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APPAREIL POUR REFROIDIR DES SOLIDES LIQUEFIES
La présente invention se rapporte d'une manière générale à, un appareil pour refroidir des solides liquéfiés, au moyen d'air réfrigéré ou glacé, suivant une méthode bien connue et utilisée @ pendant de longues années pour la congélation de la gélatine liqui- de, la colle forte et les produits similaires, en les déposant sous forme liquide sur une courroie mobile et en les faisant passer dans une chambre de refroidissement'afin de produire une solidifi- cation plus ou moins importante du liquide sous forme d'une pelli- cule ou film pouvant être aisément enlevé ensuite et transporté sur des écrans de séchage.
Dans la pratique, la gélatine par exemple est obtenue à partir d'os, de peaux et de cartilages ou de tendons d'animaux, sous la forme d'une solution aqueuse diluée qui est ensuite
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oonoentrée par évaporation dans le vide jusqu'à une densité suffisante pour se congeler ou se prendre en masse, par réfrigé- ration convenable, jusqu'à ce que sa solidité soit suffisante pour lui permettre de se maintenir d'elle-môme sur les écrans de séchage pendant le séchage complet ultérieur des feuilles, les feuilles présentant, après le séchage, un état dur et cassant qui en facilite le concassage ou la pulvérisation en des flocons et granules de dimensions très fines qui, avec la gélatine en feuilles, constituent les deux formes sous lesquelles la gélatine est couramment vendue dans le commerce.
Un appareil du genre connu a été utilisé très couramment et sur une très grande échelle pour la réfrigération ou la congéla- tion du fluide concentré précédant son séchage complet et, avec un tel appareil, la gélatine chaude, convenablement concentrée, est déposée sur l'extrémité réceptrice d'une large courroie mobile, sans fin, à bords convenablement recourbés. Cette cour- roie se déplace à une vitesse convenablement réglée, à travers une chambre refroidie, de manière à assurer l'arrivée de la matière à l'extrémité opposée, de décharge, de la courroie, la matière étant à ce moment convenablement congelée en forme d'un film solide, le film pouvant être enlevé par un racloir ou ana- logue et déposé sur une courroie de transport disposée dans le voisinage de l'extrémité de décharge de la chambre refroidie.
Après la courroie de transport, où la gélatine est divisée en feuilles, les feuilles passent dans des cadres de séchage, le contrôle et le réglage convenables de cette opération nécessitant normalement la présence de deux personnes ayant pour tâche de placer et d'enlever les cadres de séchage, et d'une troisième personne pour contrôler d'une manière continue le dépôt de la solution à l'extrémité opposée, ou de réception, de la courroie, cette extrémité étant distante de l'endroit où s'effectue le dépôt des feuilles congelées sur les cadres de séchage, d'une longueur correspondant à l'étendue de la chambre réfrigérée,
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o'est-à-dire normalement d'environ dix-huit à trente mètres.
Sous l'effet du refroidissement et de la congélation de la solution dans la chambre réfrigérée, en un film, la substance se recouvre rapidement d'une peau résistante sur sa surface supérieure expo- sée au traitement, et cette peau, étant un assez mauvais conduc- teur de la chaleur, s'oppose, par sa présence, à la réfrigération uniforme cherchée dans toute l'épaisseur du film, Il s'ensuit que la surface inférieure du film, en contact avec la courroie et protégée par celle-ci, demeure relativement molle et risque de présenter une cohésion si peu prononcée que lorsqu'elle est appliquée sur les cadres de séchage, elle coule le long des fils formant ces cadres en les enrobant entièrement, avec le.résultat que trop souvent le produit final, convenablement séché, se présente sous la forme d'une feuille dont une surface est sil- lonnée par les marques des fils,
la feuille étant d'autre part difficile à enlever du cadre après séchage.
