Dispositif pour l'extraction du liquide contenu dans un mélange de matières solides et de liquide, notamment du jus de fruits et de légumes L'invention a pour objet un dispositif pour l'ex traction du liquide contenu dans un mélange de ma tières solides et de liquide, notamment du jus de fruits et de légumes, comprenant un rotor entraîné en rotation à grande vitesse à l'intérieur d'un boîtier.
Selon l'invention ce dispositif comprend un ta mis filtrant cylindrique, coaxial au rotor et fixé au boîtier, en ce que le rotor présente, sur sa face périphérique en regard de ce tamis, des arêtes cou pantes espacées du tamis, et en ce que le boîtier ayant une tubulure de remplissage,
est agencé pour que le rotor chasse le mélange dans l'espace annu laire situé entre le rotor et le tamis.
Le dessin annexé .représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispositif suivant l'inven tion.
La fig. 1 est une coupe axiale de la première forme d'exécution ; la fig. 2 est une coupe partielle suivant la ligne 11-11 de la fig. 1 de cette forme d'exécution, et la fig. 3 est une coupe axiale de la deuxième forme d'exécution.
Le dispositif représenté aux fig. 1 et 2 comprend un support cylindrique 1, présentant à son extrémité supérieure une rigole d'écoulement 2 ainsi qu'un re bord intérieur 3 faisant saillie vers l'intérieur et vers le haut. Sur le support 1 repose un boîtier cylindri- que 4 présentant un écoulement 5 et un rebord exté rieur 6. Sur le rebord 6 est vissé un couvercle 7 muni d'une tubulure de remplissage 8.
Sur sa face infé rieure, le couvercle 7 est recouvert d'une plaque cir- culaire 9 dont les bords extérieurs inférieurs 10 sont légèrement recourbés vers le bas. La plaque 9 s'ap puie étroitement avec son collet 11 contre un tamis ou filtre cylindrique 12. Entre le tamis 12 et la paroi extérieure du boîtier 4 subsiste un espace collecteur 13.
Dans une partie de la machine solidaire du sup port 1, par exemple dans un moteur d'entraînement, est pivoté un arbre d'entraînement 14 portant le rotor du dispositif. Le rotor est formé d'un disque 15 présentant des dents de coupe et d'une pièce 16 dont la surface périphérique -est exposée au tamis 12, mais ne touche ce dernier en aucun endroit.
Cette surface périphérique présente sur toute sa hauteur des arêtes coupantes 17 qui sont conformées suivant une hélice et entre lesquelles se trouvent des creux en forme de rigoles.
A part cette subdivision du rotor en arêtes coupantes et en rigoles situées en- t# ces arêtes, des parties de surface entières du ro tor sont surélevées par rapport à d'autres parties de surface, sous la forme de saillies 18,
décalées angu- lairement et axialement les unes par rapport aux au tres; ces saillies forment des groupes répartis unifor mément sur le pourtour du rotor, et dans chaque groupe les saillies sont décalées les -unes par rap port aux autres suivant une ligne hélicoïdale très raide.
Les saillies 18 s'étendent suivant des .portions d'hélice parallèles aux portions d'arête coupante 17 auxquelles elles sont superposées.
Entre les saillies 18 peuvent être prévus des ren foncements, qui ne sont pas représentés sur le dessin. Le dispositif décrit fonctionne de la manière sui vante Des fruits, des légumes ou d'autres substances semblables, formées de fibres ou autres substances solides et de jus,
sont introduites par le haut dans la tubulure 8, à l'état cru ou cuit. Les parties de ces substances situées sur la face supérieure du rotor sont déchirées par les dents de la plaque 15 et sont réduites en petits morceaux qui, sous l'action de la force centrifuge de la plaque 15 tournant parc exem ple à raison de 5000 - 15 000 tours à la minute,
sont projetés radialement vers l'extérieur. L'arrondi 10 de la plaque 9 a pour effet que la matière projetée vers l'extérieur est déviée vers le bas par-dessus l'arête supérieure de la plaque 15 et arrive dans la fente située entre le rotor et le tamis 12.
Le mélange formé de particules minuscules et de liquide est en suite saisi rapidement parles flancs légèrement incli nés des saillies 18 et est projeté avec violence contre le tamis 12.
Lors du choc du mélange contre le ta mis, le mélange est brusquement ralenti, et les for ces élevées ainsi produites provoquent un passage in tense du liquide à travers les fines ouvertures et les pores du tamis 12, jusque dans l'espace collecteur 13.
La matière projetée contre le tamis 12 et restant accrochée au tamis immobile est encore heur tée pair les saillies 18 qui passent à faible distance devant le tamis 12 et pressent les Pa quets de matière solide, déjà fortement extraits, con tre le tamis,
de sorte qu'une partie du liquide est encore obligée de traverser le -tamis 12. En même temps, le mélange est encore réduit en morceaux plus petits par les arêtes coupantes 17.
Sous l'action des arêtes coupantes 17 et des saillies 18 disposées en hé lice, le résidu est chassé rapidement vers le bas à tra vers la fente formée entre le rotor et le tamis et par vient finalement, à travers l'ouverture formée entre le support 1 et le boîtier 4, dans l'écoulement 2.
Des essais ont montré que ce dispositif permet d'extraire jusqu'à 70 % du liquide contenu dans des fruits crus. La consommation d'énergie n'est pas plus élevée qu'avec les dispositifs connus à corbeilles fil trantes .rotatives.
