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PROCEDE ET APPAREIL POUR LE TRAITEMENT DES CORPS GRAS.
Cette invention a trait au traitement mécanique des corps gras et a pour objet un procédé et un appareil servant à traiter les corps gras en vue d'obtenir des pro- duits homogènes.
Une des caractéristiques importantes du procédé suivant l'invention consiste en ce que le corps gras à trai- ter est maintenu animé d'un mouvement tourbillonnant dans la rigole formée entre deux surfaces cylindriques animées d'un mouvement de rotation rapide pendant qu'une pellicule ou couche excessivement mince de matière est continuellement
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enlevée et soumise à une pression élevée dans son passage à travers le très faible interstice séparant les surfaces cylindriques.
Sous l'influence des surfaces tournant rapide- ment, la partie centrale de la matière que renferme la rigole sera refoulée vers l'extérieur dans une direction opposée à celle de la matière en contact avec les surfaces, ce qui produira un mouvement tourbillonnant très intense dans la matière. On obtient ainsi un effet d'émulsionne- ment et d'homogénéisation, mais un tel effet ne serait pas obtenu si la vitesse périphérique des surfaces rota- tives descendait au-dessous de 30 mètres par minute et, usuellement, cette vitesse ne devra pas être inférieure à 50 mètres par minute. Il est toutefois préférable de maintenir une vitesse plus élevée, par exemple comprise entre 70 et 200 mètres par minute.
On règle la vitesse des surfaces mobiles par rapport à l'interstice entre les surfaces cylindriques de façon que la pellicule de matière qui s'échappe en pas- sant entre les surfaces soit soumise à une pression très élevée. A titre d'exemple, on peut mentionner que lorsque la vitesse périphérique est de 160 mètres par minute et que l'interstice entre les cylindres est de 0,1 miro. environ, la pellicule de matière sera soumise à une pres- sion d'environ 500 kg.
La pression élevée à laquelle la matière est soumise aussitôt après l'effet de tourbillonnement éner- gique des surfaces mobiles constitue une caractéristique importante de l'invention, et il est par conséquent néces- saire de monter les cylindres rotatifs d'une manière propre à empêcher qu'ils ne cèdent ou fléchissent sous une pres- sion relativement faible produite par la matière contrain- te à pénétrer entre les surfaces .
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La pellicule adhérente de matière peut être enlevée de l'une ou chacune des surfaces mobiles à l'aide, par exemple, de racloirs, ou de surfaces rotatives ayant une température un peu plus basse que la surface portant la pellicule. Dans ce dernier cas, la surface réceptrice peut aussi être maintenue appliquée sous une pression très élevée contre la surface distributrice, afin de répéter le même effet que celui produit entre le premier groupe de surfaces tournant rapidement .En disposait en série plusieurs cylindres tournant rapidement, on peut répéter l'opération décrite autant de fois que cela est nécessaire pour obtenir tout degré désiré d'homogénéité. En quittant le dernier cylindre de la série, la matière peut être détachée par des racloirs de construction convenable.
La matière à traiter peut être introduite soit à froid, soit à chaud entre les cylindres rotatifs et peut être liquide, semi-fluide ou solide, selon les circonstan- ces. Lorsque la matière est à l'état solide, on la sou- met préférablement à une subdivision avant de l'introduire entre les cylindres émulsionneurs.
On peut mentionner à titre d'exemple que par l'application du procédé suivant l'invention il est possible de fabriquer de la margarine en une seule opé- ration continue, étant donné que les divers éléments de la margarine sont alors introduits à un endroit dans une machine travaillant suivant l'invention et sont raclés à un autre endroit de la machine à l'état de margarine finie. Aucun traitement préalable d'émulsionnement ou de brassage n'est par suite nécessaire .
Comme autre exemple, on mentionnera que des corps gras solides, par exemple des graisses dures telles que celles délivrées par les fabriques durcissant les corps gras par hydrogénation, peuvent, par le traitement @
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suivant l'invention, être convertis en produits entièrement plastiques.
La construction de l'appareil servant à mettre en pratique le procédé suivant l'invention peut varier entre de grandes limites suivant le type de ma- tière à traiter et d'autres conditions de travail.
Le dessin annexé représente schématiquement deux types d'appareils.
Fig.l est une coupe schématique d'un appareil comportant deux jeux de cylindres rotatifs.
Fig.2 est une coupe d'un appareil composé de trois cylindres disposés en série.
Fig.3 représente la circulation qui a lieu dans la matière que contient la rigole formée entre les cylindres.
