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" Perfectionnements au procédé et aux appareils pour la fabrication du lait évaporé en boite."
La présente invention est relative à la mise , en conserve en boites et concerne plus spécialement un procé- dé perfectionnémde traitement à chaud de lait évaporé ou sté- rilisé à la vapeur dans des récipients métalliques hermétique- ment-clos (dénommé ici boites) dans des buts de conservation.
Cette invention concerne aussi un appareil nouveau et perfec- tionné, qui peut être utilisé dans la mise en pratique de ce procédé.
Conformément à la présente invention, le pro- cédé perfectionné de mise en conserve,en boites du lait évapo- ré .comporte l'introduction de boites de lait dans un milieu;. de chauffage gazeux, contenant de la vapeur à une température aussi haute que celle ,qui provoque "l'attachage" du lait si le milieu de chauffage est constitué de vapeur.seulement ;
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ce procédé est caractérise par le fait qu'on empêche cet "at- tachage" en mélangeant une certaine quantité de gaz non con- densable avec de la vapeur pour constituer le milieu de chauf- fage.
Dans une forme de la présente invention, le procédé d'introduction du lait évaporé dans des boites scel- lées comporte le passage des boites à travers une zone de trai- tement, ou chambre, contenant un milieu de chauffage consti- tué par un mélange de vapeur et de gaz non condensables, en maintenant ce milieu de chauffage à une température détermi- née à l'avance par l'introduction de vapeur additionnelle pour compenser les pertes de chaleur et l'utilisation de vapeur additionnelle pour introduire et distribuer un gaz non conden- sable additionnel dans le milieu de chauffage afin de compen- ser les pertes de ce gaz dans la zone ou chambre.
Dans une autre forme de l'invention, le pro- cédé perfectionné de traitement des boites scellées de lait évaporé comprend le passage des boites à travers une zone de traitement ou chambre contenant un milieu de chauffage consti- tué par un mélange de vapeur et de gaz non condensables, à ad- mettre du gaz non condensable additionnel dans cette zone ou chambre , pous compenser les pertes de ce gaz dans cette cham- bre, et de chauffer le gaz non condensable avant Son admis- sion dans cette chambre.
La présente invention comporte un appareil perfectionné pour le traitement du lait évaporé dans des boî- tes hermétiques,qui comprend un dispositif pour constituer et maintenir en un lieu de chauffage constitué par un mélange de vapeur et de gaz non condensables dans une chambre de traitement, un dispositif pour faire avancer et transporter les boîtes à travers cette chambre, et un dispositif pour a- giter le milieu de chauffage afin d'uniformiser le mélange.
Dans le traitement du lait évaporé, il est
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grandement désirable de réduire autant que possible le traite- ment à chaud, car l'obligation d'appliquer la chaleur agit de façon néfaste sur la couleur et la saveur du lait et par consé- quent, plus le traitement à chaud est sévère, plus la couleur et la saveur naturelles du lait sont altérées. Dans la pra- tique actuelle industrielle de traitement à chaud des produits d'alimentation non acides, les boftes hermétiques closes dans lesquelles les produits alimentaires sont introduits, cela avec ou sans chauffage préalable, mais à une température re- lativement basse, sont toujours pratiquement soumises à une température bien supérieure à 100 0 pour stériliser leur con- tenu.
Le traitement à chaud désiré pour la stérilisation des produits est réalisé en soumettant les récipients à un milieu @@@ de chauffage consistant/en une atmosphère de vapeur ou d'eau ou les deux ensemble, et en les maintenant à la température dé- sirée et à la pression voulue. Plus haute est la température utilisée pour la stérilisation d'un produit donné et d'une boî- te de dimensmons déterminées, plus court est le temps nécessai- re pour la stérilisation. Ceci est le résultat du fait bien connu que le temps nécessaire pour détruire par la chaleur de décomposition,les organismes ,décroit quand augmente la température.
Dans la pratique industrielle, on préfère couram- ment utiliser la plus haute température de stérilisation que l'expérience a démontré n'être pas la cause de détérioration du produit pendant le temps nécessaire à cette stérilisation.
Avec de nombreux produits, la stérilisation dans la gamme des températures de 121 à 127 0 pendant une courte durée se tra- duit par une qualité meilleure, que celle obtenue avec un trai- tement prolongé de stérilisation dans la gamme des températures de 115 5 à 121 0. Dans la pratique de la mise en conserve en boites du lait évaporé, on a découvert toutefoisque la com- position complexe du produit rend impossible l'utilisation de procédés habituels de stérilisation appliqués à d'autres
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produits sans de sérieuses difficultés.
Si une boite de lait évaporé ayant subi la température de remplissage habituelle de 10 C est introduite soudainement dans un milieu de chauffage constitué par de la vapeur saturée ou par de l'eau à la tem- pérature pratique de stérilisation, il se forme des dépôts de lait solide sur la paroi interne de la boite, dépôts connus sous le nom de lait " attaché ". De tels dépôts de " lait at- taché", même lorsqu'ils se présentent en très petites quantités, en une pellicule très fine, sont considérés cornue très indé- sirables dans le commerce, où l'on désire obtenir une paroi intérieure brillante, sans dépôt.
En conséquence, dans le but de réaliser la stérilisation désir@e et, en même temps, d'éviter la formation d " attachage " indésirable, il a été né- cessaire jusqu'à maintenant de soumettre les boites de lait évaporé à un traitement à chaud préliminaire eu augmentant graduellement son intensité et en commençant par une tempé- rature relativement basse de sorte que la différence de température entre le lait et le milieu de chauffage nest à aucun moment suffisante pour provoquer "l'attachage Il. Le trait:
ment du lait de la manière ci-dessus décrite est conduit dans la pratique industrielle par un procédé continu comme ci-après. -Le lait évaporé est versé dans les boites à une tem- pérature d'environ 10 C pour empêcher la formation de mousse et les boîtes sont alors fermées et passent en files conti- nues à travers une chambre de chauffage connue sous le nom de préchauffeur, dans laquelle de l'eau chaude est utilisée comme milieu de chauffage.
Ce préchauffeur est disposé de telle façon qu'il comporte une série de zones de chauffage dans lesquelles .L'eau est maintenue à des températures crois- santes dans une gamme allant d'environ 32 à 49 C , dans la zone à l'extrémité d'entrée du préchauffeur jusqu'à environ 100 0 dans la zone finale.
Ainsi,lorsque les boites passent à travers le préchauffeur, la température du lait augmente
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graduellement depuis sa température de remplissage jus qu'à en- viron 100 C.Ceci d'ordinaire nécessite 15 à 18 minutes et il est généralement désirable et ordinairement pratique de main- tenir le lait à cette dernière température pendant cinq mi- nutes avant de le décharger du préchauffeur, la longueur de la zone de température finale dans le préchauffeur étant telle/ qu'elle pourvoit au maintient de la température pendant cette période. Ainsi, le stade de préchauffage dans son ensemble nécessite au total environ 20 à 23 minutes.
Après que les bottes sont passées à travers le préchauffeur comme décrit précédemment, elles sont intro- duites dans et passent à travers une chambre de vapeur connue sous le nom de stérilisateur, dans -laquelle une atmosphère saturée de vapeur ou un milieu d'eau de chauffage, ou les deux ensemble, à une température constante d'environ 115 à 118 0 et à une pression correspondante et maintenue.
Alors, lorsque les boites passent à travers le stérilisateur, la température du lait s'élève rapidement de 100 0 à environ 115, 118 C et mn les maintient à cette tem- pérature pendant un temps suffisamment long pour effectuer la stérilisation, après quoi les boites sont déchargées du stéri- lisateur dans un refroidisseur à pression dans lequel elles se refroidissent jusqu'à ou très près de la température ambiante. le tèmps requis pour le traitement à chaud dans les types industriels de stabiliseurs/continus tels qu'ils sont utilisés à l'heu- re actuelle est d'environ 10 à 15 minutes suivant la températu- re particulière de stérilisation utilisée dans les limites indiquées précédemment.
Il est bien connu que les laits évaporés ont des qualités qui varient grandement suivant la localité,l'épo- que de l'année,la-face du bétail, le type de nourriture du troupeau de bêtes laitières et d'une variété d'autres facteurs.
Certains laits sont plus sensibles à la température et...
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" attachent" plus aisément que d'autres, de sorte qu'en dépit des précautions que l'on prendra, "l'attachage" se produira par- fois ; même dans le processus classique précédemment décrit, pratiquement au moment de l'introduction des boites dans le stérilisateur, en raison des différences de températures entre le lait préchauffé et la vapeur ou l'eau dans le stérilisateur.
On a trouvé que ceci est invariablement le cas d@ lait améri- cain standard, si cette différence de température dépasse 20 C. évaporé Le lait/américain standard est le lait évaporé courant du com- merce aux Etats Unis. La loi requiert qu'il ne doit pas con- tenir moins de 18% de matières/non grasses et généralement cette teneur est comprise entre 18 et 19%;
En suivant la pra- tique courante antérieure, on a trouvé que des écarts rela- tivement petits aux durées et températures admises se tradui- sent par des effets très prononcés sur le lait, de sorte qu'en dépit des tentatives d'essais répétés, il a été jus-qu'à main- tenant impossible de réduire le temps nécessaire pour le trai- tement à chaud à toute extension matérielle, soit en augmen- tant la température de stérilisation ou en diminuant ou éli- minant la période de préchauffage, sans causer ou augmenter l'attachage. Cette élimination a été impossible jusqu'à main- tenant en raison de ce qu'aucun lait/n'est suffisamment sta- ble, de sorte qu'il peut être soumis, lorsqu'il est à la tem- pérature de remplissage habituelle, à une atmosphère saturée de vapeur ou d'eau,
qui est à une température quelque peu voisine de la température de stérilisation désirée, sans pro- voquer un très grand "attachage".
Pour résumer ce qui précède, il a été jusqu'à présent nécessaire de contrôler la température dans le trai- t@ment à chaud du lait évaporé dans des limites très étroites et d'une façon telle qu'on effectue un préchauffage très pro- gressif d'un lait avant son traitement de stérilisation pour empêcher ou pour réduire au minimum " l'attachage " du lait,
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et, par suite, obtenir un produit final acceptable dans le commerce. Un tel procédé non seulement requiert un temps compa- rativement long pour tout le processus,qui affecte de façon nuisible la couleur et la saveur du lait,maisaussi, comme on, l'a signalé plus haut, n'est pas toujours complètement effica- ce pour empêcher "l'attachage".
Un objet de la présente invention est un pro- cédé perfectionné de traitement à chaud du lait évaporé dans des boites hermétiques par lequel "l'attachage" est supprimé.
Le temps nécessaire pour le traitement à chaud est diminué et on obtient un produit présentant une couleur et une saveur sa- tisfaisantes.
Un autre objet de l'invention est un procédé de traitement à chaud du lait évaporé en boites hermétiques, qui rend possible l'utilisation de températures plus élevées et des différences .de température plus grandes, que celles que l'on a rencontrées précédemment jusqu'à maintenant dans la pratique sans causer d' "attachage".
Un autre objet de l'invention est un procédé de traitement à chaud de lait évaporé en battes hermétiques, @@ par lequel le traitement préliminaire en zone de préchauffage progressif, comme il était nécessaire précédemment, peut êre raccourci ou avec élimination tout à la fois suivant ce que l'on préfère.
J'est aussi un objet de l'invention qu'un appareil perfectionné pour l'utilisation pratique du procédé en question.
Un autre objet est un appareil de traitement adapté pour soumettre le produit placé dans un récipient her- métique à un traitement à chaud dans un milieu de chauffage comprenant un mélange d'air ou de certains autres gaz et de vapeur sous pression et dans lequel on prend soin d'assurer l'uniformité du mélange et d'empêcher la séparation ou
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..stratification.
Un autre objet est un appareil de traitement à chaud, destiné à soumettre le produit en boîtes hermétiques à chaud à un traitement/ dans un milieu de chauffage comprenant un mélange d'air ou de certains autres gaz et dans lequel des contrôles appropriés sont prévus pour rendre possibles la formation et le maintien de proportions désirables dans le mélange.
Un autre objet est un appareil d'un type comme ci- dessus, dans lequel le dispositif pour assurer l'uniformité du mélange et empêcher la séparation ou la/stratification est adapté pour fonctionner indépendamment du mécanisme de trans- port, par lequel les bottes sont acheminées à travers l'ap pareil.
