Dispositif pour le traitement par la chaleur de liquides contenus dans des récipients. La présente invention a pour objet un dispositif pour le traitement par la chaleur de liquides contenus dans cl-es s récipients, tels que, par -exemple, des bouteilles. Elle s'ap plique en particulier à la pasteurisation de liquides.
Suivant l'invention, le .dispositif est ca ractérisé en ce qu'il comprend une -chambre, ouverte à l'avant et fermée au fond, dans, la quelle on -déplace les récipients de l'extrémité ouverte vers le fond et on les ramène du fond vers ladite extrémité, les récipients for mant ainuidans ladite eha.mbre deux files animées de mouvements de sens :contraire sur un même plan horizontal, un système d'arrosage étant .prévu pour faire ruisseler sur les récipients une substance convectrice de chaleur, telle que de l'eau.
Ce dispositif pr6sentc- de. grands avan tages sur le dispositifs connus. En particu lier, il permet de réduire de moitié l'encom brement en longueur; ensuite, il présente l'avantabo\- que l'entrée et la sortie des réci pients s'effectuent d'un même côté de l'appa reil.
La description qui suit est relative à des formes d'exécution du dispositif suivant l'in vention, données simplement à titre d'exem ple. Dans cette description, on se réfère aux dessins ci-joints qui montrent.:
F'i.b. 1 une vue en coupe longitudinale axiale .d'une forme d'exécution. du dispositif, destinée à la. pasteurisation de liquides, con tenus dans des bouteilles, fig. 2 une vue en plan avec coupes par tielles aux deux extrémités -de ce dispositif, fig. 3 une vue en bout de ce dispositif, fig. 4 une vue s@ehématique d'un méca nisme permettant le déplacement transversal des casiers sur 'le devant du dispositif,
fig. 5 une vue .schématique d'une com mande automatique pouvant être utilisée pour actionner les casiers, fig. 6 une vue schématique d'une va riante de la. -commande des déplacements longitudinaux des casiers, fig. 7 une vue schématique d'une variante de la commande des déplacements latéraux des.
casiers sur le devant de l'appareil, fig. 8 une vue schématique de la liaison de cette commande aux câbles d'actionne ment des casiers du fond du dispositif, fig. 9 une vue schématique en plan d'une variante du dispositif, fig. 10 'Une courbe .des températures des récipients en fonction du temps.
Comme visible notamment sur les fig. 1 et 2, le dispositif comprend une chambre de pasteurisation 1 ouverte à. son extrémité 2 et fermée à son extrémité 31. Au plafond de cette -chambre sont prévus des systèmes de distribution d'eau constitués par des rigoles 4 -dont le fond est pourvu d'ouvertures lais sant tomber l'eau en pluie. Ces rigoles sont alimentées par des. bâches telles que 5, 6, 7.
A la base de la chambre sont prévues égale ment des caisses telles que 8, 9, 10 recueil lant l'éau qui a ruisselé sur les récipients.
Devant l'ouverture 2- de la chambre de pasteurisation, les récipients 11 sont amenés. par exemple, par un transporteur 12. Ces récipients sont placés par un:
manoeuvre dans des casiers 1.a. Ces casiers remplis de réci pients sont animés de mouvements représen tés par les flèches et qui sont tels que les casiers venant d'être chargés vont de Fou- verture 2 au fond 3 de la chambre, puis re viennent du fond vers ;
l'extrémité de sortie. Ces casiers forment donc .deux files paral lèles. et à mouvements de sens contraire. Pen dant ce double parcours, les, récipients sont arrosés par l'eau provenant .des rigoles sui vant des températures convenables ainsi qu'il sera plus longuement exposé ci-après.
La sortie des. récipients est effectuée par un autre manaeuvre qui enlève lesdits récipients du casier venu devant lui et les place sur le transporteur 12 qui les évacue.
Les casiers présentent deux faces latéra les 14 qui forment leurs petits. côtés et une face longitudinale 15 qui forme leur dossier.
Leur fond: 1- & peut être constitué par une grille ou tout autre paroi ajourée. La partie avant du casier qui se présente devant les manoeuvres pour la pose et l'enlèvement des récipients se trouve donc dégagée.
Elle est au contraire fermée par le dossier @du casier suivant lorsqu'il se trouve à l'intérieur -de la chambre die pasteurisation. Les casiers sont pourvus de galets 17 roulant sur des chemins de roulement 1,8.
De préférence, chaque ca- sier est monté sur trois ,g lets, un: galet étant prévu d'un côté et deux galets: :étant prévus de l'autre, de façon à permettre un roulement convenable quelles que soient les déforma- tions. des chemins de roulement.
