Dispositif pour extraire des constituants solubles hors de matières végétales
L'invention a pour objet un dispositif pour extraire des constituants solubles hors de matières végétales.
Ce dispositif objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire monter un liquide dans un empilage de cuvettes, dont chacune comprend au moins une ouverture ménagée dans sa base, les cuvettes étant empilées entre une base et une tte comprenant respectivement une entrée et une sortie pour le liquide, et des moyens pour enlever des cuvettes, une à une, au bas de l'empilage, et pour amener des cuvettes, une à une, au sommet de celui-ci.
Une forme d'exécution de l'objet de l'invention sera décrite, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé.
La fig. 1 est une vue de côté du dispositif.
La fig. 2 montre, semblablement à la fig. 1, comment une nouvelle cuvette est introduite dans la partie supérieure de l'empilage et comment la cuvette inférieure est enlevée.
La fig. 3 est une vue de face du dispositif.
La fig. 4 est une coupe transversale suivant
IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue en coupe d'une cuvette.
La fig. 6 est une vue en coupe de la tte du dispositif.
Le dispositif, montré sur les fig. 1 à 3, comprend une base 10 dans laquelle est ménagée une cavité 1 t ouverte vers le haut. Un montant 12 est fixé sur un côté de la base 10 et porte, à son extrémité supérieure, une console 13 sur laquelle est monté un cylindre de plongeur 14 à axe vertical. Deux tiges de guidage 15 relient la base 10 et la console 13, ces tiges 15 se trouvant dans un plan vertical contenant l'axe du cylindre 14 et étant placées symétriquement de part et d'autre de cet axe.
Une tte 16 coulissant sur les tiges de guidage 15 est fixée sur un plongeur 17 qui travaille dans ledit cylindre 14, de sorte que la tte peut tre déplacée vers le haut et le bas par ledit plongeur.
La face supérieure de la base 10 comporte une plate-forme circulaire 18 concentrique au cylindre 14 du plongeur, la face supérieure de la plate-forme 18 comprenant une gorge à proximité de son bord extérieur, dans laquelle est logé un joint d'étanchéité annulaire 19.
Des cuvettes cylindriques 21 sont empilées sur la plate-forme 18, la cuvette inférieure reposant sur la plate-forme et chaque cuvette étant posée concentriquement sur celle qui se trouve au-dessous de ladite cuvette, la tte 16 servant à fermer la cuvette supérieure. Chaque cuvette 21 (fig. 5) comprend, dans son bord supérieur, une gorge munie d'un joint d'étanchéité annulaire 22, de sorte qu'on obtient une étanchéité aux fluides entre deux cuvettes. Un joint analogue est formé entre la cuvette supérieure 21 et la tte 16. Le joint 19 assure l'étanchéité entre la plate-forme 18 de la base et la cuvette inférieure 21.
Le fond de chaque cuvette 21 comprend une série annulaire de trous 23 entourant un bossage central 24 muni d'une rainure périphérique 25 dans laquelle est logé un disque flexible 26 recouvrant les trous 23. Le bord extérieur du disque 26 est libre, de sorte qu'il peut tre soulevé et écarté du fond en vue d'agir comme une soupape de retenue.
Au-dessus et au-dessous du fond sont montés respectivement des tamis 27 et 28 constitués par exemple par des treillis métalliques ou en métal déployé, les bords extérieurs de ces tamis et le bord du fond étant serrés entre le bord inférieur de la paroi latérale de la cuvette et une bague 29, à rebord intérieur, fixée sur ladite paroi. Les tamis sont main tenus écartés du fond de la cuvette 21 par des nervures radiales 31 prévues sur les faces interne et externe dudit fond, alors que le tamis inférieur 28 est soutenu, en son centre, par une vis 32 engagée dans un trou taraudé du bossage 24.
La tte 16 (fig. 6) comporte une cavité 33, ouverte vers le bas et fermée par un disque 34 identique aux fonds des cuvettes 21, ce disque comprenant des trous similaires 35 recouverts par un disque flexible 36. Des tamis 37 et 38 sont établis au-dessus et au-dessous du disque 34, ces tamis correspondant à ceux 27 et 28 des cuvettes 21.