Il est, par suite, extrêmement difficile, dans les condi- tions actuelles, d'empêcher que le produit sec terminé ne présente une surface rugueuse et irrégulière, et ce fait consti- tue un gros désavantage quand la gélatine est vendue soit en feuilles, soit en morceaux de grandes dimensions ou sous forme de flocons, étant donné que dans ces divers cas, il est grandement désirable que le produit présente des surfaces brillantes et unies
Divers efforts ont été faits pour éliminer ces inconvénients, la plupart de ces efforts consistant à utiliser des températures plus basses, des courroies.et des chambres ou des compartiments de refroidissement de longueur plus grande, ainsi qu'un déplace- ment plus lent des courroies, ayant pour conséquence une augmen- tation de la durée de l'ensemble de 1'opération.
Tous ces efforts, sans exception, ont cependant pour effet de substituer tout simplement leurs inconvénients propres et évidents aux inconvé- nients indiqués qu'ils cherchent à éviter.
Pour toutes ces raisons, le principal objet de la présente invention consiste à fournir le débitage du film convenablement
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réfrigéré et congelé, à l'extrémité de sortie de la chambre ou du compartiment réfrigéré dans un état de congélation sensiblement uniforme dans toute son épaisseur, l'invention ayant tout parti- culièrement pour but, dans cet ordre d'idées, de fournir un film réfrigéré dont les deux surfaces présentent des peaux également résistantes, susceptibles de porter convenablement les feuilles détachées du film, sur les cadres de séchage, sans risque d'enfon- cement de la masse dans le treillis des cadres, et permettant d'obtenir un produit final dont les deux surfaces sont également brillantes et lisses après séchage.
L'invention a également pour objet d'atteindre ce but sans avoir à utiliser des températures plus basses, des courroies et des chambres réfrigérées de longueur plus grande, des durées de traitement plus longues ou toutes autres mesures présentant des inconvénients individuels. L'invention cherche, au contraire, à réaliser le résultat cherché au moyen d'un appareil permettant d'atteindre certains avantages dans le fonctionnement, en plus d'un produit final perfectionné.
Parmi ses buts secondaires, l'invention cherche à permettre le dépôt de la solution pour la réfrigération dès le début, sur une extrémité de la courroie de refroidissement, située du même côté de la chambre ou du compartiment de refroidissement où le film est uniformément refroidi et ensuite enlevé et transporté sur les cadres de séchage, de manière à fournir aux personnes nécessaires pour placer et enlever les cadres de séchage la pos- sibilité de contrôler d'une manière continue le débit de la matière fluide sur les courroies, en plus des autres opérations dont elles ont la charge, cette disposition permettant ainsi d'éviter la nécessité d'engager une troisième personne pour effectuer ce contrôle.
Un autre objet de l'invention consiste à produire une réfrigération ou une congélation uniforme de la solution, en l'amenant sous forme de film, la substance étant ensuite enlevée
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sous une forme présentant deux peaux résistantes sur ses deux sur- faces, sans qu'elle ait pu entre temps venir en contact avec l'air chaud environant, le produit se trouvant ainsi, lors de son application en feuilles sur les cadres de séchage, protégé contre l'absorption d'impuretés à partir de l'air, ce qui constitue un perfectionnement important du point de vue sanitaireo
Après l'exposé général ci-dessus de l'état actuel de l'art, et l'énumération des divers objets de la présente invention, il sera aisé de comprendre et d'apprécier à leur valeur la manière dont l'invention permet d'atteindre le but cherché et,
en parti- culier, l'appareil permettant de réaliser l'idée de l'invention, cet appareil étant décrit en détail dans ce qui suit, avec référen- ce aux dessins joints, constituant une partie de la présente des- cription, et dans lesquels:
La figure 1 est une élévation latérale de l'appareil complet;
La figure 2.est une vue en plan, vue par le haut;
La figure 3 est une vue perspective, plus ou moins schéma- tique,. montrant les divers organes assurant le dépôt, la manipula- tion et l'enlèvement du produit réfrigéré, la chambre de réfrigé- ration et ses divers accessoires étant enlevés;
La figure 4 est une section longitudinale verticale à travers la chambre de réfrigération et les organes suivant l'invention, contenus dans cette chambre;
La figure 5 est une vue similaire à travers la portion de l'appareil s'étendant au-delà de l'extrémité de décharge de la chambre de réfrigération, et
Les figures 6 et 7 sont des sections transversales vertica- les à travers le dispositif de réfrigérationg respectivement suivant les lignes 6-6 et 7-7 de la figure 1.
