FR2795497A1 - Essoreuse a effet centrifuge pour produits en vrac et procede d'essorage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne notamment une essoreuse à effet centrifuge pour des produits en vrac (P), qui comporte un tambour rotatif (2) d'axe horizontal (X, X') sensiblement en forme de tronc de cône ouvert à ses deux extrémités (210, 230), l'ouverture de moins grand diamètre - dite petite base (210) - permettant l'introduction des produits (P) à essorer, tandis que l'ouverture de plus grand diamètre - dite grande base (230) - en autorise la sortie, la paroi (22) de ce tambour (2) présentant une série de trous pour le passage du liquide, tels que des perforations (220) en regard desquels est monté un capot (3) de réception et d'évacuation du liquide extrait de la masse de produits, l'ouverture (210) de moins grand diamètre communiquant avec un canal d'alimentation cylindrique (20) dans lequel pénètrent des moyens d'alimentation (7) en produits (P), cette essoreuse comportant des moyens de guidage du tambour (2) en rotation, situés exclusivement à l'extérieur du tambour (2) à chacune de ses extrémités.Elle est remarquable par le fait que ledit canal d'alimentation (20) débouche dans l'ouverture centrale (260) d'une paroi annulaire plane (26), disposée radialement par rapport audit axe horizontal (X, X'), fixée à la petite base (210) du tambour (2), ladite série de trous (220) s'étendant sur la totalité de la surface de la paroi (22) du tambour (2), y compris dans sa portion d'extrémité voisine de cette petite base (210).Application à l'essorage de produits en vrac tels des produits alimentaires.

Description

La présente invention se rapporte à une essoreuse à effet centrifuge pour des produits en vrac, ainsi qu'à un procédé d'essorage faisant usage de cette essoreuse.

Une telle essoreuse peut être utilisée pour l'essorage de produits alimentaires notamment feuillus, tels que des herbes aromatiques.

On décrit dans le document VVO-A-94/18513 au nom du présent demandeur une essoreuse de ce genre. Cette essoreuse a pour caractéristique principale de comporter un tambour rotatif d'axe horizontal sensiblement en forme de tronc de cône ouvert à ses deux extrémités, l'ouverture de moins grand diamètre permettant l'introduction des produits à essorer tandis que l'ouverture de plus grand diamètre en autorise la sortie.

Le tambour présente une série de trous pour le passage du liquide, en regard desquels est monté un capot de réception et d'évacuation du liquide extrait de la masse de produit.

L'ouverture de moins grand diamètre du tambour communique avec un canal d'alimentation dans lequel pénètrent des moyens d'alimentation en produits. De plus, les moyens de guidage du tambour en rotation sont situés exclusivement à l'extérieur du tambour, à chacune de ses extrémités.

Une telle essoreuse donne généralement satisfaction.

Toutefois, elle est encore perfectible, notamment sur les points qui seront détaillés ci-après.

L'essoreuse du document précité comporte un tambour conformé en trois parties essentielles, à savoir une partie amont formée d'une tôle pleine, une partie intermédiaire ajourée assurant l'essorage des produits alimentaires, et une troisième partie, de forme plus évasée que le reste du tambour, formée également d'une tôle pleine.

Lorsque les produits à essorer, amenés par le canal d'alimentation, tombent dans le tambour au niveau de sa partie amont, ils glissent sur cette paroi lisse et s'y trouvent abîmés par frottement, avant même d'arriver dans la partie intermédiaire d'essorage.

De plus, du fait du faible rayon du tambour au niveau de la partie amont du tronc de cône, la force centrifuge dans cette zone est très peu élevée, si bien que les produits ne sont pas directement plaqués contre la paroi. Au contraire, ils ont tendance à glisser, ce qui augmente encore le risque de détérioration par frottement. Comme dit plus haut, la troisième partie du tambour présente une forme plus évasée que le reste du tambour. Cette forme contribue à provoquer des projections radiales des produits lorsque l'on souhaite les décharger de l'essoreuse.

De plus, cette forme particulière rend difficile la mise en place d'un carter de protection qui viendrait juste à l'aplomb de cette troisième partie, pour éviter qu'un opérateur se coince les doigts à ce niveau, dans une zone où se situent des éléments en mouvement, à savoir des galets de guidage du tambour de rotation.