Un autre objet de l'invention est un appareil de traitement à chaud adapté pour soumettre des produits con- servés dans des bottes hermétiques dans un milieu de chauf- fage constitué par un mélange d'air ou de certains autres gaz et de vapeur sous pression et dans lequel des disposi- tifs appropriés de contrôle sont prévus pour permettre la formation et le maintien des proportions désirées dans un tel mélange.
Divers objets et avantages supplémentaires de l'invention deviendront plus évidents dans la description, qui suit et dans le dessin annexé.
On a découvert que, par l'utilisation d'un milieu de chauffage constitué par un mélange de vapeur et de gaz non condensables, c'est-à-dire un gaz ou un mélange de gaz qui ne se condensent pas sur les bottes relativement froide, quand ces dernières sont introduites dans le milieu de chauffage. Il est possible d'utiliser des températures relativement élevées et des différences de températures au cours d'un traitement à chaud de lait évaporé, comparative-
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ment à la pratique habituelle antérieure et par lesquelles on réduit le temps nécessaire pour le traitement, tandis qu'en même temps, on évite " l'attachage Il du lait.
Ainsi,On a trouvé que, (quoique des attachages importants produisent invariablement quand les boites de lait évaporé sont introduites dans un bain de vapeur ou d'eau à 100 C ou plus, quand le lait est à une température normale de remplis- sage -c'est-à-dire environ 10 C-, ou dans le cas du lait éva- poré américain standard à une température d'environ 2 C ou plus basse que la température d'un tel bain), l'attachage peut être évité pour des différences de températures plus grandes, par le choix d'un mélange approprié de vapeurs et de gaz non oondensables.
De nombreux essais de traitement à chaud, réalisés avec une grande variété de laits évaporés dans des milieux de chauffage de vapeur-gaz ont permis de découvrir que le pour- centage de gaz nécessaire pour empêcher l'"attachage" d'un lait particulier quelconque dépend de la différence de tempé- rature entre la température du milieu de chauffage et la tem- pérature initiale du lait, c'est-à-dire la température du lait au moment où on l'introduit dans le milieu de chauffage. On a; en outre, découvert que presque tous les laits évaporés varient légèrement dans leurs qualités, et, en conséquence, certains laits réagissent sous des traitements à chaud à des degrés différents, par rapport à d'autres.
La quantité précise de gaz nécessaire dans le mélange ou la vapeur pour empêcher l'"atta- chage", pour toutes différences de température données entre le milieu de chauffage et le lait, dépend aussi de la tendance à l'"attachage" et de la teneur en solides non gras du lot par- ticulier de lait, en cours de traitement.
En conséquence, le pourcentage de gaz nécessaire dans le milieu de chauffage vapeur-gaz, pour éviter 1'l'attacha- ge", doit être déterminé par la différence de températures...
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entre la température du milieu de chauffage et la température initiale du lait à laquelle il est soumis par le milieu de chauffage, et la tendance à l'"attachage" et la, teneur en solides non gras du lait à traiter.
Un gaz non condensable ou un mélange de tels gaz peuvent être utilisés en mélange avec la vapeur pour consti- tuer le milieu de chauffage visé par l'invention. Mais il est ordinairement désirable de choisir un gaz présentant ces qualités, qui est relativement inerte et stable, tel que l'air, l'azote, l'hélium, le bioxyde de carbone et gaz de combustion.
Par gaz de combustion, on comprend le résidu gazeux de la com- bustion de combustibles charbonneux. Pour des raisons dTécono- mie, on préfère utiliser l'air et, par suite, dans la descrip- tion spécifiqueue qui suit, de la présente invention et dans les exemples donnés, on se référera à l'utilisation d'un mi- lieu de chauffage vapeur-air, étant donné toutefois que tous les gaz non-condensables ou tout mélange de tels gaz peuvent être substitués à l'air, si on le désire. Il y a lieu égale- ment de noter qu'il n'est pas essentiel dans le processus de l'invention, que les boîtes de lait soient à une température courante au moment où elles sont introduites dans le milieu de chauffage vapeur-air.
Au contraire, toute température de remplissage peut être utilisée et le lait peut être chauffé au préalable si on le désire, soit avant, soit après le rem- plissage .
Le procédé etl'appareil suivant l'invention et certain mode illustratif dans la façon dont on les utilise seront mieux compris par l'explication détaillée et la, des- cription qui suit, faite en relation avec le dessin annexé dans lequel :
La fig.l est un diagramme représentant la relation entre la différence de température en C du milieu de chauffa- ge, tel qu'un réchauffeur sous pression, plus spécialement...
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décrit plus loin (désignée par RT) et la température initiale du lait au moment où on l'introduit dans le milieu de chauffage (désignée par IT), par rapport au pourcentage d'air dans le milieu air-vapeur de chauffage nécessaire pour empêcher l'atta- chage de laits évaporés ayant une teneur en solides non gras de 18,55%;
La fig.2 est une vue en plan le présentant une forme préférée de l'appareil, pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention ;
La fig.3 représente une élévation en bout avec arrachement.de l'appareil, représenté sur la fig., vue par la droite;
La fig.4 représente une élévation d'un côté du ré- chauffeur sous pression, vu par la gauche de la fig.3j
Les fig. 5 et 6 sont des diagrammes représentant la disposition des mécanismes de contrôle de la température et de la pression, associés avec le réchauffeur sous pression;
La fig. 7 représente une élévation de côté partiel- lement en coupe, du réchauffeur sous pression, vu par la droite de la fig.3;
La fig. 8 représente une coupe transversale vertica- le du réchauffeur sous pression, faite selon la ligne 8-8 de la fig.2, certaines parties étant représentées en élévation;
La fig. 9 représente une coupe transversale agrandie travers l'élévateur d'alimentation, faite selon la ligne 9-9 de la fig.8;
La fig.IO représente en perspective, à plus grande échelle, l'extracteur de boites constituant une.partie de l'élévateur d'alimentation;
La fig'.II est une vue fragmentaire représentant la partie inférieure de cet élévateur, coupe faite suivant la ligne II-II de la fig.8 ;
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La fig.13estune coupe verticale transversale du réchauffeur sous pression, cette coupe étant faite suivant la ligne 12-12 de la fil-.2;
Les fig. 13 à 15 inclus sont des représentatioms sché- matiques de diverses variantes de l'appareil, dans lequel on met en oeuvre le procédé de l'invention ;
La fig.16 représente le réchauffeur sous pression en coupe longitudinale schématique avec une variante du disposi- tif agitateur pour le milieu de chauffage;
La fig.17 représente une coupe transversale faite selon la ligne 17-17 de la fig.16;
La fig.18 est une coupe schématique longitudinale à travers le réchauffeur sous pression, représentant une autre variante d'un dispositif d'agitation pour le milieu de chauffage;
La. fig.19 représente une coupe transversale faite suivant la ligne 19-19 de la fig.18;
La fig.20 représente une coupe transversale verticale schématique du réchauffeur sous pression avec une autre variante du dispositif d'agitation du milieu de chauffage;
La fig.21 représente une élévation fragmentaire en coupe d'une variante do l'appareil, destiné a faire circuler le milieu de chauffage à travers les conduits du réchauffeur sous pression.
Dn se refèrera à la fig.l représentant un graphique qui illustre les résultats de nombreux essais de traitement par la chaleur, au laboratoire, d'une grande variété de laits éva- por@s en des milieu:; vapeur-air, à différentes températures et; avec des pourcentages différents de mélanges, essais effectués avec les procédés statistiques bien connus, Les laits essayés varient au pointde vue sensibilité à la chaleur des plus sen- sibles que l'on ait pu trouver aux plus stables, de sorte qu'ils sont bien-représentatifs de la gamme totale des sensibilités à la chaleur que l'on peut rencontrer dans la pratique.
La teneur
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en solides non gras de ces laits est représentative de la pratique courante commerciale et varie de 18,46% à 18,63% en poids, la moyenne étant de 18,55.
Ces essais ont été faits dans des milieux vapeur- air de pourcentages en air et vapeur variables, à des tempé- ratures de chauffage allant de 93,3 à 126,7 C et de départ variant de 7 à IIO C. En réalisant chaque essai individuel pour chaque traitement particulier de lait, on a noté la tem- pérature de la cornue (RT), la température initiale du lait au moment où on l'introduisait dans le milieu de chauffage (IT) et la pression manométrique ou pression dans la cornue contenant le milieu de chauffage air-vapeur, auxquelles nulle trace d'"attachage" du lait ne se produisait.
De la pression ainsi obtenue, on a calculé le pourcentage minimum d'air (chest-à-dire le pourcentage de pression absolue partielle de l'air), pour éviter l"attachage" pour chaque valeur de RT-IT, pour chaque lait particulier, en divisant la pression absolue partielle de l'air par la pression absolue totale du mélange air-vapeur et en multipliant le résultat par 100. La valeur de chaque RT-IT en degrés centigrades et la pression partielle absolue minimum pour cent de l'air dans le milieu de chauffage air-vapeur pour chaque RT-IT nécessaire pour éviter l'"atta- chage"du lait particulier essayée est inscrite sur le graphi- que et l'ensemble de ces points est enregistré sur le dia- gramme de .la fig.l, sous la forme de points noirs.
Il est clair, d'après cette fig.l, que les points dispersés ainsi obtenus constituent une zone en forme de bande 'dans laquelle tous les points de non "attachage" sont situés, pour les laits variés essayés, à des températures allant de 104 4 à 126 6C et des températures initiales du lait allant de 7 2 à IIO C.
On a déduit l'équation suivante de ce diagramme, fait de points dispersés (diagramme dispersé) pour la ligne
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de régression par la méthode des carrés par défaut. x
Y = 8.929 ( I,0723) +20 qui, sous la forme logarithmique, devient : (iL) IOgIO (Y-20) = 0,9508 + 0,0303 x dans laquelle
Y = différence de température (RT-IT) en C entre le milieu de chauffage de la cornue et la température initiale du lait à. laquelle le lait évaporé est introduit en boîtes scellées dans le milieu de chauffage et x = pression absolue partielle pour cent de l'air nécessaire dans le milieu de chauffage air-vapeur pour empêcher 1'"attachage" du lait.
Cette équation (A) a été @e- présentée par points dans la fig.1 et est désignée par la référence 1.
La ligne de régression 1 et l'équation ci- dessus,,qui lui correspond représentent une moyenne statisti- que de tous les laits essayés, comprenant toutes les varia- tions à la tendance d'"attachage" des différents laits. On verra cependant, qu'en raison de la variation de cette ten- dance des différents laits, un grand nombre des points du diagramme dispersé pour lesquels'aucun "attaohage"ne se pro- duit juste à ce moment tombent d'un côté ou de l'autre de la ligne de régression. Toutefois, tous ces points tombent dans une zone en forme de bande,qui suit la tendance générale de la ligne de régression, comme cela apparaît clairement sur le graphique de la fig.1. Les limites de cette zone peuvent être définies par les courbes de maxima et de minima désignées par il et 3 respectivement (fig.1).
La courbe des minima 2 est la représentation graphique de l'équation empirique suivante : x
Y = 14 (1,080) + 20 dont l'équation logarithmique est :
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(B) log10 (Y@ - 20) = 1,146 + 0,0334 x dans laquelle x et Y2 représentent les mêmes quantités res- pectives que/x et y dans l'équation (A) de la ligne de régres- sion 1.
La courbe des maxima3est la représentation graphique de l'équation empirique suivante :
Y3 = 6 (I,063)x + O,OOI ( I,277)x + 20 dont l'expression logarithmique est : (C) Y3 - 20 = log.-1 10 ( 0,7782 + 0,0266x) + log 01(3 . 10 + 0,106x) dans laquelle X et Y3 représentent les mêmes quantités res- pectives que x et y dans l'équation (A) de la ligne de ré- gression.
Ainsi, il est évident que, avec des laits évapo- rés,dont la teneur en solides non gras est de 18,55%, le pourcentage de l'air nécessaire dans le milieu air-vapeur de chauffage, pour empêcher l'"attachage" du plus stable parmi ces laits pour toute valeur RT-IT peut être déterminé, soit directement par le graphique de la fig.l, en se référant à la courbe 2, soit en utilisant l'équation (B).
D'autre part, l'"attachage" peut être évité pour tous les laits ayant une teneur en solides non gras de
18,55%, y compris même les plus sensibles en utilisant le pourcentage d'air indiqué par la courbe 3 du graphique ou l'équation (C). (Il est bien entendu que l'expression "pour- centage d'air" et autres expressions équivalentes utilisées précédemment et par ailleurs dans cette description, se ré- fèrent à la pression absolue partielle pour cent de l'air).