Le tamis 12 est de préférence en tôle et présente des ouvertures s'évasant de l'intérieur vers l'extérieur. Ce tamis présente l'avantage que les ouvertures ne tendent pratiquement pas à s'obstruer. I.1 suffit, après usage de la machine, de faire passer un peu d'eau à travers la tubulure 8 pour nettoyer complètement la machine. II n'est donc pas nécessaire de démonter la machine pour la nettoyer.
Un dispositif semblable à celui qui vient d'être décrit peut être employé avantageusement pour ho mogénéiser le lait, le fromage blanc, les neufs et au tres produits analogues. Lorsqu'on emploie le dispo sitif pour l'homogénéisation, par exemple du lait,
il est avantageux d'utiliser un .récipient pouvant être placé sur la tubulure 8 et muni d'une ouverture d'écoulement de grandeur réglable, pour éviter de faire couler la substance à homogénéiser plus vite qu'elle ne peut passer à travers le tamis 12.
On peut naturellement, pour traiter des substan ces de natures différentes, échanger le tamis 12 et le rotor, et éventuellement faire varier la vitesse de rotation du rotor.
Des essais ont montré que les dimensions de la fente située entre le rotor et .le tamis, ainsi qu'en particulier l'aire de passage relative du tamis, peu vent être assez critiques. On a constaté que dans la fente de traitement une surpression considérable peut prendre naissance, surpression qui chasse le liquide à travers le tamis, car en cas de fermeture de l'écoule ment 5,
il se produit aussi une forte surpression dans l'espace collecteur 13. On a constaté en outre que cette surpression est maximum lorsque l'ouverture relative du tamis, c'est-à-dire le rapport des aires entre les ouvertures et la surface totale du filtre, n'est que de 1 à 21/z %.
Le rapport des aires peut être porté à 5 %, et dans ce cas la pression et l'usure du matériel diminuent déjà dans une certaine mesure. Les ouvertures ne doivent pas avoir un diamètre su périeur à 0,3 mm.
Les conditions les meilleures sont réalisées, pour l'extraction du jus des fruits et des légumes, avec des ouvertures de 0,25 mm. La lar geur de la fente située entre le rotor et le tamis va rie de préférence entre 0,5 et 3 mm, c'est-à-dire que les différences de niveau entre les parties surélevées et renfoncées du rotor sont de préférence d'au moins 2,5 mm.
Il est cependant possible que pour certains mélanges des différences de niveau plus grandes don nent des résultats encore meilleurs. Les valeurs numé riques indiquées s'entendent surtout pour le traite- ment de fruits ou de légumes crus, mais pour le trai tement de mélanges particuliers, par exemple dans l'industrie du bois ou du papier ou dans l'industrie chimique,
d'autres valeurs sont susceptibles de four nir les résultats les meilleurs.
Si le rotor a un diamètre assez petit et que sa face supérieure est constituée par une meule à grain, et si en outre un couvercle 7 à ouverture centrale com- portant la contrepartie de la meule à grain est posé sur le dispositif, la machine ,peut aussi être utilisée comme moulin, par exemple comme moulin à café de ménage.
Dans les machines connues à outils rotatifs inter changeables, ces outils sont vissés à l'extrémité d'un arbre, ce qui est peu commode, en particulier pour la ménagère.
La fig. 3 montre une forme d'exécution dans la quelle différents rotors peuvent être ajustés sans vis sage. L'agencement de la périphérie du rotor et du boîtier est le même que dans la première forme d'exé cution, par contre, les parties 15 et 16 du rotor sont réunies au moyen de rivets 20, des tenons d'entraîne ment 21 étant montés sur les extrémités inférieures des rivets 20.
Sur l'arbre d'entraînement 14 est fixé un organe d'entraînement 22 présentant des évide ments 23 dont le nombre correspond à celui des te nons 21, les évidements 23 étant séparés les uns des autres par des nervures radiales 24.
Entre le rebord descendant de la partie de rotor 16, un re bord 25 dirigé vers le haut du boîtier, un rebord radial 26 de l'organe d'entraînement 22 et la paroi extérieure cylindrique 27 de l'organe 22, sont dispo sées par exemple trois billes 28, réparties à égale dis tance les unes des autres. Le rebord radial de la par tie de rotor 16 présente à la hauteur des billes 28 une rainure annulaire 29.
La partie supérieure du boîtier présentant les pièces 4, 7, 8, 12 et 13 est RTI ID="0002.0211" WI="8" HE="4" LX="1776" LY="2571"> fixée amo- viblement, au moyen d'un dispositif de fermeture à baïonnette non représenté, au support 1 et est centrée par rapport à ce dernier au moyen d'un épaulement 30 du support 1.
Le mouvement de rotation de l'arbre 14 est transmis par les nervures 24 aux tenons 21. Les billes 28 sont pressées par la force centrifuge dans la rai nure 29 et empêchent ainsi les parties de rotor 15 et 16 de se déplacer axialement par rapport à l'organe d'entraînement 22 ou par rapport au boitier. Les pièces sont dimensionnées de telle manière que lorsque la machine est arrêtée,
les billes 28 peuvent être repous sées vers l'intérieur hors de la rainure 29 dans une mesure suffisante pour que les parties de rotor 15 et 16 puissent être enlevées par simple traction vers le haut. Un autre rotor peut être mis en place de ma nière tout aussi facile. Pour éviter un frottement entre les billes rotatives 28 et le rebord 25 du boîtier, les billes 28 peuvent aussi être disposées dans des ren foncements de l'organe d'entraînement 22.
De toute façon, les billes 28 sont empêchées de tomber pen dant le remplacement du rotor, grâce à une confor- mation appropriée des pièces qui les entourent. Pour échanger les parties de rotor 15 et 16, les parties 4, 7, 8 et 12 sont soulevées en même temps, afin de donner libre accès au rotor.