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"Perfectionnements aux procédas et aux appareils pour réaliser ou homogénéiser des émulsions, suspensions, mélanges, etc.. et à leurs apolications."
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments aux procédés et aux dispositifs permettant de réaliser d'une façon continue des mélanges,, des émulsions, etc... ou de permettre l'homogénéisation aussi parfaite que possible des mélanges, émulsions ou suspensions déjà réalisés, même dans le cas où les corps résultant des mélanges où. les mélan- ges à homogénéiser ont une consistance plus ou moins pâteuse.
Le procédé conforme à l'invention consiste, dans le cas où il s'agit simplement d'homogénéiser un mélange, à provoquer dans la masse mélangée, même quand elle est de consistance plus ou moins pâteuse, des effets de dispersion et de choc , ayant pour résultat de brasser les divers constituants du mélange et de diminuer les dimensions des particules qui le constituent, puis à soumettre ce mélange
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à un effet de laulinag'e qui provoque le. rc:c,woi.r Ûion dss particules, en donl1cú.'lt au méicnge une e e o:>i s 1 s.t wî c beaucoup plus hOL:loL.-2Jj8 que ce que l'on était arrive b, rc:.7¯iscr j ¯:.squ.' 8, p2.>ésent.
Au cas où. le procède devre, ctrc atilisé noii sm lelent pour hOlLlOCélléÍs3r 117c,1S également pour effectuer le LII:Z1.Y7.,'P. proprement dit de différents constituants, ce e m;J 1 1 .ige pourra être. effectue en "",'¯iT,etLû,il un ou- jJIU'3iOt"L:"s siements de ce iaâle,mJ'e En un état de p1.Üvé:risation ou de division ev.tïaùo dans une couche fine ou. film s'écoulant d'une 1:L"8.- ni?L'8 continue et coxJ5 titué par un ou plusieurs autres éléments.
Dans ce cas, étant donné que ITecoulement du. film continu et que la quantité du corps dispersé peuvent
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être rigoureusement coiatrôléx, on peut arriver à doser
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exactement lE répartition des .','' l?.¯'¯: .'.ï1'l -,, 1 --, - - - 1 " s il:;, 41";=. ¯¯., Cn -10 u t :ainsi i a i s - i ,, r> r s c 1- un éléiilent t A pll.1S s 0 U,
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moins divisé dans un élément à l'état continu ceci a n'importe quelle proportion ou disperser L'.lc:ent B a l'état plus ou moins divisé, dans un. élément! à l'état continu., ceci à n'importe quelles ;ao-aort:
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Le dispositif pour la réalisation du. procédé confor- me à l'invention comportera, dons le cas où. il s'agira simplement d'homogénéiser un mélange, une succession de cônes rotatifs (ou de surfaces de révolutions) co-axisux,
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disgoSGS les uns dans les autres de telle sorte Clue le j;lélanij'0, Stl ï t oLl s'il eOw'.t de consistance plus ou.
L10ins pâteuse, glissant su,r le. surface intérieure de l'nn des cônes, soit projeté, à la sortie de celui-ci, sur la surface intérieure du cône suivant, ce qui provoque, pr desphénomènes d'étirage, d'arrachement et de choc,la
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dispersion du mélange et l' éclateillent de ses grains, sous forme de grains de moindres dimensions, ces cônes étant combinés avec un dispositif de laminage constitué par exemple par un cône fixe, de préférence réglable, coopé-
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rant avec un cônerotatif, co-axial avec les autres cônes, le mélange à traiter étant laminé entre le cône fixe et le cône rotatif,
ce qui provoque la réagglomération des grains et la formation d'un mélange ou d'une pâte onctueu- se parfaitement homogène.