On peut noter spécialement que les gammes parti- culières de température de cornues et initiales du lait,utili- sées pour les essais représentés sur la fig.l, sont choisies sélectivement pour les besoins de la démonstration et que le procédé de l'invention n'est pas nécessairement limité à elles.
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Il est évident que les courbes et formules déduites des résul- tatsdes essais s'appliquent aux températures de milieux de
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chauffage inférieures à 104,4C jusqu'à 100 C et on croit que la conclusion se justifie d'estimer qu'elles sont aussi appli-
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cables aux températures supérieures à T=;6,'l C, et aux valeurs RT-IT supérieures à celles essayées.
Quoique les courbes ci-dessus et les équations soient relatives au lait évaporé d'une teneur en solides non gras de 18,55% en poids, on a trouvé que toute variation de cette teneur au-dessus ou au-dessous de 18.55% en poids et dans
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la gamme d'environ Itilà à environ ;5; a une relation directe sur le pourcentage d'air nécessaire dans le milieu de chauffage
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vapeur-air, pour empêcher 1"'attachage1 du lait pour toute différence 1'-IT déterminée.
On a trouvé, à la suite des nora- [)l'eux essais faits avec des laits de différentes teneurs en solides non gras compris dans la gamme ci-dessus que, pour chaque pour cent d'augmentation en solides non gras au-dessus de la teneur de 18,55%, une pression absolue d'air partielle de 2,55% en plus est nécessaire pour toute différence RT-IT, afin
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d'empêcher 1T'Tattachage" du lait tandis que, pour chaque pour cent de diminution de la teneur, en solides non gras, au-dessous de I3,55,0, 2,55,, d'air en moins pour toute RT-IT est nécessaire pour empêcher I'"attaohage" du lait dans le milieu de chauffage vapeur-.t. de la présente invention.
Il s'ensuitque, pour adapter les équations B et C ci-dessus à une utilisation générale en relation avec des laits
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évaporés de teneurs en solides non gras d'environ I2;b à environ @5%, il est nécessaire de faire concorder la variation du pour- centage d'air requis avec la variation dans la teneur en soli- des non gras du lait au-dessous ou au-dessus de 18,55%, de sorte que les équations ci-après correspondant au minimum et au maximum sont obtenues.
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Equation du minimum ( pour 12 à 25% de solides non gras)
Y2 = 14 x 1,080 (x-2,555+ 47,3) + 20 qui, sous forme logarithmique, devient'..
(B') log. 10 (Y-20) = 1,146 + 0,0334 (x- 2,555 + 47,3) Equation du maximum ( pour12 à 25 % de solides non gras)
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Y3 = 6 x I,063lX-2,555+47,3} 1 O,OOIxT,7x ,555+47,3j 0 qui, sous la forme logarithmique, peut s'écrire : (C') Y3-20=log 0'(0,7782 + 0,0266(X-2,555 + 47,3) + log.=10'(3,0000 + ID,106 (X- 2,555 + 47,3)
Dans les équations ci-dessus (B') et (C'), Y2 et Y3 correspondent à Y dans la formule (A) de la ligne de ré- gression 1 ; X.-correspond à x de la formule (A) et Y est le pourcentage en poids de la teneur en solides non gras du lait particulier en traitement.
Il est évident, par suite, qu'en utilisant des équations (B') et (C'), les pourcentages minima et maxima d' air nécessaires dans le milieu de chauffage vapeur- air,pour éviter l'"attachage" de tous les laits évaporés contenant de 12 à 35% de solides non gras à toute RT-IT peuvent être obte- nus.
Ainsi, pour le lait américain standard d'une teneur en solides non gras minimum (c'est-à-dire 18%), les équations (B') et (C') du minimum et du maximum donneront: Equation du minimum (pour 18% de solides non gras) (B") log10 (Y2-20) = 1,193 + 0,0334 X Equation du maximum (pour 18 % de solides non gras) {CI!) Y3 - 20 = log-'10(0,8214+0,0266 X)+log-'10(3,1484 + 1,06 X)
On verra que, d'après la formule (CI'), en traitant du lait américain standard à 18 % de solides non gras, l'air devra être additionné à la vapeur pour empêcher l'"attachage" des laits les plus sensibles, lorsque la différence RT-IT dé- passe environ 11,6 C et la forme (B") montre que l'air est nécessaire en addition à la vapeur pour les laits les plus
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stables, lorsque RT-IT est inférieure à 20 C.
Ceci illustre la nécessité de maintenir RT-IT en dessous de 20 C, dans la première méthode habituelle et explique pourquoi l'"attachage" estquelquefois produitdans ce procédé quand les boîtes sont transférées du préchauffeur au stériliseur, même lorsque F.T-IT est maintenue sous cette différence.
Avec le procédé de 11 invention, toutefois, toutes les valeurs de RT-IT peuvent être utilisées sans danger d' "attachage", simplement en ajoutant la quantité nécessaire d'air à, la vapeur. Ainsi, lorsqu'on traite du lait américain standard à 18)É de solides non gras, si on désire utiliser une RT-IT en excès d'environ 11,6 C, l'opérateur sait,que 1'"atta- chage" peut être évitémême si le lait est des plus sensibles, simplement en ajoutant à la vapeur la quantité d'air donnée par la formule (C"). D'autre part, si le lait est compris par- mi les plus stables, il aura seulement besoin d'ajouter de l'air à la vapeur pour des valeurs de RT-IT en excès d'envi- ron 20 C, la quantité à ajouter étant donnée par la formule(B").
Il est bien entendu, évidemment, que ce qui a été dit précédemment au sujet du traitement du lait américain standard à 18% de solides non gras s'applique également au lait de toute autre teneur en solides non gras, compris dans la gamme d'environ 12 à 25 %, sauf que les formules (B') et (CI) seront utilisées au lieu des formules (B") et (CI') et que la différence minimum de RT-IT, à laquelle de l'air devra être ajouté à la vapeur pour empêcher l'"attachage" variera en accord avec la teneur en solides non gras, dans chaque cas particulier.
Par exemple, en utilisant la formule (C'), on trouvera que, pour les laits les plus sensibles à 12% de solides non gras, l'air devra être ajouté à la vapeur pour empêcher l'attachage", lorsque RT-IT dépasse 20,5 C et, pour les laits les plus sensibles, ayant une teneur en solides non gras de @5%, lorsque RT-IT dépasse 12,3 c. D'autre part, pour
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les laits les plus stables à 12% de solides non gras, l'air doit être ajouté à la vapeur pour empêcher l'"attachage", seulement lorsque RT-IT dépasse 40 C et, pour les plus sta- bles à 25% de solides non gras, lorsque RT-IT excède I3,5 C.
On doit observer que, dans les circonstances or- dinaires, beaucoup de laits rencontrés ne seront ni de la plus haute sensibilité, ni de la plus haute stabilité, mais plutôt d'une sensibilité intermédiaire,de sorte que la quanti té minimum d'air à ajouter à la vapeur pour empêcher l'"atta- chage" sera située quelque part entre celle indiquée par la formule (B') et celle indiquée par la formule (CI). Dans la pratique réelle, on trouve convenable d'utiliser la quantité d'air indiquée par la formule (CI) en tous temps, puisque, en faisant ainsi, on est assuré d'éviter l'"attachage" dans tous les cas, sans égard à la sensibilité du lait et sans avoir à déterminer la sensibilité de chaque lot individuel de lait.
Toutefois, si l'on désire déterminer exactement la quantité d'air minimum qu'il est nécessaire de mélanger à la vapeur pour empêcher l'"attachage"du lait. particulier que l'on va traiter avec la RT-IT utilisée, on peut le faire par quelques essais ou opérations d'échantillons avec plusieurs boites de ce lait particulier.
Par exemple, en partant d'un pourcentage d'air dans le mélange vapeur-air du milieu de chauffage déterminé par l'équation (C'), ce pourcentage peut être ensuite successivement réduit pour chaque opération, jusqu'au moment précis où l'"attachage" du lait ne se produit pas et ce pourcentage d'air peut être utilisé; ou, si l'opé- rateur le préfère, il peut démarrer en utilisant le pourcen- tage d'air indiqué par la formule (B') et augmenter succes- sivement la quantité pour chaque opération, jusque ce qu'on trouve le pourcentage /qui élimine l'"attachage".
De tels essais peuvent:être faits de temps en temps sur les différents
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lots de lait à travailler et le pourcentage d'air peut être réglé en concordance avec la sensibilité ou la tendance à l'"attachage" de chaque lot, comme le montrent les essais.
Ainsi, si l'opérateur désire être certain d'éviter l'"attachage", sans avoir la sujétion de faire l'essai du lait pour la sensibilité à l'"attachage", il n'F a qu'à utiliser l'équation C' pour déterminer la quantité minimum d'air qui sera certaine pour éviter l'"attachage" de tous les laits ayant une teneur en solides non gras et toute valeur particu- lière de RT-IT. Ce minimum variera évidemment avec la teneur en solides non gras du lait, de sorte que, où il y a une va- :dation importante de la teneur en solides non gras entre dif- férents lots de laits, le pourcentage de la teneur en air dans le milieu de chauffage sera réglé conformément à celle déter- minée par l'équation (CI).
D'autre part, si l'opérateur préfère prendre en considération une tendance légère à l'"attachage", aussi bien que la teneur en solides non gras et utiliser seu- lement la quantité minimum d'air pour éviter l'"attachage" dans ce cas particulier de lait, il peut essayer le lait comme on l'a indiqué dans le paragraphe précédent et choisir la quantité d'air propre en conséquence.
Le procédé de l'invention est de préférence utilisé dans la pratique industrielle comme un procédé continu, mais il peut être mis en oeuvre de diverses façons,qui dépendent des besoins ou préférences de l'usager. Par suite, une série d'exemples est présentée ci-dessous pour illustrer, non seule- ment une forme préféréede mode opératoire qui a été suivie avec succès, ainsi qu'une forme préférée d'appareils que l'on peut utiliser dans ce but, mais aussi quelques-uns des nombreux processus avec variations que l'ou peut suivre,si on le désire.
EXEMPLE I.
Les fige 2 à 12 inclusivement représentent la mise en oeuvre préférge,à l'heure actuelle, du procédé selon l'inven-
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-tion, aussi bien qu'une forme préférée d'appareillage.
On a découvert que l'incorporation d'air dans la vapeur a pour effet de ralentir la vitesse de transfert de la chaleur aux boîtes, comparativement avec la vitesse, que l'on obtiendrait en utilisant de la vapeur seule, à une tem- pérature correspondante, et mieux l'air est mélangé avec la vapeur, plus la vitesse de transfert de la chaleur est ré- duite, en fait, on pense que ce phénomène permet d'utiliser des différences de température plus élevées/que celles pos- sibles jusqu'à maintenant, tout en empêchant l'"attachage".
En dépit de ce ralentissement de la vitesse de transfert de la chaleur, l'utilisation de notre procédé per- met une réduction de temps sur l'ensemble pour le traitement à chaud, parce qu'il rend possible l'utilisation de tempéra- tures plus élevées, ou de différences de températures plus élevées que celles /qui ont été pratiquées jusqu'à maintenant.
Toutefois, on a découvert qu'une durée supplémentaire de pro- tection peut être atteinte si on le désire, en employant un mélange de vapeur et d'air comme milieu de chauffage, pendant seulement une partie du traitement de chauffage et, en général, on préfère tirer avantage de cette protection)lorsqu'elle est réalisable. L'équipement représenté dans les figures S à 12 inclusivement est, par suite, destiné à effectuer le traitement à chaud en deux stades, le premier utilisant undmilieu de vapeur et d'air et le second, de la vapeur ordinaire seulement.
En se référant à la fig.2, on voit que A représen- te schématiquement une machine à emplir et fermer les bottes de lait évaporé, B représente un réchauffeur sous pression ou cornue, dans lequel les boites arrivent de la machine à
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remplir A et dans lequel elles sont soumises à un traite- ment initial à chaud, au moyen d'un milieu de chauffage vapeur-air ; u représente un stériliseur sous pression, dans lequel les bottes arrivent en provenance .du réchauf- feur B et dans lequel on effectue la stérilisation du lait par de la vapeur seule, et D représente un refroidisseur sous pression, dans lequel les boites arrivent en provenan- ce du stériliseur et dans lequel le lait refroidit jusqu'à environ la température ambiante pendant le temps que les bottes mettent à le traverser.