Une pompe 39 aspire de l'eau chaude hors d'une chaudière 41, débite l'eau par une vanne 42 et un conduit 43 dans la cavité 11. La cavité 33 de la tte est reliée en 44 à un tuyau flexible 45 aboutissant dans une cuve 46. L'eau chaude peut donc s'écouler vers le haut en traversant les cuvettes 21 et est recueillie dans la cuve 46.
La tte 16 comporte deux bossages 48 disposés au-delà des tiges de guidage 15. Sur chaque bossage est fixé un bras élastique 49, orienté vers le bas, dont l'extrémité inférieure porte une griffe de levage 51, en forme de fourche (fig. 4), qui embrasse la tige de guidage 15, les bras 49 étant déformés élastiquement de manière telle que leurs extrémités inférieures aient tendance à se déplacer vers l'extérieur.
Des barres profilées 52, montées sur la base 10, sont coudées vers l'intérieur, à leurs extrémités supérieures, et servent à limiter le mouvement vers l'extérieur des extrémités inférieures des bras 49. Les griffes de levage 51 comportent des talons 53 qui s'étendent vers l'extérieur au-delà des faces externes des bras 49, et il en résulte que lorsque les bras 49 sont déplacés vers le haut par le plongeur 17 les griffes de levage sont refoulées vers l'intérieur par les barres profilées 52.
Le bord supérieur de chaque cuvette 21 comporte un rebord 54 dont la face inférieure présente une creusure 55 (fig. 5) dans laquelle peuvent tre engagées les griffes de levage 51.
Des cliquets 50 montés sur les tiges de guidage 15 limitent le mouvement vers le haut des cuvettes en venant en contact avec la bague 29 de la cuvette supérieure, les cliquets étant sollicités par des ressorts pour permettre à cette cuvette de se déplacer vers le bas en passant devant ces cliquets.
Un plongeur pneumatique horizontal 56 est monté sur le montant 12 juste au-dessus de la base 10 pour déplacer la cuvette inférieure 21 depuis cette base 10 jusque sur une plate-forme collectrice 57. Une rampe 58 est munie de galets 59 pour transporter les cuvettes 21 vers le sommet de l'empilage. La tte 16 comprend une paroi verticale 60 sur laquelle prend appui une cuvette 21, qui se trouve sur la rampe 58 et attend d'tre ajoutée à l'empilage, quand la tte occupe sa position abaissée.
De l'air comprimé servant à actionner le plongeur 17, le plongeur 56 et la vanne pneumatique 42, est fourni par un compresseur d'air 63, le débit d'air sous pression pour effectuer les différentes opérations étant réglé par un distributeur multiple 64 qui est commandé lui-mme par une minuterie 65 pour qu'on obtienne l'intervalle désiré entre les opérations pour le changement des cuvettes et l'ordre correct des mouvements pour ce changement.
Une trémie 66 est placée au-dessus de l'endroit où se trouve chaque cuvette 21 pendant qu'elle attend pour venir se placer sur l'empilage, le fond de cette trémie comportant une vanne débimétrique 67, pour fournir de la matière à traiter à chaque cuvette, quand elle occupe cette position.
Le dispositif décrit convient tout particulièrement à l'extraction des matières solubles contenues dans les feuilles de thé, en vue d'obtenir un concentrat de thé, et ce dispositif fonctionne de la manière suivante.
Quand les cuvettes 21, formant l'empilage, sont remplies partiellement de feuilles de thé, et quand l'empilage occupe la position montrée sur les fig. 1 et 3, on fait monter de l'eau chaude à travers les cuvettes pendant une période déterminée, contrôlée par la minuterie 65 et, à la fin de cette période, la cuvette inférieure 21 est enlevée et une nouvelle cuvette 21 est amenée, remplie partiellement de feuilles de thé depuis la trémie 66.
On ferme d'abord la vanne 42 pour interrompre le débit d'eau et on fait ensuite monter le plongeur 17, pendant qu'on fait agir simultanément une pression sur le plongeur éjecteur 56. Comme les griffes de levage 51 sont trop écartées pour pouvoir venir en contact avec le rebord 54 de la cuvette inférieure, seule la tte 16 est d'abord soulevée, ensuite les griffes de levage 51 sont déplacées vers l'intérieur par le contact de leurs talons 53 avec les parties coudées des barres profilées 52 et les griffes 51 viennent en contact avec le rebord creusé 54 de la cuvette 21 qui se trouve au-dessus de la cuvette inférieure, et soulèvent celle-ci sur une faible distance jusqu'à ce que les cliquets viennent en contact avec la bague 29 de la cuvette supérieure, ce qui interrompt son mouvement vers le haut.