Enfin, lors de l'opération de chargement des produits à essorer, on constate une accumulation de ceux-ci dans la partie amont du tambour, de sorte que leur essorage peut se révéler imparfait.

La présente invention a justement pour but de proposer une essoreuse et un procédé d'essorage qui permettent de pallier ces inconvénients.

La présente invention concerne donc une essoreuse du genre décrit ci-dessus.

Selon l'invention, elle se caractérise essentiellement par le fait que le canal d'alimentation débouche dans l'ouverture centrale d'une paroi annulaire plane disposée radialement par rapport à l'axe longitudinal du tambour et fixée à la petite base du tambour, ladite série de trous s'étendant sur la totalité de la surface de la paroi du tambour, y compris dans sa portion d'extrémité voisine de cette petite base.

Grâce à cette structure, il y a donc un changement brusque de diamètre entre le canal et la partie amont du tambour. De plus, l'intégralité de la surface de ce tambour étant ajourée, les produits alimentaires à traiter se trouvent instantanément plaqués contre la paroi, sans être sujet à des déplacements et des frottements qu'ils leur seraient préjudiciables.

Selon une forme avantageuse de réalisation, l'ouverture centrale de ladite paroi annulaire possède un diamètre nettement plus petit que celui de petite base.

De ce fait, la force centrifuge qui s'applique instantanément aux produits dès leur introduction dans le tambour, est suffisante pour les plaquer contre la paroi de ce tambour.

Dans une forme de réalisation spécifique, cette petite base a un diamètre au moins double de celui de l'ouverture centrale de la paroi annulaire.

Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de cette essoreuse - la grande base est dépourvue de col de sortie de profil plus évasé que le reste du tambour ; - les moyens d'alimentation consistent en au moins un convoyeur à tapis sans fin ; - ledit convoyeur s'étend exclusivement à l'intérieur dudit canal, sans déboucher à l'intérieur dudit tambour rotatif ; - elle comprend des moyens de soufflage d'air au travers de la paroi ajourée du tambour, de l'extérieur vers l'intérieur de celui-ci.

Dans un deuxième aspect de l'invention, celle-ci concerne un procédé pour essorer par effet centrifuge des produits en vrac à l'aide d'une essoreuse telle que présentée ci-dessus, ce procédé comprenant une première étape de chargement des produits, une deuxième étape d'essorage et une troisième étape de déchargement.

Ce procédé est essentiellement caractérisé par le fait qu'on insuffle de l'air en direction du tambour pendant toute la durée de l'étape d'essorage.

Ce faisant, les jets d'air décollent et font rouler sur eux-mêmes les produits sans les abîmer. Ainsi, les produits sont exposés sur toute leur surface, d'où une meilleure efficacité de l'essorage.

Selon une caractéristique particulière de ce procédé, pendant l'étape de chargement, on augmente la vitesse de tapis du convoyeur.

Cette augmentation de la vitesse va faire que le point d'impact des produits à l'intérieur du tambour va se déplacer d'amont en aval, de sorte qu'ils se répartissent sur toute la longueur du tambour, ce qui permet de réaliser un bon étalement sans agresser les produits. Cela contribue également à un meilleur essorage.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face, partiellement en coupe, d'une essoreuse conforme à l'invention ; - la figure 2 est un schéma montrant, vu de gauche, l'essoreuse de la figure 1, à une échelle légèrement différente ; - la figure 3 est une vue partielle simplifiée et en coupe longitudinale du tambour de l'essoreuse, destinée à montrer la forme de sa partie aval, ainsi que certains de ses moyens de guidage en rotation ; - les figures 4 et 5 sont des vues, également en coupe longitudinale, du tambour et de son canal d'alimentation, destinées à montrer l'influence de la vitesse d'un convoyeur d'amenée des produits à tapis sans fin sur leur point d'impact dans le tambour ; - la figure 6 est un diagramme montrant deux cycles de fonctionnement de l'essoreuse de la figure 1.

