultat étant que les clapets 21 viennent fermer les ouvertures de sortie 12; on retire le tube ajouré 30, et on le remplace par le tube d'admission normale 16, après quoi l'appareil est prêt à une autre opération de séparation.
Les résidus lourds séparés du lait s'accu- mulent à la périphérie interne, ainsi que sur toutes les parties du séparateur normal qui sont parallèles à l'axe du séparateur.
L'expérience montre que l'opération de rinçage ci-dessus men- tionnée ne permet pas d'éloigner ce dépôt desditessurfaces parallèles. Il est nécessaire, pour pouvoir lesen débarrasser,
<Desc/Clms Page number 12>
que toutes les surfaces qu'on veut tenir bactériquement pro- pres, par lavage, soient inclinées suivant un angle suffisant par rapport à l'axe, en direction du point de sortie, pour permettre au liquide de lavage , aidé par la masse des parti- cules du dépôt, s'exerçant sur lessurfaces inclinées sur lesquelles il se trouve, de leschasser en direction des ou- verturesd'évacuation.
Dans la fig. 2, les lignes en traits mixtes 49 indiquent le trajet effectué par le liquide de lavage pendant qu'il nettoie les disques, Si ce liquide de lavage rencontre un obstacle quelconque, il laisse sur son trajet une zone de disque 'non lavée.
En vue par conséquent d'empêcher la formation de zones de ce genre sur les disques 5, les pièces d'écar- tement 35 placéesentre lesdisques adjacents 5 sont établies en petites dimensions, leur surface de contact est réduite à un minimum et elles reçoivent une forme telle, par exemple en lentille, et sont disposées de manière à coïncider pratiquement aveclestrajets 49 pour qu'elles ne brisent pas le trajet du liquide de lavage.
La forme de réalisation montrée à la fig. 3 diffère de celle décrite à l'appui des fig. leet 2, en ce sens que lesdisques 5 du paquet ne sontpas retenus à leur périphé- rie extérieure, mais sont montés par leur périphérie intérieure sur un tube porte-disques tournant 40 (non prévu dans la forme de réalisation précédemment décrite) ce tube étant pourvu d'ouvertures ou fentes 41 conduisant jusqu'à la périphérie in- térieure des disques 5, et ainsi disposées qu'elles permettent aux disques d'être oomplètement oouvertsde liquide de lavage.
Il est normalement très difficile d'obtenir ce résultat, en pratique, mais on peut toutefois y parvenir en amenant les jets de li quide de lavage so rtant par les
<Desc/Clms Page number 13>
ouvertures 41 à se répandre sur lesdisques, grâce à un dispositif quelconque d'écransou chicanes.
Dans la forme de réalisation actuelle, les disques ont été prolongés jusqu' au delà du niveau de crème A-A, etle li qui de de lavage est projeté par lesditesouvertures 41 suivant un angle donné, contre les parties libres des disques, à l'intérieur du niveau A-A de la crème, de telle manière que le liquide est réparti et couvre complètement les disques au moment où il atteint ce niveau de la crème, cette construction nécessite encore la prévision d'un jeu additionnel de trous 50 situes radiale- ment à l'extérieur du niveau A-A de la crème, en vue du.pas- sage de la crème séparée jusqu'à l'orifice de sortie de crème 10.
Ce dispositif fonctionne de la même manière que celui qu'on a décrit en se référant aux fige 1 et 2.
Le tube d'alimentation en liquide de lavage ajouré, désigné en 30, peut comporter si on le désire une série de trous analogues aux trous 33 de la fig. 1, et il peut être mis en mouvement alternatif de va-et-vient suivant l'axe du séparateur pendant la rotation de celui-ci, d'une manière analogue à celle décrite en se référant aux fig. 1 et 2.
La fig. 4 montre une forme de réalisation d'un séparateur qui diffère de ceux qu'on a précédemment décrits en ce que la partie supérieure 1 de l'enveloppe est de forme normale, ne comporte pas de puits, etest disposée de manière à pouvoir être facilement retirée dans son ensemble, pour la séparer de la partie inférieure 2 de l'enveloppe. A cet effet, la partie 1 de l'enveloppe est retenue en place au moyen d'un écrou de blocage 80 qui est vissé sur un col fileté correspondant 81 du tube 40 portant les disques.
<Desc/Clms Page number 14>
Lorsqu'on désire ne ttoye r l'appareil, la rotation du bol est interrompue, on retire le tube d'alimen- tation 16 et le réservoir 15, on dévisse l'écrou de blocage montré en 80, après quoi on retire la partie 1 de l'enveloppe, pour la laver à la main. L'écrou 80 estensuite placé à nouveau sur le col fileté 81, et est vissé vers le bas dans une mesure telle qu'il bloque la partie 75 du col du paquet de disques 5. Le réservoir est alors remis en place, et le liquide de lavage est versé dans ce réservoir 15; il sort de celui-ci par un col 15a du réservoir 15, pour arriver jusque dans le tube 40 porte-disques. La machine est en même temps mise en rotation et le liquide de lavage pénètre entre les disques 5 en passant par les ouvertures 41.
Il est projeté à l'extérieur à partir du bord des disques.
Cette dernière construction, tout en n'ássu- rant pas que la machine puisse être nettoyée sans nécessiter un démontage, évite toutefois que les disques doivent étre nettoyés à la main, ce qui écarte le risque de leur endomma- geme nt et permet d'employer un grand nombre de disquesminces.
En vue de la quantité impo rtan te de liquide de lavage ou de rinçage qui doit être fournie aux disques, il a été reconnu nécessaire de pourvoir le tube porte-disques montré en 40 du plus grand nombre possible de perçages 41.
Afin d'éviter de trop affaiblir ce tube porte-disques, les perçages sont évasés vers l'extérieur, de la matière montrée à la fig. 5.
Il a été reconnu en prati que que le liquide de lavage ou de rinçage qui sort par les perçages 41 n'occupe seulement qu'une fraction de la section transversale totale desdits perçages, en prenant dans ceux-ci la position montrée en 41a à la fig. 6. pour éviter que certaines parties des disques restent non lavées, les perçages 41 sont ainsi déca-
<Desc/Clms Page number 15>
lés l'un par rapport à l'autre que certainesparties d'une rangée périphérique de perçages, dans la zone occupée par le liquide, chevauche les parties correspondantes dans les ran- gées voisines, dans le sens de la rotation du séparateur.