Dans la disposition représentée, la màchine à emplir et à fermer A peut être de tout type approprié, adapté pour recevoir des bottes vides de façon continue, pour les remplir avec du lait évaporé et, enfin, pour fer- mer hermétiquement les boîtes. De telles machines sont bien connues dans la pratique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de donner plus de détails.
Le. lait renfermé dans ces boîtes placées à l'intérieur de cette machine peut être à toute température voulue, mais, dans un but de clarté, on supposera qu'il est à la température de 10 C. Les boîtes pleines et hermétiques quittent la. machine à emplir et sont réceptionnées de la manière courante, par une chute inclinée à gravité schema- tiquement représentée en 5, qui les dépose en une file u- nique sur l'élévateur d'alimentation 6 du réchauffeur sous pression @.
Cet élévateur 6 (voir fig.3 et 7 à, II) com- prend un carter 7, dont la partie inférieure est supportée par un piedestal 8, et sa partie supérieure est fixée au boîtier d'un ensemble de soupapes d'introduction 10, décrit plus loin. Dans le carter de l'élévateur 7, on a disposé une
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chaîne transporteuse sans fin 11, entraînée autour d'un pignon supérieur 12 et d'un pignon inférieur 13. Le pignon supérieur 12 est claveté sur un arbre de commande 14, tou- rillonnant dans des coussinets 15, ménagés sur le carter 7 et est mené d'une façon qui va être ici décrite, de manière à entraîner la chaîne élévatrice dans le sens indiqué par la flèche IIa de la figure 8.
Le pignon inférieur 13 est fixé à un arbre fou 16, tourillonnant dans des coussinets flottants 17, qui sont montés à coulissement dans des rai- nures 18, pratiquées dans les parois latérales du carter 7.
Les coussinets flottants 17 sont fixés aux extrémités libres d'un étrier 19, muni d'un arbre fileté 20. qui fait saillie vers l'extérieur d'une ouverture pratiquée dans la partie inférieure du carter 7. Un ressort à boudin 21 entoure l'arbre 20 dans une boîte de retenue cylindrique 22, disposée sur le carter 7 et un écrou 23, vissé sur l'arbre, porte contre une extrémité du ressort et sert à régler la tension du ressort sur l'étrier 19, de manière à maintenir la chaîne II sous toute tension'désirée.
L'écrou 23 est maintenu en position de réglage par un écrou de verrouillage du type manchon 24, vissé sur l'ar- bre 20.
La chaîne de l'élévateur II est munie, à intervalles réguliers, de paires de support 6, faisant saillie vers l'extérieur et disposés face à face, reliés entre eux par des axes 27, sur lesquels les rouleaux pousse- boîtes ou rouleaux-poussoirs 28 peuvent tourner librement.
Ces rouleaux 28 sont espacés de telle sorte qu'ils forment des poches pour recevoir une boîte entre eux et que les boîtes qui arrivent dans ces poches par la chute à gravité 5 sont supportée's'en roulant par les flasques de guide en
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équerre 30, fixées au carter 7. Lorsqu'elles atteignent la partie supérieure de l'élévateur, les boites sont poussées autour d'une section incurvée des guides 30 sur des guides extracteurs 31 (voir figures 9 et 10), disposés sur un support 32.
Les guides extracteurs 31 sont écartés, comme représenté, pour permettre au support- poussoir et aux rouleaux 26 et 28 de passer entre eux et en même temps, de transférér les boîtes dans l'ensemble de soupapes d'introduction 10, par lequel elles sont intro- duites dans le réchauffeur sous pression B.
Une chaîne formant support @3, disposée sur le support 32, sert à prévenir la flexion vers l'intérieur de la chaîne II, lorsque les rouleaux-poussoirs passent à travers la zone de transfert, de façon que , si un rouleau-poussoir est nécessaire pour exercer une pression sur une boîte de façon à la faire passer sur les guides de l'extracteur et dans l'assemblage de soupape, comme cela arrive par- fois avec une boîte déformée ou légèrement déplacée, le rouleau-poussoir ne sera pas déplacé dans sa condition normale requise pour transférer convenablement dans le temps la boîte dans l'ensemble de soupapes. L'ensemble de soupapes d'introduction 10 (voir figure 8) est de cons- truction courante.
En général, il comporte un boîtier de soupape 35, fixé de façon étanche à la pression à l'enve- loppe 36, du réchauffeur sous pression D, et muni d'une ouverture d'entrée 37, par laquelle les boîtes arrivent de l'élévateur 6, et une ouverture de décharge 38, par laquelle les boîtes sont déposées dans le réchauffeur. Dans le boî- tier 35 est fixée une soupape revolver, rotative 40, fixée à un arbre de commande 41, tourillonnant dans des coussinets 42.
La soupape 40 est munie d'une série de poches réceptri-
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,ces de bottes 43 et est commandée par un dispositif qui sera décrit plus loin dans le sens indiqué par la flèche 40a (figure 8) et en relation dans le temps avec l'éléva- teur 6 de sorte que, chaque fois qu'une botte est extraite d'entre des rouleaux-poussoirs de l'élévateur, elle est reçue dans l'une des poches de soupape 43 et elle est transportée jusqu'à ce qu'elle tombe par grativé dans l'in- trieur du réchauffeur sous pression B, à travers l'ouver- ture de décharge 38.
Un dispositif de garniture approprié, non repré-' senté, est prévu pour assurer l'étanchéité à la pression entre la soupape et son bottier, de manière à empêcher les pertes de pression à partir de l'intérieur du réchauffeur sous pression B, par l'ensemble des soupapes.
Le réchauffeur sous pression B est constitué par une enveloppe cylindrique 36, supportée par des jambages 45 et fermée de façon étanche au moyen de plaques de fermeture 46, de façon à créer une chambre étanche à la pression, à l'in- térieur du réchauffeur. A l'extrémité d'introduction du réchauf- feur sous pression B, l'enveloppe 36 est munie d'une ouverture d'introduction 47, à travers laquelle les bottes sont reçues en provenance de l'ensemble de soupapes d'introduction, et, à l'extrémité de décharge du réchauffeur, l'enveloppe est de même munie d'une ouverture de décharge,par laquelle les boîtes passent dans un assemblage de soupapes de décharge 50, qui est semblable en construction à l'assemblage de soupapes d'introduction 10, et qui, par suite, ne nécessite pas de description.
Le mécanisme de transport des boites à travers le réchauffeur sous pression B (voir figure 7) est du type dénommé construction à bobinoir ou à "tambour et à hélice".
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Il comprend une glissière guide 51 en fer à T, glissière hélicoïdale fixée à ets'étendant autour de la paroi interne de l'enveloppe 36, à partir de l'ouverture d'entrée 47, jusqu'à l'ouverture de décharge, de façon à constituer un chemin pour les boites d'une forme générale hélicoïdale, pour guider les boîtes depuis 11 ouverture d'entrée jusqu'à l'ou- verture de décharge.
Les boîtes avancent le long du chemin par l'action d'un tambour rotatif 52, constitué par plusieurs roues à rayons espacés 53, fixées à un arbre de commande central @4 et portant une série de poussoirs en fer cornière 55 à leu:c périphérie, de façon à former une sorte de canaux pour boîtes 56 sur la périphérie du tambour s'étendant lon-
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gi tudinalement.
Cette disposition est telle que, lorsque les boîtes tombent de la soupape d'introduction 40 vers l'ouver- ture d'introduction 47, elles sont reçues dans les canaux pour boîtes 56 d'un plateau 52 et, lorsque ce plateau tourne, les guides en forme de T hélicoïdaux 51 viennent au contact des extrémités des boites et les déplacent par le bout jus- qu'à ce qu'elles atteignent l'ouverture de décharge.
En ce point, les boîtes sont poussées d'entre les barres poussoirs @@ dans l'assemblage de soupapes de décharge 50, au moyen de l'éjecteur habituel ou de la. roue enétoile 57 (voir figures 7 et 12) qui engrène avec et est conduite par les barres poussoirs @5. Les ailes de base (le ces barres sont découpées comme indiqué en 55a, pour permettre aux dents de la roue d'éjecteur de faire saillie entreles barres et les boîtes , et sont protégées contre la chute à travers ces découpures lorsqu'elles approchent de la roue éjectrice, au moyen d'une plate-forme 58 semi-circulaire de support, maintenue par les supports 58a ,
fixés à la paroi interne du réchauffeur sous pression 36, juste au-delà des extrémités des barres pous- soirs. La roue en étoile 57 tourillonne sur un bout d'arbre
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59, fixé à un support 60,,qui est aussi fixé à la paroi inter- ne de l'enveloppe du réchauffeur sous pression, justa au-delà des extrémités des barres-poussoirs.
Le mécanisme de commande (voir figures 2,4,7 et 8) pour le tambour 52, les ensembles de soupapes d'introduction de décharge 10 et 50 et l'élévateur 6, comprennent un moteur électrique 61, monté sur le carter 62 'd'une transmission de puissance courante à vitesse variable fixée sur le côté su- périeur de l'enveloppe du réchauffeur sous pression 36. Une chaîne de commande 63 est entraînée autour d'un pignon 64, fixé à l'arbre du moteur 65 et commande un pignon 66 fixé à l'arbre de commande d'entrée 67, de l'organe de transmission.
Une autre chaîne 68 est entraînée autour d'un pignon 69, fixé à l'arbre 70 de commande de l'organe de transmission et mène un pignon 71, tourillonné fou sur l'arbre principal de com- mande 72 qui, à son'tour, est tourillonné en plusieurs paliers 73, fixés sur le dessus de l'enveloppe du réchauffeur sous pression.
Le pignon 71 est fixé à l'un des éléments d'une unité d'embrayage 75, faisant partie d'un assemblage consti- tué par un embrayage combiné avec un frein 76, dans lequel l'unité de frein est indiquée en 77. Puisque cet ensemble d'embrayage et de frein est de construction courante, il n'est pas nécessaire de le décrire en détail; il suffit de dire, qu'un tel ensemble est actionné par un levier 78 et la dispo- sition est telle que, lorsqu'on déplace le levier dans un sens, l'unité de frein 77 est dégagée et l'unité d'embrayage 75 est en prise pour transmettre la puissance à partir du pignon 71 à l'arbre principal 72.
Quand on déplace le levier 78 dans l'autre sens, l'unité d'embrayage 75 est libérée de façon à déconnecter l'arbre 72 du pignon 71 et l'unité de frein 77 entre en prise pour empêcher que la rotation continue par l'effet de la...
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force vive du mécanisme,qui lui est associa.
Chaque extrémité de l'arbre principal 72 est munie d'un pignon 80, en prise avec le plus grand des pignons d'un engrenage double 81, fixe à un bout d'arbre 82, tour il- lonnant sur un support 83, fixé à l'enveloppe du réchauffeur.
Les petits pignons des doubles engrenages 81 sont en prise avec les pignons de commande 84, fixes aux extrémités de l'arbre du plateau 54, qui fait saillie vers l'extérieur du réchauffeur sous pression. Avec cette disposition, la force est appliquée à la fois aux deux extrémités de l'arbre du tambour, de façon à empêcher sa torsion sous les lourdes charges/auxquelles il est soumis.
La soupape d'introduction 40 estcommandée à partir du pignon voisin de commande 84, au moyen d'un pi- gnon 85 fixé à l'une des extrémités de l'arbre de soupape 41, qui fait saillie extérieurement au boîtier de soupape 35.
L'autre extrémité de l'arbre de soupape avance dans un boî- tier de pignon 86, dans lequel on a placé un train d'engre- nages (non représenté). Ce train d'engrenages est actionné à partir de l'arbre de soupape 41 et, à son tour,commande l'arbre 14 du pignon 12 de l'élévateur, de façon à commander la chaîne de l'élévateur II. La soupape de l'ensemble de soupapes de décharge 50 est commandée à partir du pignon principal voisin de l'extrémité de décharge de la machine, au moyen d'un pignon 87 fixé à la soupape de l'arbre 88.
Pour l'alimentation en vapeur du réchauffeur sous pression B, une conduite d'alimentation 90 (fig.4), munie d'une soupape principale à commande manuelle 91, va d'une chaudière à vapeur appropriée quelconque (non repré- sentée) capable de produire et de maintenir de la vapeur sous pression à la pression ou au-dessus de celle qui est nécessaire pour obtenir la température désirée à laquelle
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le réchauffeur sous pression doit fonctionner.