Au fond de la chambre de pasteurisation et suivant une longueur correspondant à celle d'un casier, .les chemins de roulement sont interrompus et remplacés par deux rails l'9 montés solidairement sur des galets,
20 rou lant sur cl-es rails transversaux 21 .de façon à permettre le déplacement latéral des casiers et de les amener de la rangée de gauche à la rangée de droite pour les ramener vers la sortie.
D'autre part;, sur la partie avant de la chambre de pasteurisation, on prévoit un mé canisme, tel que celui représenté schémati- quement à la fig. 4 pour permettre aux ca siers de passer de la. file .de droite à la file de gauche.
Ce mécanisme est constitué par des galets M montés sur des leviers 2$ arti culés en 24 sur la partie fixe .et qui sont tous reliés par une tringle <B>M</B> de façon à former -des parallélogrammes articulés. Pour déplacer latéralement un casier sur le devant de l'appareil, il suffit<B>de</B> relever les galets 2'2;
ce qui a pour effet de soulever le casier des chemins de roulement -de droite et de faire ensuite rouler ce casier sur lesdits ga lets pour las poser sur les chemins de roule ment de gauche, c'est-à-dire de la position <I>a à</I> la position<I>b.</I> Au moment voulu, ou peut soulever la tringle 25 par exemple au moyen de cames non représentées, reliées cinémati- quement aux commandies à main ou automa tiques.
Dans l'exemple représenté, les casiers sont à deux étages de récipients; les récipients de l'étage supérieur étant placés sur une pla que perforée ou une grille 26 reposant elle- même sur les récipients de l'étage- inférieur.
La commande des déplacements -des ca- siers tant de l'entrée de la chambre de pas- teurisation vers son fond -et inversement, que transversalement, d'un côté à- l'autre de la -dite chambre, peut s'effectuer par dies moyens mécaniques. convenables, actionnés à la main ou automatiquement.
La commande des casiers dans le sens longitudinal peut être obtenue -de chaque côté par une crémaillère 2'7 parallèle à l'axe de la chambre 1. et animée d'un mouvement. de translation parallèle à cet axe. Chaque cré- mall'ère est munie à-son extrémitélibre d'un cliquet effaçable non représenté à la fig. 2. Les deux crémaillères sont entraînées respec tivement par des pignons 2'9 et 30.
Les cli- quets ont pour effet de venir saisir respecti vement le premier casier entrant -dans la ohambre et le premier casier devant revenir en sens inverse vers la sortie et -de les faire déplacer d'une distance égale à leur largeur ionque les crémaillères commandant lesdits cliquets sont actionnées.
Cet action.nementpeut être obtenu au moyen d'une manivelle 31 entraînant les roues coniques<B>M</B> et 3'3 dont la dernière est calée sur l'arbre des pignons 9 et 34?.
Le mouvement transversal des casiers peut lui-même être obtenu par une commande par exemple à. crémaillère 34 entraînée par un pignon 35. La crémaillère 34 entraîne par encliquetage le casier de la droite vers la gauche et revient ensuite en sens inverse pour venir en place devant un autre casier. Cette crémaillère est liée, par exemple, à :des câbles 36 passant sur des renvois convenables au système 19 de déplacement des casiers.
La eommande du pignon b5 est obtenue par une manivelle 37 entraînant l'arbre dudit pignon pa-r une transmission 3,8 appropriée.
Ce dispositif fonctionne -de la façon sui vante, -en admettant que les systèmes d'arro sage ont les températures requises.
Les récipients à pasteuriser arrivent -de la gauche sur le transporteur 11,. Le manceuvre placé :en A et qui est préposé au garnissage des easierv, pousse les récipients à la, main sur le casier 113 qui est devant lui à la hau teur du transporteur. Quand il a garni le bas du casier, il pose, sur les goulots la plaque ou le grillage<B>216</B> formant étagère et, sur celle-ci, il dispose une seconde rangée de r cipients.
Pendant le même temps, le manceuvre placé en B et préposé au dàgiarnies a.ge prend les récipients de l'ëtage supérieur, puis,du bas du casier qui -se trouve devant lui et les pose sur le transporteur 11..
Le manceuvre A commande les, déplace- ments longitudinaux des. casiers en agissant sur la ,commande 31 en faisant ainsi, à,chaque manoeuvre. avancer les casiers -de gauche vers Ic fond de la chambre d'une distance égale à une épaisseur de casier.