Dans le cas où il s'agira non seulement d'homogénéi- ser un mélange mais également de réaliser ce mélange proprement dit, le dispositif comportera en outre un dis- tributeur spécial permettant d'amener un ou plusieurs des constituants du mélange à glisser sur un des cônes ci- dessus indiqués et le ou les autres constituants de ce mélange à glisser sur un autre des cônes, de telle sorte que l'un de ces constituants quittant, sous l'effet de la force centrifuge, le bord du cône correspondant, soit pré- cipité sous forme finement pulvérisée sur l'autre conti- tuant glissant le long d'un autre cône sous forme d'une couche extrêmement mince, sous l'effet de la force cen- trifuge.
Ce système pourra d'ailleurs être étendu, à la réalisation successive du mélange de plus de deux consti- tuants. Il permet, en réglant convenablement le dosage, de l'arrivée de chacun des constituants dans lé cône, d'obtenir des mélanges ayant exactement la proportion voulue de chacun des constituants.
Les cônes (ou surfaces de révolutions) 'rotatifs pour- ront, conformément à l'invention, soit tourner dans le même sens, soit en sens inverse et avec des vitesses égales ou différentes.
Pour assurer le guidage du mélange et son écoulement régulier à travers l'appareil, en particulier lorsqu'il , est pâteux, on pourra prévoir séparément ou en combinaison, conformément à l'invention, d'une part un dispositif d'entraînement rotatif pour amener la pâte dans le premier cône rotatif, et d'autre part des ailettes ou autre dispositif de guidage porté par les cônes rotatifs.
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Dans le cas où. la pâte est particulièrement .t à p : . i 1. s e o> sèche, on peut avoir 12 la difficulté pour él ±j à 1! , .'e x? unie ±L ' 1 1..lei. talion continue e dé l'appareil. Dans ce cas, on pourra, confol- mèrent a l'invention, prévoir ii.n dispositif d'alimentation spécial a vis sans. fin # ;.. i:. e xe a p 1 e , assurant une '-alimentation convenable.
En ce qui concerne le dispositif de laminage, ¯ar ailleurs, qui est lù C E 1? oe lÉ 1, lI 1ù con'mie e 1 É É dit ci-deseus j¯ .. i< L'.n cône <.; i'i i #..> coop...'uf; L'1ec tUt o¯; ôi : o .:,> <.. : .. = ." ,i, f' , i; iù jp <,.. i , <¯.., . ù =p -: :b ir o 1 ' :. ii e i: z< 1. Jflà r e n c e , e ;>;? :flc :<:;;i él :a,i# > a 1 ' ,1¯c v e =" .t E. :> , i , : > .,i dis- 90s:i0 ¯:. ç.#. < i.q i; e ' i e 1 - à. L z i; a;.= ± e]t::8 ces x à. ##: :.- Sl)l:ace COlliçU83 sera plus s g #=. ##i. ô. du côté de l'alimentation que iù 1 a e 1 1: de #> ? ' .l :; - c u ii; L iJ :.fi. , e cola en -vue de faciliter l'intra- duction du > à 1. i.nç¯. e . Ce r0 s:-l J. pourra être ", obtenu, ,,i en particulier, en donnant t à.i# cône rotatif, dans sa partie de moindre diamètre tout t au moins., un angle au S O::.r...T3. i . < i; ;1. z> j, e i:r celui du con? fixe.
.)(..1.112 le cas ou l'on dcsirera obtenir UYi inelang-e aaru, on pourra obtenir ce résultat d'une manière particuliësement simple en perçant le cône rotatif du dispositif de laminas-e, qui est place a l'intérieur du cône fine, de petits trous pe2:';,18.'ta!:lt, par effet centrifuge, l'arrivëe de l'air dans jje =i ji =¯=,; :- au il¯; =.. et mesure eu'il glisse entre lop deuj: cônes de e î <.-i ài 'ô- -'éµ e .