Dans l'exemple de fig.l, la matière ou mélange de matières à traiter est introduit dans la rigole formée entre les deux petits cylindres 1 et 2 . Les grands cy- lindres 3 et 1 reçoivent la pellicule de matière des petits cylindres et l'entraînent jusqu'aux racloirs 5 et qui la détachent. Tous les cylindres tournent à la même vitesse périphérique .
En employant cette machine pour la fabrication de la margarine, on a par exemple obtenu des résultats satisfaisants avec des petits cylindres de 175 m/m de diamètre interne tournant à environ 190 tours par minute (ce qui correspond à une vitesse périphérique de 50 m. environ par minute).
La matière (consistant par exemple en un mé- lange grossier des éléments de la margarine dans les pro- portions requises dans le produit final) est introduite par le tuyau 12 . Les extrémités de l'interstice séparant les cylindres 1, 2, 3 et 4 sont convenablement fermées
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par des parois fixes, de sorte que l'espace constitue une chambre fermée.
Les surfaces des cylindres sont maintenues à une température basse convenable à l'aide d'agents réfri- gérants gazeux ou liquides introduits à l'intérieur du cylindre creux .
Les gros cylindres 3, 4 sont préférablement maintenus à une température plus basse que les petite cylindres 1, 2.
Dans l'exemple de fig.2, la matière est intro- duite entre les cylindres 6 et 7 , Des rebords 13 pré- vus aux extrémités du cylindre 6 forment des parois extrêmes empêchant la matière, lorsque celle-ci est à l'état liquide, de s'échapper aux extrémités de la rigole formée entre les cylindres.
Le cylindre ¯8 est maintenu à une température plus basse que le cylindre 7 et la surface de ce dernier est elle-même maintenue à une température plus basse que le cylindre 6. Lorsque cet appareil est employé dans la fabrication de la margarine, des résultats satisfaisants peuvent être obtenus sans disposer de moyens réfrigérants spéciaux pour le cylindre 1 .
Comme exemple de températures convenables pour les cylindres dans une machine de cette construction employée dans la fabrication de la margarine, on peut mentionner 11 C. pour le cylindre 6, 9 C. pour le cylindre 7 et 7 C. pour le cylindre 8, lorsque la vitesse périphéri- que est de 165 m. environ pat minute. Il est bien entendu que les chiffres indiqués ci-dessus ne doivent pas être considérés comme limitant l'invention enaucune façon et qu'ils n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.
La matière destinée à être homogénéisée est
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introduite dans la rigole en forme d'auge formée entre les cylindres 6 et 7 et les rebords 13 sous forme d'un débit constant de, par exemple, 100 grammes à la seconde.
Cette matière peut par exemple posséder une température de 25 C. Elle est soumise à une agitation violente par l'action des surfaces cylindriques, et sa température s'abaisse, par exemple, à 11 C.
Une pellicule uniforme de la matière homogénéi- sée suit la surface du cylindre plus froid 7 jusqu'au cylindre encore plus froid $ qui la reçoit et dont elle est détachée en 9 sous forme de margarine finie.
Dans la fig.2, on n'a représenté que trois cylindres, mais le nombre des cylindres en contact de la série peut être supérieur ou inférieur à trois, suivant les conditions de travail et les produits à obtenir .
La méthode décrite ci-dessus relativement à la fabrication de la margarine peut aussi être employée sans grandes modifications sur d'autres graisses ou corps gras de types très différents, par exemple des graisses dures, du suif, du chocolat, de la pâte à papier, etc.,
Ainsi qu'il a été expliqué précédemment, l'un ou chacun des cylindres de l'appareil peut être muni de moyens pour refroidir (ou chauffer) ses surfaces. A cet effet, les arbres ou pivots des cylindres peuvent être creux de façon à permettre d'introduire des liquides ou gaz refroidissants (ou chauffants) à travers eux, soit directement ,soit par l'intermédiaire de tuyaux passant à travers les dits arbres ou pivots creux. D'autres moyens de refroidissement (ou de chauffage) peuvent évidemment être employés.
Dans les exemplesprécédemment décrits, les vitesses périphériques des cylindres rotatifs en contact sont égales. Toutefois, ceci n'est pas une condition indis-
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pensable pour obtenir le résultat visé, et il peut quelque- fois être avantageux de communiquer des vitesses périphé- riques différentes à deux cylindres en contact de façon à produire un effet de frottement ou de trituration sur la couche passant entre eux, en addition à la pression exercée par les cylindres.