Puis: le manceuvre B agit sur la commande 3'7, pour assurer simul tanément le déplacement du casier vide 13 vers le poste de garnissage, et du casier du fond :de la chambre vers la rangée des casiers de droite.
Le manneuvre A agit sur la com mande 31 en sens: inverse pour tirer la file des casiesrs. & droite -dont un arrive devant la sortie; le man#uvre B agit alors en sens inverse sur la, commande 37 .qui ramène le chariot 19 vers la gauche et l'éncliquetage de la crémaillère en prise devant à droite.
Au lieu de cette commande manuelle, on peut utiliser une commande automatique. Dans ce cas, on peut utiliser un groupe mo- teur-réducteur avec cames, engrenages à prise intermittente, ou tout autre moyen mécani que permettant de. réaliser les. mouvements qui viennent d'être indiqués ci-,dessus, pour les casiers.
On peut, par exemple, utiliser une dispo- sition telle que celle représentée s@chématique- ment et simplement à titre indicatif à la fig. 5.
Un moteur 40 actionne un réducteur 41 à la sortie duquel se trouve un jeu de poulies 4#2,, 4j3, 44, 45, de telle façon que sur l'arbre 46 on ait par exemple, en partant d'un mo teur tournant à 15,00 tours. par :
minute, une vitesse de rotation de trois tours par minute. L'arbre 46 entraîne une roue 48 portant une denture partielle pour commander d'une fa çon intermittente par le pignon 49 une roue dentée 5,0- de manière .que celle-ci fasse un tour complet en une minute mais reste immo bile pendant deux minutes;
die même cette roue 50 comporte une denture partielle inté ressant le tiers -de sa. périphérie. Elle tourne en regard d'une roue dentée 51. Grâce à cette dfisposition, la roue 51. fait un tour complet pendant 20 secondes et reste immobile pen dant 40 secondes.
L'arbre 52 calé sur la roue 51. entraîne une roue identk- 53 sur laquelle est calé un pignon 54. En regard 4 c tte roue dentée se trouve une autre roue dentée 55 montée folle sur le même arbre 5'2.
Sur ,cette roue est calé un pignon 57 ayant un diamètre identique à, celui (le 60. Les, -deux roues 53 et 55 sont susceptibles d'entraîner le même pignon 58.
Les pignons 54, 57 en grènent avec des pignons 9, G0, eux-mêmes liés entre eux par un arbre 61, un pignon 61a se trouvant entre 57 et<B>60</B> de façon que la vitesse angulaire :
dû pignon 57 soit égale à celle d'a pignon 54. Lest roues 5.3 et 55 tour nant à la même vitesse mais en sens inverse, ne comportent qu'une denture partielle inté ressant par exemple le sixième de leur péri= phérie, et les dentures de ces deux pignons sont diamétralement opposées. l'une par rap port à l'autre. Grâce à :
cette disposition, on obtient successivement, avec un mouvement de rotation continu du moteur 40, un mouve ment de rotation du pignon 58 dans un sens, son arrêt, un mouvement de rotation en sens inverse du premier et de la même quantité, un arrêt, et ainsi de suite.
Le pignon 58 sert à assurer la -commande die, l'a translation des casiers 13 de l'entrée de la chambre<B>à</B> pasteurisation jusqu'au fond et inversement. Cette commande peut être obtenue d'une façon telle que -celle repré- sentée à là fig. 6.
Sur le pignon 58 est calé un bras (k manivelle 61 attaquant une bielle 6i2 sur laquelle ,est articulée la tige 2.'7' et qui porte le cliquet 218. La tige 27' au repos est sensiblement parallèle au bras 61 de la ma nivelle. Elle est maintenue dans sa position par d:es moyens de guidage non représentés.
Cette disposition présente l'intérêt que la mise en vitesse des casiers s'effectue lente- menttout en permettant -d'obtenir une vitesse de translation élevée pendant la :majeure par tie de la course.
La commande du casier avant dans.lese ns, transversal peut s'effectuer,àpartir -d'un, sys tème tel que celui représenté fig. 5,, par l'in termédiaire d'une transmission convenable. On donne ainsi à l'arbre 63 (voir fig. 7) un mouvement dans un sens pour la déplecement du casier de la quantité voulue,
puis l'arrêt et ensuite le mouvement en sens contraire pour que l'organe commandé agissant sur le casier revienne à la position. de départ, et ainsi de suite. Dans la. disposition représentée fig. ' 7, l'arbre 68 entraîne: lui-même- une chaîne 6,5 comportant le cliquet 66 destiné à venir en prise avec un casier 13, et à lui com muniquer le mouvement donné par le pignon 64.