Bien entendu, s'il s'agit non pas d'aérer h' J- 0-8 :C\..:..:c:::: ,;;11tl":;: CL C8 llll raz 1= 1 Li i. ±x. on obtiendra le même résultat en faisant communiquer i T i j: t c - rieur du cône rotatif avec une. capacité contenant ce e g . ; z -Vautres objets et caractéristiques do l'invention apparaîtront au. cours de la description ci-après relative au;'- devins ci-joints qui représentent, s c i.: é#à it ig > ei;;, :n 1; , a frire e à. " =? 1 - 2 ...i" " Q , dif: trente modes de réalisation de 1'.'invention.
!.. ' ± L .i . est une coupe verticale d'un h,- mc, -
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les fig. 2 et 3 représentent schématiquement, en plan et en élévation latérale, un dispositif d'alimenta- tion utilisable en 'particulier dans lecas du traitement d'une pâte particulièrement épaisse ou sèche.
La fig. 4 montre, enfin, à plus grande échelle, comment le dispositif de la fig. 1 peut être aménage de manière à permettre l'aération du mélange à traiter.
La fig. 5 est un sbhéma de principe montrant comment l'homogénéiseur peut être facilement transforme en mélan- geur homogênéiseur, pour le mélange de deux constituants, et la fig- 6 est un schéma correspondant montrant comment le même homogénéiseur peut être également transformé en mélangeur pour le mélange spparé de plus de deux consti- tuants.
Sur la fig. 1 1 désigne le bâti de la machine et
2 un entonnoir porté par ce bâti et qui sert à introduire la substance à homogénéiser qui, dans l'exemple représen- té, sera supposée de nature pâteuse. A l'intérieur de cet entonnoir est disposé un organe d'entraînement et d'aspiration, de forme hélicoïdale 3, servant à aspirer à l'intérieur de la machine la matière à homogénéiser.
Cet organe est porté directement par l'arbre rotatif central 4 de la machine.
Au-dessous de cet organe, et faisant corps avec lui, se trouve l'un des éléments tournants de la machine.
Cet élément comporte une partie cylindrique percée de trous 5, destinés à laisser passer la pâte en la divi- sant, et un cône 6, sur la face intérieure duquel glisse le mélange sous l'effet de la force centrifuge. Ce mélange est guidé et entraîné le long de ce cônepar' des ailettes
7 jusqu'au bord de ce cône en 8.
Cet ensemble est porté directement par l'arbre 4, qui entraîne' cinsi en rotation les éléments 3, 5,6, 7. Autour de cet arbre 4
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est monté un manchon rotatif 9 qui tourne on sens inverse de l'arbre 4. Ces deux mouvements de rotation de l'arbre et du. manchon 9 peuvent être obtenus de n'importe quelle manière appropriée, au moyen d'entraînement par poulies par exemple, ou autrement.
Le manchon 9 porte, à sa partie supé- rieure, un second cône 10 sur lequel le. m@tière .éjectée du cône 6 par le bord 8 s'étale à nouveau, sous forme d'une couche mince, en étant entraînée par des ailcttes 11.
Arrivée en 12, sur le bord du. cône, la. matière est projetée en vient frapper la paroi fixe 13 du bâti de la machine qui a. la forme conique indiquée. Cette partie conique fixe 13 coopère avec un élément biconique 14-15 rotatif, qui fait corps avec le cône 10. Les deux surfaces coniques 13 et 15, qui ont mêmes angles au. sommet, sont à une distance très faible et réglable l'une de l'autre : le réglage s'effectue per exemple en déplaçant la partie 15 par rapport au. bâti 1 et le fixant au moyen d'un bouton moleté 16.
Par ailleurs, la surface 14, qui fait corps avec la surface conique 15, a un angle au sommet légèrement plusgrand, si bien que la distance entre la surface fixe 13 et la surface biconiqu.e 14-15 va en croissant vers le heut, ce qui permet, ainsi qu'on le verra ci-après, au mélange de pénétrer plus faci- lement entre ces surfaces.
Une goulotte 17 permet la récolte et l'évacuation du mélange homogénéisé.