La ligne d'a- limentation en vapeur 90 est aussi munie d'un filtre 92, de construction courante, qui sert à saisir et à enlever les particules solides, telles que des morceaux d'incrustation de chaudière ou des impuretés qui peuvent être entraînés par la vapeur, de façon à empêcher ces particules d'entrer et de gêner le fonctionnement de certains régulateurs automatiques décrits plus loin.
La ligne d'alimentation en vapeur 90 est reliée, par une soupape 93, à commande manuelle à un tuyau de distri- bution 94, s'étendant longitudinalement par rapport au ré- chauffeur sous pression et auquel est reliée une série de tuyaux verticaux 95, par lesquels la vapeur est dirigée dans l'intérieur du réchauffeur sous pression, dans un grand nom- bre de points pour assurer l'uniformité de l'alimentation en vapeur dans toutes les parties du réchauffeur.
Les tuyaux 95 sont vissés de manière appropriée dans le collecteur en forme de cuvette , qui est constitué dans la partie infé- rieure de l'enveloppe du réchauffeur 36 et est -au communica- tion ouverte avec l'intérieur de ce dernier, dans le but de recevoir et de faciliter l'enlèvement des condensations, des détritus et des contenus de bottes brisées, qui peuvent y tomber par les ouvertures pratiquées entre les circonvolu- tions du rail-guide en fer à T 51.
Les tuyaux verticaux 95 peuvent être munis de soupapes commandées à la main, 97, pour leur utilisation dans le cas où l'on désirerait, pour quelle raison que ce soit, couper le flux de vapeur à travers une de ces soupapes, mais, généralement, ces soupapes sont toutes laissées ou- vertes. La soupape 93,dans le conduit d'alimentation en vapeur est tout'efois normalement fermée, de sorte que la vapeur est alimentée au tuyau de distribution 94, à travers une conduite à by-pass 100, reliée à la conduite d'alimenta-
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tien à travers un raccord en T 101, placé juste en avant de la soupape 93, et relié au tuyau de distribution par un raccord en T 102.
Le flux de vapeur à travers la conduite by-pass 100 est automatiquement contrôle pour alimenter juste la quan- nécessaire pour maintenir la température désirée à l'in- térieur du réchauffeur sous pression D. Ceci s'accomplit au moyen d'un diaphragme du type inversé, actionnant une soupape régulatrice 105, commandée par de l'air, soupape insérée dans la ligne à by-pass 100 et commandée par de l'air comprimé introduit par un tuyau 106, venant d'un appareil de contrôle automatique de température, qui fonctionne pour régulariser l'alimentation en air à la soupape régulatrice en accord avac la température dans le réchauffeur sous pression.
De telles valves régulatrices et appareils de contrôle automatique sont bien connus et de pratique courante dans la technique, en sorte qu'il n'est pas nécessaire de les décrire. La disposition est cependant schématiquement repré- sentée sur la fig.5, dans laquelle le contrôleur de tempéra- ture, qui peut être du type enregistreur, est indiqué en 107.
De l'air comprimé est envoyé au contrôleur par toute source convenable d'alimentation, à travers un tuyau 108, muni d'une soupape automatique régulatrice de pression 109. La quantité d'air admise par le contrôleur,à partir du tuyau 108 vers le tuyau 106, est reglée par un mécanisme approprié placé dans le contrôleur, qui est actinnné par un fluide sensible àla chaleur, enfermé dans un tube 110 et une ampoule fermée III, laquelle fait saillie dans le réchauffeur à travers une ouverture 112, voisine de l'extrémité d'entrée du réchauf- :Ceur, de façon à être exposée à la température qui y règne.
Il est bien entendu que le contrôleur 107 est réglable, de sorte qu'il peut être ajusté à toute température voulue, at, quand il est ainsi réglé, toute variation de température à
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l'Intérieur du réchauffeur sous pression agit immédiatement sur le contrôleur par l'intermédiaire du fluide sensible à la chaleur, enfermé dans l'ampoule 111 et le tube 110 pour faire varier, par le contrôleur, la quantité d'air,qui le traverse, en allant du tuyau 108 au tuyau 106 et, de ce fait, actionner la soupape régulatrice 105 pour diminuer ou augmenter le flux de vapeur à travers la conduite à by-pass 100, afin de compenser cette variation de température.
De cette façon, la température à l'intérieur du réchauffeur sous pression est maintenue de façon constante à toute température pour laquelle le contrô- leur 107 est réglé. Des soupapes 113 et II4 à commande manuel- le, placées dans la conduite à by-pass 100, sont normalement ouvertes, mais peuvent être fermées pour permettre l'enlève- ment de la soupape régulatrice 105 pour des réparations¯éven- tuelles ou des remplacements, sans perte de pression de vapeur à partir du réchauffeur sous pression.
Ainsi qu'on l'a mantionné précédemment, de l'air est aussi introduit dans le réchauffeur sous pression pour être mélangé avec la vapeur et constitue le milieu désiré de chauf- fage vapeur-air, et il est désirable, que ce mélange soit main- tenu aussi uniforme que possible à travers le réchauffeur, afin d'empêcher la stratification ou la formation locale de poches d'air ou de vapeur, ce qui se traduirait par une perte d'uni- formité du traitement à chaud ou pourrait causer un "attachage" occasionnel. On a, de ce fait, prévu une circulation continue automatique et l'agitation du milieu de chauffage, et un dispo- sitif pour lisser, qui est représenté dans les figures 4,8 et
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. 'I2.
On observera;que les conduits s'étendent au-dessus et partiellement autour de l'enveloppe du réchauffeur en des emplacements écartés les uns des autres sur toute sa longueur; il y a trois de ..ces conduits dans la réalisation représentée,
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bien que plus ou moins de ces conduits puissent être utilisés, suivant les besoins. L'extrémité supérieure de chacun d'eux communique avec l'intérieur du réchauffeur sous pression aù travers d'un coude 116, fixé de façon étanche à la pression à la coquille du réchauffeur, par une ouverture 117 pratiquée dans l'enveloppe.
A son extrémité inférieure, chaque conduit 115 est relié avec un éjecteur de vapeur 118, disposé pour décharger dans le réchauffeur à travers une ouverture 119, pratiquée dans la paroi latérale d'une partie carrée 120', dé- portée de l'enveloppe du réchauffeur 36.
La vapeur est conti- nuellement alimentée à, des ajutages 122 dans les éjecteurs 118, par des tuyaux 123, munis de soupapes 124 à commande manuelle et allant d'un tuyau de distribution auxiliaire 125, auquel la vapeur est fournie à une conduite 126. Cette der- nière est reliée à. la conduite 90 par un raccord en T 127 et est munie d'une soupape régulatrice automatique sensible à la pression 130, de construction courante, qui sert à régler le flux de vapeur à travers cette conduite, de façon à assurer une alimentation de vapeur à pression constante aux éjec- teurs 118. La conduite 126 est aussi munie d'un manomètre indicateur de pression 131 et d'une soupape 132 à commande manuelle normalement ouverte.
Par cette description de la construction, on verra que les ajutages de l'éjecteur 122 sont alimentés en vapeur à pression constante, de façon à, créer et mainte- nir une circulation du milieu de chauffage à l'intérieur du réchauffeur sous pressioc., dans les coudes 116, et, de là, par les conduites 115 en retour au réchauffeur par les injecteurs. On peut aussi observer, que le flux de vapeur dans le réchauffeur sous pression, à travers les ajutages 122 est entièrement indépendant de l'alimentation principale
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en vapeur par la conduite 100, le tuyau de distribution 94 et les tuyaux 95. Ainsi,les injecteurs sont en fonc- tionnement constant et continuent à fonctionner même lorsque la température dans le réchauffeur a atteint le degré désiré.
La conduite d'alimentation en vapeur prin- cipale est temporairement coupée par la soupape régula- trice 105. La circulation du milieu de chauffage à tra- vers les conduits 115 est , par suite, continuellement maintenue à tout moment au cours du fonctionnement de la machine et elle sert à maintenir le milieu de chauffage dans le réchauffeur dans un état constant d'agitation, de façon à distribuer l'air uniformément à travers toute la chambre de traitement et à maintenir l'uniformité du mé- lange. On doit expliquer ici que le fonctionnement continu des injecteurs ne doit pas,normalement,provoquer aucune élévation de température à l'intérieur du réchauffeur , au-dessus de celle pour laquelle la soupape régulatrice
107 de contrôle/est réglée.
La raison en est que les ajutages de l'injecteur 122 ne sont pas assez larges pour admettre suffisamment de vapeur/pour compenser les pertes variées de chaleur, telles que les fuites, la radiation à travers l'enveloppe du réchauffeur, le départ de milieu chauffant par les poches des soupapes d'introduction et de décharge, l'absorption de la chaleur par les boîtes traversant le réchauffeur et par l'air introduit dans le réchauffeur par les poches de soupapes, etc...etc...En fait, on pré- fère limiter la dimension des ajutages de l'injecteur de façon que sous des positions déterminées de pression par le réglage de la valve régulatrice de pression 130, ils alimenteront juste légèrement moins de vapeur,
qu'il n'est
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nécessaire pour compenser les pertes de chaleur lorsque le réchauffeur travaille à vide, c'est-à-dire lorsqu'il n'y circule pas de boîte et que le plateau et les soupapes restent fixes.Avec le réchauffeur de pression représente, qui n'est pas calorifuge comme d'usage, on a découvert que la dimension des ajutages d'un injecteur peut être ainsi limitée et cependant être assez grande pour créer le degré de circulation et d'agitation désiré du milieu de chauffage et de tels ajutages sont, par suite, utilisés.
.Ainsi, dans le cas où il serai nécessaire ou indispensa- ble d'interrompre le fonctionnement du réchauffeur, comme dans le cas d'un manque de puissance ou d'une brisure de quelque autre partie de la conduite, les gicleurs conti- nueraient à fonctionner sans causer aucune élévation de température dans le réchauffeur, et les conditions normales seraient maintenues. De l'air comprime est alimenté au réchauffeur sous pression par une conduite 135 (voir fig.
7), allant d'une source appropriée d'alimentation en air, capable (le fournir l'air en quantités suffisantes a la pression nécessaire pour maintenir la proportion désirée d'air dansle milieu de chauffage vapeur- air du réchauf- feur. La conduite d'alimentation en air 135 est reliée en 136 à un tuyau de distribution 137, qui s'étend longi- tudinalement par rapport au réchauffeur sous pression et au tuyau avec by-pass 138, muni d'une soupape 139, à com- mande manuelle normalement fermée et relie aussi la con- duite d'alimentation en air au tuyau de distribution 137.
Des branchements 140 partent du tuyau 137 vers les coudes 116, pour diriger l'air à travers ces coudes dans la d.i- rection des conduits 115.
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Par cette disposition, on verra que l'air n'est pas introduit directement dans l'enveloppe du réchauf- feur, mais entre par des conduits 115 en raison de la pression maintenue légèrement plus faible dans ces conduits et amorcée par les injecteurs 118. Ceci permet à l'air de se mélanger complètement avec la vapeur avant d*entrer dans le réchauf- feur et, au même moment, de réchauffer l'air, de sorte qu'il n'est créé aucun point localisé de froid dans le réchauffeur.
La conduite d'alimentation en air est munie d'une soupape 141 à commande manuelle, un séparateur d'huile 142, un filtre 143, tous de construction 'courante. Le sépa- rateur d'huile 142 sert à enlever toute l'huile entraînée par l'air, de sorte qu'elle n'entre pas dans le réservoir sous pression et ne souille pas les boites qui s'y trouvent. Le filtre 143 enlève les détritus et autres particules solides de l'air.
L'afflux d'air à travers la colonne d'alimen- tation 135 est automatiquement contrôlé pour alimenter juste la quantité nécessaire pour maintenir la pression totale dési- rée à l'intérieur du réchauffeur sous pression et, par suite les proportions désirées du mélange air-vapeur. Ceci est réali- sé au moyen d'un diaphragme du type inversé, actionnant une sou- pape régulatrice 105 commandée par de l'air et insérée dans la conduite d'alimentation en air et qui est de même construc- tion,que la soupape régulatrice 105.
La soupape régulatrice 145 est aussi actionnée par un mécanisme de contrôle automatique, semblable à celui qui est associé à la soupape régulatrice 105, excepté que dans ce cas, le mécanisme de contrôle est sensible à la pression qui règne à l'intérieur du réchauffeur au lieu de l'être à la température.
' Le type de mécanisme de contrôle automatique de pression,dont on vient de parler est d'un usage courant dans la technique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le décrire,
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mais se disposition est représentée schématiquement sur le fig. 6. Sur cette figure, le contrôleur de pression est nommé 146 ; il est du type à enregistrement.