En se référant à ces figures, et particulièrement aux figu- res 1,2,4 et 5, on voit que dans la réalisation de l'invention, la solution concentrée est amenée à partir d'un réservoir 15 (figure 1) pouvant éventuellement servir au refroidissement préalable, à travers un tube d'alimentation 16 dont le distributeur perforé 17
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s'étend transversalement au-dessus du brin supérieur d'une cour- roie sans fin 18 présentant, comme le montrent le mieux les figu- res 6 et 7, des rebords 19 le long de ses côtés longitudinaux.
La courroie 18, dans le voisinage du point de dépôt du fluide convenablement concentré et partiellement refroidi, indiqué ci- dessus, passe autour d'un rouleau 20 monté sur un arbre 21 porté dans des paliers convenables montés dans un cadre désigné d'une manière générale par 22, ce côté étant, dans le présent appareil, à la fois l'extrémité réceptrice et l'extrémité de décharge du bâti réfrigérant allongé 23.
Ainsi que le montre en particulier la comparaison des figures 4,6 et 7, le bâti 23 contient, dans le sens de sa longueur, une chambre de refroidissement 24, entièrement fermée à son autre extrémité pendant le fonctionnement, et traversée, dans le sens de la longueur, par des parties du cadre 22 servant au support des organes nécessaires pour le refroidissement de la matière lors de son passage à travers la chambre.
Ainsi , la chambre 24 contient, dans le voisinage de l'extré- mité fermée du bâti réfrigéré 23, un rouleav 25 porté dans le cadre 22 et servant de support à l'autre extrémité de la courroie 18, ce dernier rouleau étant monté sur un arbre 26 réglable hori- zontalement dans des paliers 27, de manière à permettre la compen- sation des allongements qui peuvent se produire de temps en temps dans la courroie 18.
A l'intérieur de la chambre de réfrigération 24 et sur un côté du cadre-support 22 se trouve une plaque d'arrêt 28 conve- nablement espacée, à son bord supérieur, depuis le plafond de la chambre et, à son bord inférieur, depuis le plancher de la chambre, de manière à constituer des passages pour la circulation de l'air transversalement par rapport à la chambre, en une série de points le long de la chambre, l'air provenant du fonctionnement d'une série d'unités'de réfrigération individuelles, désignées d'une manière générale par 29, chacune de ces unités comprenant un
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moteur 30 et un ventilateur ou une soufflerie 31, 'qui force l'air à travers un serpentin de refroidissement 32 disposé au-dessus de la paroi d'arrêt.
L'air ainsi refroidi passe au-dessus de la paroi d'arrêt 28 et descend ensuite sur la solution déposée au préalable sur la courroie 18 et qui, aussitôt après le dépôt, s'est répandue sur la surface de la courroie 18, comprise entre les rebords 19. Ainsi l'air réfrigéré exerce immédiatement son plein effet sur la surface supérieure, exposée, de la solution, celle-ci se recouvrant rapidement d'une peau résistante, à mesure que le brin supérieur de la courroie se dirige vers l'arrière dans la chambre de réfrigération, vers le rouleau intérieur 25.
L'air se dirige ensuite vers-le bas, sous le brin inférieur de la courroie 18 et latéralement vers l'espace situé sous la paroi d'arrêt 28, et enfin vers le haut pour être recirculé et refroidi à nouveau dans les unités de réfrigération 29.