Voici comment fonctionne le dispositif qui vient d'être décrit :
Le mélange brut estintroduit dans l'entonncir et aspiré par l'organe d'entraînement 3 qui l'introduit à l'in- térieur de la partie, cylindrique 5 :
sousl'teffet de la for ce contrifuge, ce mélange est projeté à travers les Irons de la partie cylindrique 5, Sur le cône 6. ;Il la sur- face de ce cône , il est entraîné en rotation par les ailet- tes 7 et glisse alors sur le cône sous l'effet de la force
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centrifuge sous forme d'une couche mince : il quitte le cône en 8 pour être projeté Bons l'effet de la force centri- fuge sur le second cône 10 : il y a à ce moment un effet de pulvérisation et de choc sur le second cône qui. entraîne un écrasement et une division des grains ainsi qu'une dis- persion.de la matière:
arrivée sur ce second cône 10 la matière est entraînée par les ailettes 11, glisse sur dse second cône sous forme d'une couche mince, pour être. ensuite elle projetée sur la.partie conique 13 sur laquelle est à nouveau pulvérisée et écrasée.
Ces séries de pulvérisations produisent une diminution des dimensions des grains qui constituent le mélange ainsi qu'une dispersion homogène de celui-ci. Lorsqu'il est arrivé sur la surface 13, le mélange continue à être entraîné par la surface .en rotation 14-15 et doit ensuite s'écouler sous l'effet de cet entraînement dans l'espace 18 compris entre la surface fixe 13 et les surfaces rotatives 14,15 d'autre part. Ce mélange subit à ce moment un laminage qui a pour effet de le réagglomérer et de le lisser; la matière ainsi homogénéisée, agglomérée et lissée, est alors évacuée par la goulotte d'évacuation.
Le dispositif qui vient d'être décrit est applicable dans tous les cas'ou on a à homogénéiser une matière qui n'est pas trop épaisse ni trop sèche. Dans le cas d'une matière, très épaisse ou très sèche on peut avoir des diffi- cultés à obtenir une alimentation régulière de l'appareil.
Dans ce cas; il y a avantage à utiliser, conformément à l'in- vention; un dispositif d'alimentation tel que, par exemple, celui représenté pur les fig. 3 et 4. dans ce cas, l'inté- rieur de la machine, au lieu d'être alimenté directement par la goulotte 2, est relié par un large tuyau 19 à un dispositif d'entraînement à double vis sans fin 20-21, placé au fond d 'une goulotte d'alimentation 22.
Ces deux vis d'alimentation, qui tournent de préférence en
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sens inverse, sont entraînées par préférence, (;.0:. ±0 .:1l1.-'mc1t 7, lT J. ,'1'J''>]''l';O-l. p'r le même dispositif d'en!;r.i...e;..n. y u les -,¯,()2:'::;S s 4 et 9. o ù l 1 :T s él s s iz- -- n un. ecol'Bui.'i.t convenable d¯ c 1. i. i ;;: ': 1 1: .;. dns iJ 1 e < :j ce: dm 1 19, c .1 , iJ .: .. r s u 1 . 1i ;: , dc.is le e à :: : 6.
Ls, ù 1 g; . 4 :,> c jj z<1 s E> i; t le? s r# o :ù 1. ± i c i'5 à n ifl. qr.3 IT 011 pcurrc aoportsr [3,U i éi f, s =j. i- z 1 Ei. i, i j: a i# i pe-l'irLettre une 3,é=..'a-'lic1 i 1. le. fi:'/;''-r : il 1, s a i#1 "" 1.i. , dar'H es cs, de percer ë',11S la:) .,;aioi.
,la c 0 j 15 une e ii#. l.t L 1: a à de petits trou.s s 2 5 o'ii, 1 o ,; s c, Li ce c3ne 14-15 1 ± #> a en .rotation, c'aront Ll2:l effet c .> ,p o i :;> centrifuge ({ni i5eiiLr#1. injecter de 11 air dap3 le màls,nge qui 1 s T é eo u l o..3,ilS 5 1 r e s ,> i c e 18 , assurant inc suf- fi santé de ce mélange.