Par commodité, on utilisera ci-après et dans les dessins, des références numériques identiques à celles utilisées dans le WO-A-94/18513, pour autant que les éléments désignés par ces références se retrouvent dans l'essoreuse conforme à la présente invention.

Dans la suite de la description, les termes "avant" et "arrière", appliqués à l'essoreuse et à ses éléments, correspondent respectivement aux parties de celle-ci qui sont représentées à droite et à gauche de la figure I .

D'une façon analogue, les termes "amont" et "aval" se réfèrent au cheminement des produits à essorer, depuis l'avant jusqu'à l'arrière de l'essoreuse de la figure 1.

L'essoreuse conforme à l'invention représentée sur les dessins annexés repose sur un châssis métallique 1 comportant des pieds d'appui 10 au sol. Ce châssis affecte, en vue de dessus, la forme d'un rectangle allongé dont les grands côtés s'étendent parallèlement à l'axe de rotation XX du tambour ? de l'essoreuse.

Entre les pieds avant 10 du châssis 1 est monté, sur un support adéquat, un moteur 4 de préférence électrique, à vitesse réglable et avantageusement à deux sens de rotation.

L'arbre de sortie rotatif 41 de ce moteur est tourné vers l'avant de l'essoreuse et une poulie à gorge 42 y est calée.

Cette poulie coopère avec une courroie 40 à brins verticaux. Une seconde poulie 120, prévue annulaire, et entourant un canal cylindrique 20 communiquant avec le tambour 2 de l'essoreuse, coopère également avec la courroie.

Comme dans le document cité plus haut, le tambour 2 constitue l'élément principal de l'essoreuse. Il est métallique, d'axe de rotation horizontal XX' et a la forme générale d'un tronc de cône évidé, ouvert à ses deux extrémités 210 et 230. Son ouverture de moins grand diamètre 210, ou petite base, est tournée vers l'avant de l'essoreuse. Une paroi annulaire plane 26 disposée radialement y est fixée. On a référencé 260 l'ouverture centrale de cette paroi annulaire par laquelle elle communique avec le canal cylindrique 20 décrit plus haut. L'ouverture opposée 230 de l'essoreuse qui présente un plus grand diamètre, et appelée par commodité grande base, surplombe le sol sur lequel est monté l'appareil.

Le tambour est guidé en rotation, d'une part, par un système de roulement formant couronne, non représenté, qui est disposé tout autour de la partie centrale du cylindre 20, entre le tambour 2 et la courroie 40.

II est guidé d'autre part au moyen d'une couronne extérieure cylindrique 24 disposée à la périphérie du tambour, non loin de son ouverture 230. Cette couronne forme une voie de roulement pour des galets 151 visibles à la figure 2.

Le tambour 2 est strictement conique, ce qui signifie qu'il présente une conicité régulière, sans changement brusque de section d'amont en aval, ni partie plus évasée que le reste du tronc de cône.

Cette absence de col de sortie évasé permet, le cas échéant, de mettre en place au plus proche de l'ouverture 230, un carter annulaire périphérique C, tel que représenté symboliquement à la figure 3. Ainsi, il n'y a aucun risque qu'un opérateur vienne à coincer ses doigts dans cette zone où, par ailleurs se situent des organes en mouvement, à savoir les galets 151.

Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, l'ouverture centrale 260 de la paroi annulaire précitée possède un diamètre D, nettement plus petit que celui D2 de la petite base 210. Cette petite base a de préférence un diamètre au moins double de celui de ladite ouverture centrale.

On expliquera plus loin l'intérêt de cette caractéristique.

Par ailleurs, les trous que présente la paroi 22 du tambour s'étendent sur la totalité de sa surface, y compris dans sa portion d'extrémité voisine de la petite base 210.

On notera que le tambour est muni du côté de sa face externe, d'une couronne annulaire 22l, respectivement 221', à profil arqué à la manière d'un rebord d'assiette. Leurs faces concaves se font face l'une à l'autre. La couronne 221 se trouve dans le prolongement de la petite base 210 du tambour. Dans une forme particulière de réalisation, cette couronne pourrait être d'une seule pièce avec la paroi annulaire plane 26.