De ce qui précède, il ressort que l'extrémité de la courroie de congélation 18, sur laquelle est déposée la solution, est en saillie au-delà de l'extrémité avant du bâti réfrigérant 23, cet- te extrémité constituant, suivant la présente invention, à la fois l'extrémité réceptrice et l'extrémité débitrice du bâti, le dépôt de la matière fluide ayant lieu en un point situé au-dessus et dans le voisinage d'une courroie de transport 33 s'étendant en avant au-dessous d'un appareil de découpage du film, désigné d'une manière générale par 34, de sorte que les feuilles coupées à partir du film réfrigéré ou congelé peuvent être déposées sur une courroie horizontale inférieure 35, sur laquelle les assis- tants placent et enlèvent successivement les cadres de séchage 36,
les assistants se trouvant ainsi placés dans le voisinage immédiat de l'endroit où s'effectue le dépôt de la matière fluide sur la courroie 18, et ayant la possibilité de contrôler si la matière fluide arrive à tout moment convenablement par les tubes d'ali- mentation 16,17.
La courroie de transport 33, ainsi que la courroie 35 pour
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les cadres de séchage sont du type sans fin représenté, et, ainsi que le montre en particulier la figure 5, la courroie de transport 33, du genre connu, présente une partie avant inclinée adjacente au mécanisme de coupage 34 et située immédiatement au-dessus des cadres de séchage 36 sur le transporteur à courroie 35. Suivant la présente invention, la courroie de transport 33 présente égale- ment une partie inclinée à l'arrière 37, dont l'extrémité arrière se trouve située au-dessous du rouleau avant 38 d'une deuxième courroie de refroidissement 39.
Cette courroie de refroidissement 39 s'étend, suivant la présente invention, en arrière à l'inté- rieur du bâti réfrigéré 23, jusqu'à un point situé à l'arrière du rouleau arrière 25 de la courroie de refroidissement 18, et, ainsi que le montre en particulier la figure 4, le brin supérieur de la courroie 39 est parallèle à la courroie 18 et est situé à une certaine distance au-dessous de celle-ci, son extrémité arrière allant passer sur le rouleau 40 monté dans des supports réglables 41 permettant de rattrapper de temps en temps le mou pouvant se produire dans la courroie.
Suivant l'invention, le film de matière partiellement con- gelée, entraîné sur le brin supérieur de la courroie 18 et soumis, comme décrit dans ce qui précède, à l'air réfrigéré provenant des diverses unités de réfrigération 29, est enlevé de cette courroie à la partie arrière inférieure du rouleau arrière 25 au moyen d'un racloir ou "doctor" que l'on peut voir le mieux en 42, figure 4.
Sous le doctor 42 et à l'arrière de celui-ci, se trouve un rouleau de transfert 43 tournant sur un arbre 44 et disposé dans l'espace entre le rouleau arrière 28 de la courroie 18 et le brin supérieur de la deuxième courroie de refroidissement, inférieure 39, de sorte que la matière ou le film détaché de la courroie 18 à la partie inférieure de son rouleau arrière 25 se trouve guidée et portée par la surface du rouleau de transfert 43 dans son passage vers le bas sur la,courroie de refroidissement 39.
Ainsi, le film qui, pendant son trajet sur la courroie 18,
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s'est recouvert, sur sa face supérieure exposée à l'air réfrigé- rant, d'une peau résistante, est convenablement enlevé depuis l'extrémité intérieure de la courroie et, après transport ,se trouve posé sur la courroie de refroidissement qui se déplace en sens inverse, avec sa face recouverte de la peau résistante repo- sant contre la courroie, tandis que son autre face, relativement molle, qui jusqu'ici s'était trouvée protégée par la courroie 18, est maintenant tournée vers le haut, de sorte que dans son mouve- ment le long de la courroie 39 voyageant en sens inverse, le film se trouvera soumis à l'influence refroidissante de l'air réfrigéré en se recouvrant à la surface, d'une peau résistante lisse,
ana- logue à celle qui s'était formée dans l'opération précédente, sur la courroie 18, sur la face opposée du film.