Coume il été ait ci-éles3lJ.s, si l'on désire injecter 'an a;J.tie gaz que de l'air, il suffira de faire coumii-iiqu,3r 1 L #i 't à r 1 e i;< r du èône e î± - 1 avec une capacité contenant le gaz en g u. e s i= 1 o #1 .
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Sur la fig'. 5, qui montre comment un dispositif analo- gLl8 \ la fin. 1 peut .être applique au. mélange de différents
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constituants qui sont ensuite homogénéisés, la partie cylin-
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drique 5 est remplacée par un distribu-teir 2S'représenté très schématiquement sur le dessin. 'Ce distrî¯ïute)¯r compor- te deux chambres 23' et 34 destinées a recevoir ci.wcLwe
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un des constituants du mélange, et alimentées respectivement
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par des entonnoirs Ou goulottes 25 et 27:
7jruia ites C0113ti- tuants introduit par entonnoir 26 s T écoule sous forme éir- une couche extrêmement mince le 1011G du cône 6 en suivant le chemin indiqué par la flèche. .luE;,utrG constituant intro- duit par l r e i-, t e ;ni o 1 #> wu dans la z,1? w#lJ r e Ln=± é i 1, > 1.i.z< 2 du distributeur sTécoule sur le eÉne inférieur 10 et, arrivé c'u bora de'ce con-j, est pulvérisé ou atomisé et projeté dans la'couche mince qui s'écoule e 1 10110 du c3ne 6 de fer;; on a constituer un mélange extrêmement i1J.tii!Le C <; 1;: 1 - e peut µtre immédiatement soumis à. la reagglomëration entre des
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surfaces analogues aux: surfaces 15 et 13 comme dans le cas de la fig. 1.
Il pe.ut également, comme cela a été représenté sur la fig. 5, être reprojeté sur une surface conique 37 de façon à subir par chocs une nouvelle dis- persion et homogénéisation pour quitter ensu.ite cette surface et subir la réagglomération entre une surface 28 tournant avec l'ensemble des cônes inférieurs et une surface fixe 29.
Au cas où'l'on voudrait procéder à un mélange non pas de d'eux mais de trois ou plusieurs phases, on pour- rait utiliser un dispositif prémélangeur tel que celui représenté sur la fig. 6 et qui comporte un ensemble distributeur à trois entrées 30, 31 et 32, qui délivrent respectivement leurs constituants dans trois cônes rota- tifs 33, 34, 35. Le constituant glissant sur le cône 33 est projeté, finement pulvérisé, sur la fine couche du constituant glissant sur le cône 34 et le mélange ainsi constitué est à son tour projeté finement pulvéri- sé sur la fine couche de constituant glissant sur le cône 55.
Bien entendu, s'il y a plus de trois constituants, on pourra rajouter des cônas supplémentaires, etc... à la sortie du dernier cône, le mélange subira le cas échéant des pulvérisations et une réagglomération au moyen de dispositifs analogues à ceux représentés sur la fig. 1.
On pourra bien entendu apporter de nombreuses modi- fications sans sortir du domaine de la présente inven- tion. En particulier, si cela est nécessaire, on peut augmenter le nombre descônes d'où le mélange est pro- jeté de l'un sur l'autre; on peut prévoir que ces cônas tourneront à des vitesses différentes, etc...
En fait, dans la pratique, le dispositif décrit suffira en général pour la plupart des applications.