I1 existe alors un intervalle suffisant entre la tte 16 et la cuvette supérieure 21 pour qu'on puisse y engager une nouvelle cuvette et la cuvette inférieure 21 peut tre écartée par le plongeur éjecteur 56 qui est déjà sous pression. La cuvette 21, qui se trouve à l'extrémité inférieure de la pente 58 glisse alors, par l'effet de la pesanteur, dans l'intervalle existant entre la tte et la cuvette supérieure. On fait alors reculer le plongeur 56 et on déplace le plongeur 17 simultanément vers le bas, ce qui fait descendre l'empilage des cuvettes jusqu'à ce que celle qui se trouve maintenant au bas de l'empilage repose sur la plateforme 18, ce qui abaisse la tte 16 jusqu'à ce qu'elle soit venue en contact avec le bord supérieur de la cuvette du haut.
La vanne 42 est ensuite ouverte à nouveau, ce qui rétablit l'écoulement de l'eau, et le cycle est répété continuellement, chaque cuvette descendant pas à pas avec l'empilage jusqu'à ce qu'elle soit éjectée au bas de celui-ci.
Les disques 26 agissent comme des soupapes de retenue pour empcher l'écoulement vers le bas de l'eau, hors des cuvettes pendant les opérations pour le changement des cuvettes et les tamis 27, 28 et 37, 38 empchent l'entraînement vers le haut des matières non dissoutes et le bouchage desdites soupapes de retenue par les feuilles de thé.
Les joints d'étanchéité 19 et 22 non seulement empchent les fuites d'eau pendant que celle-ci s'écoule à travers les cuvettes, mais assurent que tous les constituants volatils dégagés par les feuilles de thé soient entraînés avec l'eau.
Il est à noter que les cuvettes, au lieu d'tre circulaires, pourraient tre carrées ou rectangulaires et que les soupapes de retenue pourraient avoir une autre forme que celle décrite spécifiquement. Des modifications peuvent tre apportées au mécanisme de levage et au mécanisme utilisé pour introduire et éjecter les cuvettes. Par exemple, la tte peut tre fixe et la base 10, ainsi que les barres profilées, peuvent tre soulevées et abaissées par un plongeur ou d'autres moyens pour permettre l'introduction et l'éjection des cuvettes. Alors qu'on n'a montré et décrit qu'un seul plongeur pour soulever la tte et l'empilage des cuvettes, au moins deux plongeurs pourraient intervenir. Les joints peuvent tre logés dans des gorges ménagées dans le fond et non pas dans le bord supérieur de chaque cuvette, et dans la tte et non pas dans la base ou dans les deux à la fois.
De plus, l'empilage peut tre incliné par rapport à la verticale en vue de faciliter l'introduction et l'enlèvement des cuvettes.
La base peut tre montée de manière à pouvoir basculer autour d'un axe horizontal pour que la cuvette inférieure puisse glisser sur cette base, ce qui permet d'éviter l'intervention du plongeur-éjecteur décrit plus haut. Par exemple, la base peut tre inclinée autour d'un axe décalé d'un côté de son centre et peut tre agencée de manière telle que, par l'effet du poids de la cuvette reposant sur la base, celle-ci bascule automatiquement quand les autres cuvettes sont soulevées et revienne automatiquement à sa position horizontale quand la cuvette a glissé au bas de la base.
Le dispositif décrit peut tre utilisé pour extraire des constituants solubles de matières végétales autres que du thé et l'eau, dans laquelle les constituants extraits sont dissous, peut ensuite tre totalement ou partiellement évaporée en vue de produire un concentrat liquide ou sec.
On a constaté que, si l'on utilise certaines formes de matières végétales, telles que du thé, celles-ci gonflent à un degré tel qu'un écoulement à travers ces matières gonflées soit, en substance, empché.
Dans ce cas, les soupapes de retenue peuvent tre supprimées.