Il s'ensuit qu'après le déplacement du film vers l'extrémité . avant, de décharge, de la courroie inférieure, ou deuxième cour- roie de refroidissement 39, le film peut être enlevé depuis le rouleau avant 18 par exemple au moyen d'un bloc-racloir 45 repré- senté en figure 5, pour être déposé sur la partie arrière inclinée de la courroie de transport ou transporteur 33, le film présentant à ce moment deux surfaces résistantes et lisses empêchant toute absorption d'impuretés quand le film est exposé à l'air chaud environant, ce qui, du point de vue sanitaire, constitue un avanta- ge important pour le produit final.
De plus, du fait que le film présente une surface inférieure également résistante et lisse, il se trouvera, lorsqu'il aura été coupé et posé sur les cadres de séchage 36, dans les conditions requises pour s'opposer d'une manière efficace à toute coulée ou prise en masse autour des fils constituant lesdits cadres, et l'on obtiendra un produit final dont les deux surfaces des feuilles convenablement séchées seront également brillantes et unieso
Ce qui précède est particulièrement vrai du fait qu'il est évident que le film, lors de son trajet le long de la courroie 18, est refroidi dans la majeure partie de son épaisseur à partir de
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@ sa surface supérieure, et que, après transfert et retournement sur la courroie de refroidissement inférieure 39 pour son retour vers le point de départ,
le film se trouve encore soumis à une action de refroidissement similaire dans la majeure partie de son épaisseur, mais à partir de la sur- face et des bords opposés. On obtient ainsi que lors de la sortie finale de l'extrémité de réception et de décharge du bâti réfri- gérant, le film de gélatine, de colle ou d'autre matière se trou- vera entièrement refroidi, c'est-à-dire congelé à travers toute son épaisseur.
Dans le transfert du film à partir de la courroie de refroi- dissement supérieure 18 et son retournement sur la courroie infé- rieure 39, le rouleau de transfert et de guidage 43 joue un rôle important en servant de support au film qui à ce moment est incom- plètement congelé, cet état du film pouvant donner lieu, dans le cas où le film ne serait pas convenablement sunporté, à un étirage excessif de sa masse sous l'effet du poids non supporté.
Grâce à la prévision du rouleau 43 placé comme représenté et décrit pour supporter le poids de la portion du film comprise entre la courroie supérieure et la courroie inférieure, on évite entière- ment tout étirage excessif du film, et le réglage convenable de la vitesse de la courroie inférieure par rapport à celle de la courroie supérieure permettra de compenser la légère dilatation uniforme du film produite pendant son transfert.
On voit dans la figure 4 que l'arbre 44 du rouleau de trans- fert et de guidage 43 est monté dans des supports 46 dépendant du palier réglable portant l'arbre 26 du rouleau arrière 25, de sorte que ledit rouleau 43 et le racloir ou doctor 42, également porté par les supports 46, participent au réglage comme un seul bloc chaque fois que l'on procédera à la tension de la courroie 18 pour compenser le mou qu'elle prend au cours de son fonctionnement normal.