Grâce à l'excentrement du pignon 64, on obtient la mise <I>en</I> vitesse progressive du ca sier. Le retour du cliquet s'effectue par la rotation en sens inverse du pignon 64, la chaîne étant guidée par des moyens couve- nables 67 et maintenue tendue par dis moyens non représentés,
par exemple un contrepoids. Le mouvement transversal du casier du fond de la chaumbre est obtenu par le système dfe câbles 36 passant -sur des poulies 68 et 6'9 (fig. 8).
Pendant la translation de la droite vers la gauche sur le -devant de l'appareil, le casier du fond est amené de la gauche vers la droite: Inversement, quand le cliquet 66 re vient à s a position primitive à la :droite de l'appareil, le chariot 19 revient devant la file de gauche des casiers.
Le dispositif comporte en outre des grou pes motopompes tels que 70, 71, 72 eu nom bre convenable pour assurer le retour de l'eau qui a ruisselé sur les récipients des caissons 8, 9, 110 dans les caissons 5, 6, "7. Les cais sons 8, 9, 10 comportent eux-mêmes tous dis positifs convenables die chauffage (par exem ple serpentins parcourus par de la vapeur) pour amener l'eau à la température voulue.
Le dispositif comporte également, sur la façade die la :chambre de pasteurisation, des instruments de contrôle et notamment des thermomètres 7-3 donnant la température de l'eau dans chaque section de la chambre de pasteurisation.
Afin d'obtenir une bonne répartition des températures et également une certaine récu- pérationde la chaleur, on peut uti'lis@er avan tageusement une disposition telle que celle représentée schématiquement à la fig. 9.
Supposons, que l'on veuille répartir les tempé ratures de la manière suivante: 50 :dans la première bâche 5, W dans, les bâches suivan tes 6, 7 et 7a, 40 dans la bâche 6a et 25 , 15 , 10 dans la bâche -ëe, sortie, divisée en trois compartiments. On remarquera que l'eau à 50 ,
qui tomfbe dans la bâche 5 sur les réci pients, se refroidit à leur contact, puisque ceux-ci entrent dans- la chambre. On remar quera, également que L'eau à 44 ; qui tombe de la bâche 6a sur les récipients, se réchauffe à leur contact, puisque ceux--ci venaient d'être portés à la température :de pasteurisation, soit environ 65 .
Conformément à la disposition représentée, on reprend l'eau du eaisson 9a qui est à une température d'environ 5,0 pour l'envoyer par la pompe 70 à la bâche d'en trée 5. Inversement, cette eau qui s'est re froidie en arrosant les récipients entrants et (lui est tombée à une température d'environ 40 est reprise du caisson 8 par la pompe 71 pour être renvoyée à la bâche 6a d'où elle recommence le même cycle.
Grâce à cette disposition, on évite donc .de :chauffer en tout ou en partie l'eau du premier compartiment.
On peut également utiliser une disposi tion telle que la suivante pour porter plus rapidement les récipients à. la température de pasteurisation et, par suite, augmenter la durée de ce traitement.
Cette disposition est basée sur la rcmar- (lue suivante: si l'on porte en abscisses les temps "t" et en ordonnées -les températures atteintes 0 par le liquide dans les récipients, on a une courbe telle que celle représentée :sur la fig: 1.0.
Dans le premier :compartiment où l'eau ruisselle -à 50 , le liquide monte jus qu'à une certaine température inférieure à 5:0 (point a de la courbe). Si l'on soumet en suite ce liquide à un ruissellement d'eau à 65 , la température -du liquide monte selon la courbe ab, le liquide n'atteignant qu'au bout d'un laps de temps relativemeai% grand la température de pasteurisation.
Si, au .contraire, après la période à 5,0", on fait ruisseler sur les récipients une eau à température nettement supérieure à 65 , par exemple à 75 , la température dû liquide monte beaucoup plus rapidement que précé demment jusqu'à urge température c.
On fait ensuite ruisseler de l'eau à. la température de 05 et on obtient .ainsi la courbe acb' très nettement supérieure à la courbe ac.b. Grâce à cette disposition, -on peut considérer que la gempérature de pasteurisation est atteinte dès le temps, t' au lieu de l'être au temps t",
d'où un gain, appréciable pour la durée de pasteurisation. Il convient de remamquer que, contraire ment à ce que l'on pourrait supposer, le fait d'utiliser de l'eau à 75 ne se traduit pas par une dépense supplémentaire. de chaleur, puisque cette eau, après avoir ruisselé sur les récipients, tombe dans le bac dont l'eau est à ô5 et lui apporte ses calories.