De l'qir comprimé lui est fourni à partir d'une source appropriée par un tuyau 147 muni d'une soup,pe 148 automatique régulatrice de pression du type courant, sensible à la pression. @@ quantité d'air admise pqr le contrôleur du tuy@u 147 dans le tuyau 149 à tr@- il/ vers lequel/circule dans la soupape régulatrice 145 pour 1 actionner, est réglé pnr un mécanisme approprié placé dans le contrôleur, qui est actionné Par la pression régnant dans le réchauffeur sous pression, transmise au contrôleur par un tube 150 ouvert dans l'enveloppe 36 du réchauffeur près de son extrémité d'entrée.
:Le contrôleur de pression 146 est réglable, de sorte qu'il peut être réglé par toute pression désirée, toute variation de la pression dans le réchauffeur sous pres- sion est immédiatement transmise au contrôleur par le tube 150 pour faire varier par le contrôleur, la quantité d'air qui le traverse du tuyau 147 au tuynu 149 et, par suite lotionner la soupape régulatrice 145 dans le but de restreindre ou d'aug- menter le flux d'air dans le tuyau 135 pour compenser une tel- le variation de pression.
De cette façon, la presion totale d@ns le réchquffeur sous pression est constamment maintenue à toute pression pour laquelle le contrôleur est réglé. On comprendra évidemment que le contrôleur 146 est réglée pour une pression supérieure à la pression de la vapeur à la température pour laquelle le contrôleur 107 est réglé de sorte que l'air est admis dans le réchauffeur sous pression jus qu'àce que la pres- sion totale de la vapeur et de l'air soit celle requise pour la proportion désirée des constituants.
La ligne d'alimentation 135 est aussi munie d'une soupape régulatrice de pression automatique 152, sensible
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à la pression du type courant, placée juste en avant de la soupape régulatrice 145. La raison en est que la pression d'air à partir de la source moyenne d'alimentation, est capable de varier dans des limites sensiblement grandes et, comme des soupapes régulatrices du type à diaphragme/telles que celles indiquées en 145 sont plutôt sensibles en cours de fonctionne- ment, il est désirable de maintenir la pression de l'air d'a- limentation dans des limites étroitement raisonnables pour . empêcher la soupape régulatrice de "chasser". Ceci s'accomplit par la soupape automatique régulatrice 152.
Des soupapes 153,
154 commandées manuellement, placées dans la conduite dtali- mentation en air 135 normalement ouverte, peuvent être fermées pour permettre l'enlèvement de la soupape régulatrice 145 dans le but de faire .des réparations ou des remplacements sans qu'il en résulte des pertes de pression dans le réchauffeur.
Lorsque ces soupapes sont fermées, la soupape 139 de la con- duite à by-pass 138 est actionnée manuellement pour la régu- lation de l'alimentation en air, si on le désire, jusqu'à ce que la soupape régulatrice soit remise en fonctionnement.
En supplément aux mécanismes de contrôle ci- dessus décrits,le réchauffeur sous pression B est muni d'un mécanisme principal régulateur de pression d'échappement pour empêcher une élévation excessive de la pression ( et, par conséquent, de la température) dans le cas de circonstances Anormales,telles que le cas où les soupapes régulatrices 105 et 145 manqueraient au maintien des conditions de température ' et de pression,pour lesquelles leurs contrôleurs sont réglés.
De telles circonstances peuvent se rencontrer, par exemple si l'une ou 1'autre des soupapes régulatrices manquent à s'as- seoir de façon étanche lorsqu'elles sont fermées et permettent ainsi à la vapeur ou à l'air de passer dans le réchauffeur en excès aux. pertes de chaleur ou d'air ou dans le cas où le fonc- tionnement du plateau du réchauffeur seràit interrompu et, où,
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durant cette interruption, ces pertes de chaleur deviendraient pour une raison quelconques, inférieures à l'alimentation en
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ch-leur pr les mjat?ges des injecteurs.
Le méc@nisme d'échqppement principl régula-
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teur de pression ci-dessus comporte un di8phrq;me du type in- versé 8ctionnqnt une soupape régulatrice 155, commandée pr de 1'-ir, insérée dans un tuyma d'échappement 159 vissé dans 1 partie supérieure de l'enveloppe du réchauffeur. .a soupape régulatrice 155 est de mêla8 construction que 1esouppes cl Intrices 105 et 145, excepté qu'elles ferment normalement le tuyau dqns lequel elles S) nt insérées et que l'oir qu'on y introduit par le tuyau 157 sert à l'ouvrir au lieu de l@ fer-
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mer.
Ce type de sonp8pes régulatrices est ussi d'une construc- tion courante et bien connue et ne nécessite pas de descrip- tion, 1,' qlimenttion en air comprimé de In soupope régulatrice 155 por le tuyau 157 est contrôlée par uh mécanisme oatomqti- que de contrôle, identique à tous égards à celui représenté
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sur le schim- de la fii. 6, et dont le tube de réceptmon de pression est vissé dans le réchauffeur sous pression @u voisi- nage de son extrémité d'introduction en 158.
Le contrôleur pour la soupape régulatrice 155 est réglé pour fonctionner à une pression légèrement su-
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périeure (Olc, 03 à Oi 06) à celle du contrôleur du régu18teur. de telle sorte que, normalement, il est inopérant et maintient les tuyaux d'échappement 156 fermés.
Si la pression dans le
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réchauffeur sous pression mugnente toutefois qu+delà de celle pour laquelle ce contrôleur est réglé, le contrôleur de la
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soupape répulatrice 155 l'ouvrira et permettra nu milieu de ch?u±fqge de s'échapper de manière à empêcher lq pression (et, p,r conséquent, 1"' température) d'auômenter de façom ïn- quiétante. u même moment, l'échappement du milieu de chauf- fqge sert à avertir que le réchauffeur ne fonctionne pas en accord avec le réglage de 1'alimentation des contrôles de
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l'air,et de la vapeur et, afin de la ramener à des conditions normales de fonctionnement, l'opérateur doit actionner la soupape 160 à commande manuelle, située dans un tuyau d'échap- pement 161,
allant de la cuvette collectrice 96 pour abaisser la pression au point où les contrôles automatiques fonction- nent à nouveau et, de ce fait} maintenir les conditions dési- rées dans le réchauffeur jusqu'à ce que les circonstances anor- males qui ont causé un fonctionnement défectueux soirnt corri- gées. Dans le cas où on ' désire maintenir un niveau d'eau dan sle réchauffeur, le tuyau d'échappement 161 peut être vissé dans l'enveloppe du réchauffeur en un point situé au- dessus du niveau d'eau désiré au lieu de/l'être dans la cuvette collectrice..96 de façon à éviter l'échappement lorsque la soupape est ouverte.
Il est bien entendu que l'addition d'une quantité d'air convenable à la vapeur agit poue empêcher l'"at- tachage" seulement pendant le laps de temps où les boites de lait sont en contact avec le mélange vapeur-air. Par suite, si un bain d'eau est maintenu ou peut s'accumuler dans le réchauffeur sous pression sur une hauteur suffisante pour que .les boites y soient immergées ou plongées au cours de leur trajet dans...le réchauffeur et si la profondeur et la, tem- pérature d'un tel bain d'eau sont telles qu'elles ont pour autre résultat un."attachage" au cours de la période pendant laquelle les boites sont immergées, la présence de l'air dans le mélange maintenu au-dessus du bain n'empêcherait pas un tel attachage'.
Il apparaîtra évidemment que la durée de l'im- mersion des boites dans un bain d'eau dans le préchauffeur, dépend de la profondeur de ce bain, %si 1"'a,ttachage" se pro- duit ou ne se produit pas pendant que les boites sont dans le bain et s'il en est ainsi sur quelle étendue, cela dépendra , non seulement du temps, mais aussi de la température du bain.
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La quantité précise d'eau qui peut être introduite dans le ré-
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chauffeur sns coaser d'"'attachage" est -variable suivent les circonstances particulières à chaque cas individuel. On doit spécifier toutefois que, dans les essais actuels sur du lait
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standard américain avec les r6chqu-Lofeurs sous pression Bdéjà représentés, on découvert qu'un "attachabe" agit comme si up b^in . d' eau â une tempérgture ppyroximgtive) égale celle du milieu de chauffage vapeur était maintenu ou s'accumulait dans le réchauffeur à une profondeur excédant celle qui oblige les boites les plus basse dans le tambour,à être complètement im- mergées et, plus grondé est la profondeur d'un tel bain, plus
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grand sera l'"c)tt3chqg,e".
Il est, par suite; nécessaire de pré- voir un mécanisme approprié pour empêcher et limiter l'accu- mm.18tion d'eau dans le préch8uffeu:s- en quantité suffisante pour provoquer un "ett8chnee" indésirable en dépit de l'uti- lisation du mélange vapeur-air.
En gênerai, l'utilisation d'un bain d'eau dans le réchauffeur sous pression B n'est ni nécessaire ni a-
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vontqgease. D'autre part, elle 8 l'inconvénient d'accélérer la corrosion du mécanisme qui vient à son contact du fait de la présence d'un excès d'air dans le milieu de chauffage. Par
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suite, on préfère fairetionner le réchauffeur sans eau. On doit aussi spécifier que les boîtes n'ont pas été projetées ou immergées dans un bain d'eau dans aucun des essais en l@-
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boratoire qui ont servi à 1'ctblissement du diagramme de la fig. 1.
Dans le but d'empêcher l'accumulation d'eau dans le réchauffeur sous pression B, on @ prévu un tuyau de drainage 162, allant de la cuvette collectrice à tout point ap- proprié de décharge et @uni d'un purgeur 163 à vapeur, du type courant, qui permet @u courant d'eau de la traverser, mais em- pêche les vapeurs ou l'air de le fpire également. Avec cette dispositions, toute condensation dans la cuvette 96 est immédia-
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tement expulsée, de sorte que l'eau ne peut pas s'accumuler en quantité suffisante pour atteindre les boites en cours de traitement.
Toutefois, si, pour une raison quelconque, on dé- sirait maintenir une petite quantité d'eau dans le réchauf- feur, il est bien entendu que le tuyau 162 serait vissé dans l'enveloppe au niveau auquel oh désire limiter la hauteur d'eau.
Les boites de lait, déchargées du réchauffeur sous pression B par l'assemblage de soupapes de décharge, cir- culent en roulant par gravité dans la descente 165 qui les dirige à travers un séparateur 166 qui laisse passer les boî- tes vers un élévateur 167, lequel les dépose dans l'ensemble de soupapes d'introduction 168 du stériliseur 0. Le sépara- teur 166 est de construction courante. L'élévateur 167 et l'ensemble de soupes 168 sont identiques à l'élévateur et à l'ensemble d'introduction 10 associés au réchauffeur sous pression B.
Le stériliseur 0 et le refroidisseur D sont entièrement de construction courante et ne nécessitent pas de description. Chacun comprend une enveloppe étanche à la pression 170, fermée par des fonds d'extrémité, les boites sont transportées à travers le stériliseur par un mécanisme à tambour et'hélice identique à tous égards à celui représen- té dans le réchauffeur sous pression B.
Le mécanisme de trans- port de boites dans le refroidisseur est aussi du type à tam- bour et à hélice mais de préférence, il comporte une section initiale de secouage..Les boites sont transférées du stérili- seur dans un refroidisseur par un ensemble de soupapes de transfert 172 et elles sont déchargées du refroidisseur à tra- vers un ensemble de valves de décharge 173 de lmême construc- tion que l'ensemble de soupapes de décharge 50 placées sur le réchauffeur sous pression B.
Une roue éjectrice semblable à la roue 57 est disposée dans le stériliseur pour infroduire les boîtes dans l'ensemble de soupapes de transfert 172 et
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une autre roue éjectrice du même type est utilisée dans le refroidisseur pour introduire les boites dons l'ensemble de souples de décharge 173.
Les tambours dans le stériliseur 0 et le re- froidisseur D sont commandes en synchronisme par un mécanisme de commande monté sur le refroidisseur et qui est de In même construction que celui qui est monté sur le réchauffeur sous preSsion B. Comme on peut le voir, l'arbre principal de comman- de 175, tourillonnant dans des supports-paliers appropriés 176 fixés sur le refroidisseur correspondant à l'arbre de commande 72 du réchauffeur sous pression B et est de même, engrena aux pignons principaux 178 sur les extrémités faisant saillie vers l'extérieur de l'arbre 179,qui traverse le refroidisseur et commande le tambour qui est à l'intérieur.