Il convient de noter tout particulièrement, ainsi qu'il
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ressort d'ailleurs clairement de la figure 4, qu'à l'exception des parties d'extrémité avant des courroies supérieure et inférieure 18 et 39, les courroies se déplacent entièrement à l'intérieur du bâti réfrigéré 23, et que le transfert du film depuis la courroie supérieure 18 sur la courroie inféri- eure 39 aux extrémités intérieures de ces courroies, voisines de l'extrémité arrière du bâti 23, a lieu entièrement à l'intérieur de la région réfrigérée, de sorte qu'après dépôt des solides liquéfiés sur-la courroie supérieure 18 et leur entrée dans le bâti réfrigéré, le film se trouve soumis d'une manière continue à l'action de l'air réfrigéré contenu dans le bâti,
et ne vient pas à nouveau en contact avec l'air chaud extérieur avant d'être débité à l'extrémité de décharge de la courroie inférieure 39 avec ses deux faces et ses bords convenablement résistants, lisses et, par suite, fortement imperméables aux impuretés de l'air. Les films de gélatine obtenus de cette manière permettent l'emploi de températures de séchage plus élevées sans affaissement, ainsi qu'une humi- dité relative plus élevée dans les appareils de séchage suivants, ce qui constitue un point important en été, par temps humide, et présente un intérêt également en cliver en permettant une économie sensible de chaleuro
On a déjà fait remarquer plus haut que suivant la disposition de l'invention,
le dépôt des solides liquéfiés sur l'extrémité réceptrice de la courroie de congélation supérieure s'effectue sur le même côté du bâti que celui où le film est finalement enlevé de l'extrémité de décharge de la courroie inférieure 39, de sorte que les assistants qui doivent nécessairement être présents pour placer et enlever les cadres de séchage à l'extrémité avant de l'appareil, se trouvent dans une position convenable pour exercer un contrôle continuel sur
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l'alimentation convenable de la courroie en solides liquéfiés.
Cette disposition n'est pas seulement utile pour l'exploitation économique indiquée de l'appareil, mais permet encore, dans beaucoup de cas, une réduction importante des longueurs actuel- les des courroies de congélation et du bâti réfrigéré 23, en permettant de réaliser une économie correspondante d'encombre- ment de l'installation, ce qui permet l'utilisation de l'appa- reil suivant l'invention dans des bâtiments où il a été impos- sible d'utiliser les appareils très longs nécessaires connus jusqu'ici, suivant la méthode connue, rappelée plus haut.
Pour ce qui concerne les moyens servant à l'entraînement des divers organes pour le fonctionnement de l'appareil, il convient de se reporter en particulier à la figure 3 des des- sins. La force motrice peut être amenée par une courroie 47 à un arbre 48 pour le fonctionnement du mécanisme de coupage 34 séparément du reste de l'appareil. La force motrice peut également être amenée par une courroie 49 à un autre arbre 50 et, par l'intermédiaire des engrenages 51 et 52, à l'arbre 21 du rouleau avant 19 de la courroie de congélation supérieure 18.
L'arbre 21 peut être relié par un système de chaîne et de roues dentées 53 à l'arbre 26 du rouleau arrière 25 de la courroie 18, et, depuis une extrémité de cet arbre, il est préférable que le rouleau de transfert et de guidage 43 soit entrainé à l'aide d'un système à roues dentées et à chaîne, en 54, de manière que le mouvement de ce rouleau puisse coïncider d'une manière précise, du point de vue de sa vitesse périphérique, avec la vitesse de la courroie 18.
Pour une raison analogue, le rouleau avant 38 de la courroie inférieure 39 peut être entraîné par un système à roues dentées et à chaine 55 à partir de l'arbre
50,
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tandis que l'on peut encore prendre à partir de cet arbre 50 la force motrice au moyen d'un système à roues dentéos et à chaîne 56 allant à l'arbre arrière 57 de la courroie ou transporteur 35 pour les cadres de séchage, l'extrémité opposée de l'arbre 57 pouvant être reliée au moyen d'un système à roues dentées et à chaîne 58 au rouleau de l'arbre arrière inférieur du transporteur de transfert 33.
On'peut ainsi aisément synchroniser la vitesse d'avancement de la courroie de congélation inférieure 39 avec la vitesse du transporteur de transfert 33 et avec celle du transpor- teur 35 des cadres-écrans, et il est aisé de prévoir les différen- ces de vitesse nécessaires entre ces diverses parties et la courroie supérieure 18 et le rouleau de transfert et de guidage 43.