L'essoreuse comprend par ailleurs un capot 3 de protection et de récupération/évacuation des liquides extraits des produits. Il est par exemple réalisé en métal tel que de l'acier inoxydable. Ce capot affecte la forme d'un tonneau tronconique 30 avec, à sa partie inférieure, un conduit d'évacuation des liquides 34.

Les dimensions de ce capot sont prévues pour qu'il soit légèrement plus large que les couronnes annulaires 221 et 221' au niveau de leur bord périphérique. Ainsi, ces couronnes constituent une barrière pratiquement étanche entre l'intérieur du capot et l'extérieur.

Entre le capot 3 et le tambour 2 est prévue longitudinalement, en partie supérieure, au moins une rampe R apte à délivrer des jets d'air AC en direction du tambour, de l'extérieur vers l'intérieur de celui-ci. Deux rampes de ce type sont représentées à la figure 2, mais il est bien évident que l'essoreuse pourrait en comporter un nombre supérieur.

L'essoreuse est équipée de moyens d'alimentation en produits à traiter. Comme le montrent les figures, ces moyens consistent en un convoyeur 7 à tapis sans fin, qui est disposé horizontalement et longitudinalement à l'intérieur du canal 20 essoreuse. Ces moyens sont de type connu.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, ce convoyeur s'étend exclusivement à l'intérieur du canal, sans déboucher à l'intérieur du tambour rotatif 2. Ainsi, on évite tout risque de pollution ou contamination entre le canal 20 et le tambour 2.

Ce convoyeur est prévu de telle manière que la vitesse d'avancement du tapis puisse être réglée selon les besoins.

Nous allons décrire ci-après le fonctionnement de l'essoreuse, en relation avec les figures 1 à 5, ainsi qu'avec la figure 6 qui représente, sous forme de diagramme, deux cycles de traitement possible de produits P à essorer.

En abscisse figure l'axe du temps (en secondes), tandis qu'en ordonnée est indiquée la vitesse de rotation du tambour 2 (en tours par minute).

Ce cycle, référencé A, correspond par exemple au traitement de produits feuillus tels que du persil.

Dans une première étape, on commence par mettre en route le moteur 4, qui entraîne au moyen de la courroie 40, le tambour 2 en rotation autour de son axe XX'.

Dans le même temps, on met également en route le convoyeur 7 à une vitesse initiale de déplacement du tapis s,. Cela correspond à la phase A, du cycle A de la figure 6, la vitesse du tambour à la fin de cette phase étant de l'ordre de 50 tours par minute. Dans une phase AZ réalisée à vitesse constante, s'opère le chargement des produits à l'intérieur du tambour via le canal d'alimentation 20.

Comme le montrent respectivement les figures 4 et 5, on s'arrange au cours de ce chargement pour que la vitesse de déplacement du convoyeur 7 passe d'une première vitesse s, à une seconde vitesse s2 supérieure, selon une accélération constante.

Ceci va permettre de faire varier la zone d'impact des produits P sur le tambour d'essorage, de manière à les répartir régulièrement sur la longueur de celui-ci, en réalisant un bon étalement sans agression.

Cette répartition va favoriser un meilleur essorage des produits. Sur les figures précitées, on a désigné par les flèches f et g les directions générales du flux de produits en fonction de la vitesse.

Le chargement étant effectué, on augmente progressivement la vitesse de rotation du tambour jusqu'à ce qu'elle atteigne une vitesse d'environ 220 tours par minute. Cela correspond à la phase A3. Durant cette phase, la force centrifuge, qui est fonction du carré du rayon du tambour, contribue à plaquer les produits P contre la paroi de ce tambour. L'intégralité de celle-ci étant perforée, les produits ne sont aucunement freinés ni agressés mais directement plaqués et essorés.

Ce plaquage sera d'autant plus performant que la différence de diamètre entre le canal d'alimentation 20 et la petite base du tambour sera grande. Pendant toute cette phase d'essorage, on met en route les moyens de soufflage d'air AC par les rampes R de manière à forcer les produits P plaqués contre la paroi du tambour à rouler sur eux-mêmes et à se décoller, de manière à exposer toute leur surface au processus d'essorage.