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É "ù"-1 lo3 lo.n.'ir.cs c-e r'ini 1 " 1 1? à e , le prcc-ld'.' et le d.is- . #: .. <; 1 .. o= i: d- 1" ?..1 ;z .. ' .:>.> .". i: i ; ;, v¯., ,: . :t ] L ¯:. > :i c. , :;',t..:;o.¯'!:..'bl!, e on?.;.' L#;.yj ;J Ù .. iI :; ' .> ..:ie . ± , c .l: e ; 1. :, i, ¯. t 1,; ;.; ll .li t .;n acier i;o- o::':;-(iu.,() j'l - 1.1 J C.'.T 0 "? 1 j.'i''02j6 .l ¯ o ;=..> l'nohio'..ni!Ja''r.lo.rL des e..:u*i-sln.j, s'..iGc.r.!.io;''is, Li "Ô ]- ï.)ii ,j' L: E 1i 't é .. s$iiie lorsqu'ils S E 1.Il du i .i ;o .# .l := ti 1 . #x e ;# =:. l:. 0!,i :: : :, L , i # . ii 1 .t e .. s e , et, le oc...'j :; é > 1:. i a= ., t ; ;¯ C ' ".I-. la T> ,' ]- 1 ;ii.lô 1- 0iî do à 1 .9 .-'.'Lisior., ±= 1'.
S µ: 21î L. i Gil et fl. e di à. ;v ç . > i; s .l . a n , et ae c c 1., o =y :# i i i p e a 1 r é s < ? l t; at de brasser les i 1 :'ifl à i= e m .t s c .J #,i, s 1= :1. 1:. i>. >#.iit ± d- a ùi é 1 zi i g. e e (le diminuer les dimensions des particules qui' le constituent puis à soumettre ce mjélenge à un effet etc laminage qui provoque
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la réagglomëration des s p a i? t 1 c u. le [) en Ù. ?n.;>. an t av, mr::lJ.l;'e une e c an s 1 s t éàn c e:tl"Grl-;li1311t 1101logèl18.
Dispositif pour la mise on p r a.t 1. ç a <z î '>, procédé d'après s 1 , comportant u-ne sucCOSSiOl1 de .i <> ô i # e rotctifsj> ou de surfaces de révolutions, co-a:.=Íallx:, êLi620sés les uns dans les autres de telle sort? que le 1: #1.é 1 ;n. ¯. sortant do l'un des cônes soit projeté sur la surface, intérieure "1\ S-o-4LVallt, Ce q,,ii 1 p r o v o qa ? une s 1 on. du #..ira c'on.e suivant, qui provoque une dispersion mélange et l'éclatement des grains, le mélange étant ensuite laminé entre deux cônes dont la position relative est de préférence réglable et dont l'un au moins est rotatif.
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3.- Dispositif d'après 2; caractérisé en ce que sur le s différents cônes-le mélange est entraîné par des, ailéttes.
4. - Dispositif d'après 2, dans lequel les contsti- tuants du mélange sont amenés séparément à glisser sur des cônes séparés de telle sorte que l'un de ces consti- tuants quittant l'un des cônes soit projeté sous forme finement divisée sur le cône suivant, le long duquel .glisse 1''autre constituant du mélange.
5.- Dispositif d'après 1 et. 2, caractérïsé par le fait que le, mélange est amené à l'intérieur des cônes par un dispositif d'entraînement constitué par'exemple pcr une ou des vis hélicoïdales.
6.- Dispositif diaprés 1 et 2, caractérisé par le fait que le dispositif de laminage est disposé de maniè- re qu'il'y' ait une distance plus grande entre le cône fixe et le cône mobile, du côté de l'alimentation que du côté de l'évacuation.
7.- Dispositif d'après 1 et 2, caractérisé par le fait que la. partie supérieure du cône rotatif du disposi- tif de laminage a un angle an sommet légèrement supérieur l'angle du sommet du cône fixe.
8.- Dispositif d'après 1 et 2, caractérisé par le fait que le cône rotatif de laminage est percé de trous -pour permettre l'aération ou la gazéification du mélange.
9.- Application du procédé et du dispositif diaprés 1 et 2 à la réalisation et à l'homogénéisation de tous mélanges, émulsions, etc, et en particulier au lissage des caillés et autres fromages maigres ou gras.