Un pignon 180, fixé sur un prolongement faisant saillie vers l'extérieur de l'ar- bre 181 dans l'ensemble de soupapes de transfert 172, engrène avec le pignon principal voisin 178 et aussi avec le pignon principal 182,porté sur une extrémité de l'arbre 183 du stéri- liseur C qui porte et commande le tambour qui est à l'intérieur De cette façon, les tambours dans le stériliseur et dans le refroidisseur et les ensembles de soupapes de transfert 172 sont tous commandés en synchronisme.
Un arbre 184, tourillon- nant dans des paliers appropriés 185, fixés sur le stériliseur fixe et muni d'un pignon 186 à une de ses extrémités qui en- grène avec l'engrenage principal 182 et un pignon 187, est fixé à l'autre extrémité, engrenant avec un engrenage princi- p@l 188 monté sur l'arbre de tambour 183 de manière à trans- mettre la puissance aux deux extrémités du tambour et à em- pêcher s@ torsion.
Le stériliseur C est alimenté avec de la va- peur sous l@ pression nécessaire pour fixer et maintenir la température de stérilisation désirée à l'intérieur, mais il n'est pas alimenté en air comme dans le cas du réchauffeur sous
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pression B. Dans un but de simplification, l'alimentation en vapeur du stériliseur 0 n'a pas été indiquée sur le dessin, mais on doit signaler qu'elle est exactement semblable à celle du réchauffeurnsous pression B, excepté que les injecteurs 118 et la conduite y aboutissant ainsi que le raccord en T 127 sont omis. Il est bien entendu que le stériliseur 0 ne doit pas comprandre les conduits de circulation 115 tels qu'ils sont appliqués au réchauffeur sous pression B ou le mécanisme d'ali- mentation en air associé avec lui.
Le stériliseur 0 aussi ne doit pas avoir de soupa@e régulatrice d'échappement correspon- dant à la soupape régulatrice 155 du réchauffeur sous pression B. Le refroidisseur D est maintenu alimenté par un réservoir d'eau froide qui est continuellement changée de manière à la maintenir à la température nécessaire au refroidissement des boites pendant la dmrée de leur passage à travers l'en- semble de soupapes de décharge 173. De l'air comprimé est aussi introduit dans le refroidisseur de manière à maintenir les boites sous pression lorsqu'elles traversent la chambre de refroidissement et, par suite, les empêcher d'éclater sous la pression interne préalablement engendrée à l'intérieur au cours du premier traitement à chaud.
Le mécanisme pour alimen- ter et maintenir l'eau de refroidissement.et l'air à l'intérieu: du refroidisseur est de construction courante.et, par suite, a été omis sur le dessin dans un but de simplification. Pour illustrer le fonctionnement de l'appareil décrit en accord avec le procédé, supposons que les boites de lait ayant une teneur en solides non gras de 18,55 % et venant de la machine à remplir et à fermer les boîtes A à une température de 10 doivent tre soumises à une température de 107,22 C, maintenue dans le réchauffeur sous pression B, la RT-IT est de 97,22 C et le pourcentage d'air nécessaire dans le mélange de chauffage vapeur-air à l'intérieur du réchauffeur sous pression pour em- pêcher "l'attachage" de tous laits ayant une teneur en solides
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non grs de 18,55 %,
et cette 3.T-IT sera, trouvée par In courbe 3 du graphique de lp fig. 1 et pqr l'utilisation de l'équqtion 0 être de 45,1 %. Un milieu de chauffage vapeur-air composé
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de 54,9 % de vapeur et 45,1 % d' air doit alors être utilisé
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sans crainte dut et la passion'totale d'un tel mi- lieu sera de l, 380 E/c;n . {)' est la pression totale qui apparaf- tr^ d' après les lois connues de pression partielle de mélanges de z. Ainsi, on snit que la pression absolue de la vapeur dans le mélange à 10"l, 2? est de 1,380 kg/cm2 et , puis que la vapeur constitue seulement 54, S % du mélange, la pression
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absolue de vapeur dpns le 8Glnbe oit ,être 11380/cm2 soit 0, 549 2,51 kg,/cm2 de pression '1bso1uB'.6ù. :L)380 kg/cm2 de pression
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L'l8nO r;:étri que.
Pour constituer et maintenir ce mélange d"1ns le réchauffeur sous pression B, le contrôleur 107 est réglé ¯¯ une température de 10'7, û , le contrôleur 14C est réolé à une pression de 1,380 kg/0tn2 le contrôleur pour 1 soupape régulatrice d'échappement 155 est rée,lé à une pression de ,47 lee> ou 1,54 ki/c>2 et les soupapes principales 91 et 141 sont ouvertes.
Il est bien entendu que les soup8pes 93 et 139 sont fermées et que toutes les outres soupapes à co::,:-nde an- nuelle sur 1=' machine sont ouvertes. les contrôleurs 107 et 146 ét"1nt réglés, conrE indiqué préoédeaaient, l'ouverture de la soupape principale 91 f-if admettre 1"' vapeur dans les conduites 90 et 100 vers le tuyqu de distribution 94 et, ensuite, dans le réchauffeur sous pression par les Y8UX verticluz 95 jusqu'à ce que 1; température dons le réch"1u±feur atteigne 10?, 2 , ,près quoi le oTontr61eur 1'7 fer? fonctionner autotigua,2ent 1"1 Soup8pe régulatrice 105 pour relier l'ndniission ultérieure de vapeur de manière 3. m",intenir cette température dons le réchauffeur.
En même temps, lq vapeur est ussi admise pqr la conduite 126 nu tuyau de distribution auxiliaire 125, puis dans le
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réchauffeur sous pression par les injecteurs 118 réglant ainsi la circulation dans les conduites 115.
Simultanément avec l'admission de la vapeur, l'ouverture de la soupape principale 141 provoque l'admission d'air comprimé dans la conduite 135 vers le tuyau de distri- bution 137 et, de là, dans le réchauffeur sous pression par les branchements 140, les conduites 115 et les injecteurs 118 jus- qu'à ce que la pression totale manométrique dans le réchauffeu@ atteigne 1,380 kg/cm2, créant de ce fait le mélange désiré vapeur-air, dans 'le réchauffeur de 54, 9 % de vapeur et 45,1 % d' d'air.
Ensuite ,le contrôleur 146 et la soupape régulatrice associée 145 contrôlent automatiquement la nouvelle admission d'air de façon à maintenir la pression totale dans le réchauf- feur et l'action du contrôleur 146 et de la soupape régulatri- ce 145 en main.tenant cette pression totale conjointement avec l'action du contrôleur 107 et sa soupape régulatrice 105 et en maintenant la température dans le réchauffeur qui sert à maintenir le mélange vapeur-air dans les proportions de 54,9 % de vapeur et 45,1 % d'air.
On voit, par cequi précède, que les boîtes de lait en provenance de la machine à remplir et à fermer les boîtes A sont introduites à leur température de remplissage 10 C directement dans le milieu de chauffage va- peur-air du réchauffeur sous pression, ayant une température de 107,22 C, et elles sont soumises à cette température durant tout leur parcours dans le réchauffeur. La longueur de celui- ci est , de préférence , telle que les boites achèvent leur passage et sont transférées dans le stériliseur très peu de temps ayant que le lait s'oit amené à la température maintenue dans le réchauffeur. Dans cette circonstance, on doit obser- ver que plus la température du lait approche de la température dmilieu d@ chauffage, plus lentement satempérature augmente.
Dans la pratique, on peut gagner du temps si le lait est amené seulement à ùne température approximativement égale à celle du
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milieu de chauffage et on préfère 1'-'mener à environ 3,9 C @u-
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dessous de 1?/température réelle du mélange. Il est bien enten- du, évidemment, que les boites peuvent être laissées d@ns le réchuffeur pendit un temps qssez long pour élever le tempé- rature du lait à une température très proche de celle du mi-
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lieu de chauffage si on le désire et, dans ce cis, Il longueur du réchquffeur ou Il vitesse de son plateau sont réglées en conséquence.
On trouvé par les essais fits avec le réchauf- feur sous pression B comme représenté que le temps nécessaire sous les conditions précédemment décrites pour que les boites
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puissent être maintenues dons le réchauffeur jus qu'à ce que li température atteigne qpproximqtivënent 103, 5 C sera d'en- viron 9 min. 24 sec..On @ aussi découvert, lors du fonction-
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nement de ce réchauffeur sous pression, que les proportions de vapeur et d'air dans le milieu vapeur-air nécessaires pour
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empêcher l' ttgchge sont conformes AUX équations (B) et (0) et @ux graphiques de la fig. 1.
Comme on l'e noté précédemment, le stérili- seur sous pression C est rempli de vapeur à laquelle on n' pas jouté d'air ou, si on le désire, il peut être partielle- ment rempli @vec cette vapeur et partiellement avec de l'eu, et les boites sont soumises à la température de cette vapeur
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ou ,i celle de ï' eau ou de 1 vapeur pendant leur parcours à travers le stériliser.
1"" tempe r'-'ture maintenue dns le stériliseur peut être plus haute que celle à laquelle les boites sont chauffées dans le réchauffeur sous pression B. On peut le voir
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d'après le graphique de la fig. 1, 1 différence de tempérptu- re ne doit p@s dépasser 14 C pour les laits plus sensibles ou
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19,5 C pour les laits plus stables, si l'on veut éviter 1"'attchq6etl guond les boites sont introduites dans le stériliseur.
Ainsi, lorsqu'on chauffe les boites à une température de 103,52 0 dans le réchauffeur sous pression, il
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est possible de faire fonctionner le stériliseur à une tempé- rature de 117,22 C sans crainte d'"attachage" avec les laits les plus sensibles et le mécanisme de ce contrôle automatique commandant l'alimentation en valeur au stériliseur peut être réglé pour maintenir cette température à l'intérieur de ce dernier.
D'autre part, si on doit traiter un lait très stable, il est possible de faire fonctionner le stériliseur-à des tem- pératures plus élevées que 121,66 0, par exemple, sans provo- quer d'"attachage".Avec le milieu de chauffage dans le stéri- liseur à une température de 117,22 C et les boites y arrivant à une température de 103,52 C, le temps nécessaire pour que les boites soient stérilisées industriellement sera d'environ 13 min. 42 sec..Si la température du stériliseur est élevée à 121,66 C, le temps nécessaire pous la stérilisation sera d'environ 7 min.
On comprendra évidemment que les températures signalées'dans l"exposé qui précède sont données à titre indi- catif ét que d'autres températures, soit plus hautes, soit plus basses,'peuvent être choisies si on le désire et que d'au- tres combinaisons de températures du réchauffeur sous pression et du stériliseur peuvent être adoptées, mais on se rappellera seulement que les proportions d'air et de vapeur dans le ré- chauffeur sous pression et que la différence entre la tempéra- ture du lait venant du réchauffeur sous pression et la tempé- rature maintenue dans le stériliseur, doivent être en confor- mité avec le graphique de la figure 1 ou les équations (B) et (C), il est aussi entendu que le temps nécessaire pour le pro- cessus variera suivent les températures particulières choisies.
On doit noter que si des températures supé- rieures à 107,22 0 sont utilisées dans le réchauffeur sous pres. sion B sans augmenter IT du lait au-dessus de 10 , il peut de- venir nécessaire d'utiliser des boîtes plus solides que celles qui ont été généralement utilisées jusqu'à maintenant pour
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conserver le lait. Ces procédés de démonstration dans lesquels le lait est chauffé à des températures supérieures à 10 C @vent qu'il ne soit introduit dans le réchauffeur sous pression, sont donnés dans l'exemple 4 ci-après et on s'y référer--- pour les particularités de cette expérience.
Il sera évident toutefois que si IT du lait est maintenu à 10 C, alors comme l@ température dans le ré- chauffeur sous pression augme nte, la pression totale du milieu air vapeur nécessaire pour empêcher l'"attachage" augmente é- galement. insi, si une tempér@tue de 108,33 C est utilisée dans le réchauffeur sous pression et que IT du lait soit 10 C l@ différence RT-IT sera de 28,33 0 et on trouvera sur le gra- phique de l@ figure 1 ou par -L'équation (C) qu'un mélange de vapeur-air à 54,8 % de vapeur et 45,2 % d'air est nécessaire pur empêcher l'att@chage pour tous les lqits ayant une teneur en solides non gras de 18,
55 %.Un tel mélange sera à une pres- sion totale manométrique 1,77 Kgs/cm2.