On procède alors à une descente rapide de la vitesse du tambour au cours de laquelle se finit l'essorage.

Cela correspond à la phase A; de la courbe de la figure 6. La vitesse du tambour est diminuée jusqu'à atteindre une valeur inférieure à celle mise en ceuvre pour le chargement. Cette vitesse est par exemple de l'ordre de 25 tours par minute (phase A6 de la courbe).

Durant cette phase, la force centrifuge appliquée au produit n'est plus suffisante pour les plaquer contre la paroi du tambour. Ils glissent donc progressivement vers la grande base 230 de ce dernier jusqu'à en sortir par gravité et être récupérés par des moyens, tels qu'un convoyeur à tapis mobile non représenté. A ce moment peut alors débuter un nouveau cycle d'essorage. C'est pourquoi on a représenté sur la figure 6 de nouveaux segments A2 à AS identiques aux précédents.

A titre indicatif, la période de chargement correspondant aux phases A, et A2 dure de l'ordre de 30 secondes.

La période d'essorage correspondant aux phases A3, A.4 et A; dure environ 10 secondes, tandis que le déchargement, correspondant à la phase A6, dure de l'ordre de 30 secondes.

Claims (9)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Essoreuse à effet centrifuge pour des produits en vrac (P), qui comporte un tambour rotatif (2) d'axe horizontal (X, X) sensiblement en forme de tronc de cône ouvert à ses deux extrémités (210, 230), l'ouverture de moins grand diamètre - dite petite base (2l0) - permettant l'introduction des produits (P) à essorer, tandis que l'ouverture de plus grand diamètre - dite grande base (230) - en autorise la sortie, la paroi (22) de ce tambour (2) présentant une série de trous pour le passage du liquide, tels que des perforations (220) en regard desquels est monté un capot (3) de réception et d'évacuation du liquide extrait de la masse de produits, l'ouverture (210) de moins grand diamètre communiquant avec un canal d'alimentation cylindrique (20) dans lequel pénètrent des moyens d'alimentation (7) en produits (P), cette essoreuse comportant des moyens de guidage (151) du tambour (2) en rotation, situés exclusivement à l'extérieur du tambour (2) à chacune de ses extrémités, caractérisée par le fait que ledit canal d'alimentation (20) débouche dans l'ouverture centrale (260) d'une paroi annulaire plane (26), disposée radialement par rapport audit axe horizontal (X, X'), fixée à la petite base (210) du tambour (2), ladite série de trous (220) s'étendant sur la totalité de la surface de la paroi (22) du tambour (2), y compris dans sa portion d'extrémité voisine de cette petite base (210).

2. Essoreuse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ouverture centrale (260) de ladite paroi annulaire (26) possède un diamètre (D,) nettement plus petit que celui (D2) de la petite base.

3. Essoreuse selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la petite base (210) a un diamètre au moins double de celui de l'ouverture centrale (260) de ladite paroi annulaire (26).

4. Essoreuse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la grande base (230) est dépourvue de col de sortie de profil plus évasé que le reste du tambour (2).

5. Essoreuse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que lesdits moyens d'alimentation (7) consistent au moins en un convoyeur à tapis sans fin.

6. Essoreuse selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ledit convoyeur (7) s'étend exclusivement à l'intérieur dudit canal (20), sans déboucher à l'intérieur dudit tambour rotatif (2).

7. Essoreuse selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens (R) de soufflage d'air (AC) au travers de la paroi ajourée (22) du tambour (2), de l'extérieur vers l'intérieur de celui-ci.

8. Procédé pour essorer par effet centrifuge des produits en vrac (P), à l'aide d'une essoreuse conforme à la revendication 7, qui comprend une première étape de chargement des produits, une deuxième étape d'essorage et une troisième étape de déchargement, caractérisé par le fait que l'on insuffle de l'air (AC) en direction du tambour (2) pendant toute la durée de l'étape d'essorage.

9. Procédé selon la revendication 8, mis en oeuvre à l'aide d'une essoreuse conforme aux revendications 5 et 7 prises en combinaison, caractérisé par le fait que, pendant l'étape de chargement, on augmente la vitesse (s,, s2) du tapis du convoyeur (7).