On 3 découvert que les boîtes de lait évapo- ré d'une contenance courante de 410 grammes remplie par un système d'orifice à flotteur du type courant à l'époque ac- tuelle,lorsqu'elles sont fermées de façon hermétique à la pres- sion atmosphérique et contenant les 400 grammes habituels de lait évaporé à le température normale de remplissage de 10 C, se déforment vraisemblablement de façon permanente, lorsqu'on les soumet soudainement à une pression extérieure d'environ 1,47 Mgs/cm2 ou plus. Un telle déformation est communément con- nue dans l@ technique sous le nom de "panelling" ou gondolage et est préjudiciable à le vente.
Pour cette raison, l'utilisa- tion de boîtes habituelles de lait évaporé peut ne pas donner satisfaction si la température utilisée dans le réchauffeur sous pression est telle que RT-IT est supérieure à 90 C et que le milieu de chauffage utilisé est constitué d'un mélange de vapeur air conforme à la courbe de maximum 3 dans la figure 1
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ou à l'équation (0).
Il est bien connu toutefois que les boites plus solides que les boîtes de lait évaporé couramment emp- loyées à l'heure actuelle peuvent être aisément disponibles puisqu'elles sont utilisées sur une grande échelle pour des produits autres que le lait et il en est de même pour le lait.
Par suite en utilisant de telles boîtes, des valeurs de RT-IT . supérieures à 90 C peuvent êre utilisées sans danger de gon- dolage et des gains de temps sont obtenus en utilisant de plus hautes différences de températures.
Ainsi, on a utilisé un milieu de chauffage vapeur-air dans le réchauffeur sous pression B composé de 54,4% de/vapeur et 45,6 % d'air à une température de 112,87 C ayant une pression manométrique totale de 2,1 Kgs/cm2 et on a décou- vert qu'aucun attachage ne se produisant quand les boites de lait étaient introduites à une température de 10 C et soumises pendit le temps nécessaire, à la chaleur pour amener la tem- pérature du lait jusqu'à 108,88 C, cette durée est d'environ 9 minutes 36 secondes, mais en raison de la température plus élevée à employer, la température dans le stériliseur peut aussi être augmentée de façon correspondante en réduisant de ce fait la durée de la stérilisation.
Par exemple, une tempé- rature de 122,76 C peut être utilisée dans le stériliseur sans crainte "d' attachage" même avec les laits les plus sensibles, et le temps nécessaire pour la stérilisation serq d'environ 5 minutes 42 secondes avec les 1-nits,très stables le stériliseur peut fonctionner même aux températures élevées comme par exem- ple 127,21 0 auquel cas le temps nécessaire à la stérilisation sera d'environ 3 minutes 36 secondes.
Du stériliseur 0 les boîtes sont transférées à travers l'ensemble de soupapes 172 de transfert dans le re- froidisseur sous pression D dans le quel elles sont soumises à un milieu refroidissant au cours de leur passage à travers
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cet appareil, jusqu'à ce qu'elles soient refroidies ou sensi- blement à la température ambiante pendant le temps qu'elles se déchargent à travers l'ensemble de soupapes de décharge.
Cette opération de refroidissement estd'un type courant et le temps nécessaire pour la ré@liser dans les processus précédents-de est exemple , aussi bien que dans ceux des exemples suivants 2 à 4 inclusivement peut être en conformité avec l@pratique courante dépend@nt comme d'usage de la température à laquelle le lit est chauffé au cours de le stérilisation, de la tempé- rature du milieu de refroidissement utilisé, de la vitesse à laquelle on f@it vrier le milieu refroidisseur et de la tem- pérture à laquelle les boîtes doivent être refroidies.
La figure 13 représente schémtiquement une v@riante de l'équipement que l'on utilise dans le mise en oeu- vre de l'invention dons les ces où l'on désire effectuer tout le tritement par la chaleur dqns le milieu de chauffage eir- vpeur. Dans ces cas, l'équipement est quelque peu simplifié et, par suite,moins coûteux tandis qu'en même temps il occupe moins de place.
Cette variante est semblable, dansune large mesure à l'équipement de l'exemple I et les mêmes références ont été utilisées pour désigner les parties similaires, d'au- t@nt plus qu'elles sont spécifiquement décrites. La seule dif- férence entre les deux équipements réside en ce que, dans la figure 13, le stériliseur 0 -' été supprimé, l'ensemble de sou- p@pesde décharge 50été enlevé du réchauffeur sous pressionB 3t le refroidisseur D a été déplacé,
de sorte que le coté en- trée de i'eemble de soupapes de transfert 172 est fixé u ré- chuffeur sous pression à l@ plce de l'ensemble de soupqpes de déchirée, ce qui fait que l'ensemble de soup@pes de transfert reçoit meinten@nt directement les boîtes du réchauffeur sous pression et le moteur et le mécanisme d'embrqyqge de commande ont été ôtés du refroidisseur et son tqmbour est commandé à pertir de.....
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l'ensemble des soupapes de transfert 181, par des prolonge- ments de l'extrémité intérieure de l'arbre et en le munissant d'un pignon 189, qui engrène avec l'engrenage principal 84 du réchauffeur sous pression.
On pense que le fonctionnement de l'équipement de la figure 13 sera évident de lui-même, en raison de sa res- semblance avec celui de l'exemple 1, la seule différence maté- rielle étant que l'opération de stérilisation à la vapeur du stériliseur C est supprimée et que le traitement à chaud tout entier, nécessaire pour la stérilisation,est effectué par le traitement à la vapeur-air dans le réchauffeur sous.pression B.
Généralement, toutefois, la température utilisée dans le ré- chauffeur sous pression de la figure 13 sera plus élevée que dans le cas de l'exemple I, puisque des températures de stéri- lisation industrielles bien inférieures à 115 ,50, sont géné- ralement inacceptables en raison de la durée trop longue né- cessaire à l'opérationµ ceci étant vrai dans le cas de la technique habituelle antérieure, comme c'est le cas avec le procédé suivant l'invention.
Supposons que l'on désire stériliser des boîtes de lait évaporé d'une teneur en solides non gras de 18,55% à la température de 121 C et que la température initiale du lait lorsqu'il arrive au réchauffeur sous pression B de la machine de remplissage et de fermeture A, soit de 10 C. La différence RT-IT est alors de II C et on trouvera, soit dans le graphique de la figure 1, soit en utilisant l'équation (C), ,que. pour cette valeur de RT-IT, il faut 46,2 % d'air dans le milieu vapeur-air de chauffage, pour empêcher l'"attachage" de tous leslaits ayant une teneur en solides non gras de 18,55%, de sorte que le milieu de chauffage vapeur-air doit être constitué par 53,8% de vapeur et 46,2 % d'air, afin d'être certain qu'il n'y a pas de risque d'"attachage".
Un
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tel milieu de chauffage aura une pression totale de 2,850 kgs/ cm2.
Dans le but de réaliser un tel milieu de chauffage dans le réchauffeur sous pression B, on opère de la même ma- nière que dans celle décrite dans l'exemple I, sauf que.le con- trôleur'I07 sera .règle à 121 C, le contrôleur 146 à Z kgs,85 par cm2 etle contrôleur de la soupape de régulation 155, à 3,015 kgs à 3,08 kgs/cm2. Ainsi, le milieu vapeur-air ayant une température de I2I C et composé de 53,8% de vapeur et 46,2% d'air sera automatiquement constitué et maintenu dans le ré- chauffeur sous pression et les bottes seront soumises à son ,action au cours de leur trajet à travers le réchauffeur.
Le temps nécessaire à la stérilisation industrielle du lait des boites placées dans ces conditions, dans le réchauffeur sous pression, est d'environ 14 minutes 39 secondes et le tambour du réchauffeur sera, évidemment, actionné à une vitesse telle que les boîtes resteront pendant ce temps dans le réchauffeur.
Si on désire réduire la durée de la stérilisation, la température du milieu de chauffage peut être augmentée à volonté. Toutefois, pour toute augmentation telle de tempéra- ture, le pourcentage minimum d'air pour éviter l'"attachage" sera augmenté et la quantité exacte d'air sera déterminée,soit en se référant au diagramme de la figure I, soit en utilisant l'équation (C). Par exemple, si un milieu de chauffage est à 1@6,7 C et le lait à une température initiale de 10 C, la dif- férence RT-IT est de 116,7 C et il faudra 46,6 % d'air dans le mélange avec 53,4 % de vapeur, pour éviter l'"attachage" de tous les laits d'une teneur en solides non gras de 18,55.
Un tel milieu de chauffage aura une pression de 3,621 kgs/cm2 et le temps nécessaire 'pour la stérilisation du lait sera d'environ 10 minutes 54 secondes.
TEMPLE III .
En se reportant maintenant à la figure 14 du
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dessin, on verra une disposition sohématique d'un équipement 'pour la mise en oeuvre d'une variante du procédé,dans lequel le lait est préchauffé avant d'être introduit dans le milieu vapeur-air. Dans cette figure, l'équipement est de construction mécanique identique et le fonctionnement est le même que celui représenté sur la figure 13, sauf qu'un préchauffeur E a été intercalé dans le circuit entre l'élévateur du réchauffeur sous pression 6 et la chute par gravité 5 venant de la machine de remplissage et de fermeture A, de telle sorte que les bottes sont chauffées avant d'être 'introduites dans le réchauffeur sous pression B.
Le préchauffeur E peut être du type ouvert courant de la forme d'une enveloppe creuse ou d'un bottier divisé inté- rieurement en une série de zones de chauffage, contenant de l'eau chaude à des températures graduées, un mécanisme,à "tambour et hélice", transporte les boîtes à travers les zones successives jusqu'à ce qu'elles soient finalement déchargées par un mécanisme d'extraction des boites 190, dans une chute par gravité 191 qui les conduit à l'élévateur 6 du réchauffeur sous pression B. Les boites sont acheminées par la chute par gravité 5 au mécanisme d'entrée 192 du préchauffeur, au moyen d'un elévateur du type courant 193. Le mécanisme d'entrée 192 et le mécanisme d'extraction des boites 190 sont du type courant.
En utilisant le procédé de l'invention conjointe-. ment avec le processus de la figure 14, il n'est pas nécessaire de préchauffer le lait à une température aussi élevée que dans l'a pratique antérieure et par suite, la température de l'eau dans le préchauffeur peut se situer à environ 32,2 C, à l'ori- fice d'entrée et à environ 82,2 C à la sortie, et le tambour du préchauffeur peut être commandé de telle sorte que le lait soit graduellement ,chauffé à une température d'environ 71,1 0 pendant environ cinq minutes, à partir de sa température de rem- plissage à 10 C, et à partir du moment où les boîtes sortant du
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préchauffeur.
Il est, par suite, évident que, lorsque les boites sortent du préchauffeur E, elles sont introduites dans le ré- chauffeur sous pression à une température de 71 ,1 C(figure 14) et une température de 121,1 C est choisie pour le milieu de chauffage vapeur-air dans le réchauffeur sous pression, la différence de température RT-IT est seulement de 50 C, et, par suite, un mélange de 62,@% de vapeur et de 37,8%d'air à 121,1 C est suffisant dans le milieu de chauffage pour éviter l'"attachage" de tous les laits ayant une teneur eu solides non gras de 18,55%, comme on peut le déterminer par le graphi- que de la figure 1 ou l'équation (C), ce mélange du milieu de chauffage aura une pression totale de 2,33 kgs/cm2 et la durée nécessaire pour une stérilisation industrielle du lait sera de 12 minutes environ.
Il est evident que des températures, soit supérieu- res, soit inférieures à 121,1 C peuvent être utilisées dans le réchauffeur sous pression B de la figure 14, quoique les tempé- ratures les plus élevées seront préférables au point de vue gain de temps. Ainsi, si on choisit une température de 126,7 c pour le milieu vapeur-air de chauffage dans le réchauffeur B, la différence de température RT-IT entre les boites de lait préchauffées, en provenance du préchauffeur E, à une tempera- ture de 7!,!Ou et la température dans le réchauffeur sous pres- sion B est de 55,6 Ç, de sorte que, conformément au diagramme de la figure I ou à l'équation (C), un mélange de 60,9% (le va- peur et de 39,
1% d'air est nécessaire pour éviter l'"attachage" de tous les laits ayant une teneur en solides non gras de 18,55%.
Dans ces conditions, la durée de la stérilisation du lait dans le stériliseur sera d'environ 8 minutes 12 secondes.
Il est aussi bien entendu que le lait peut être préchauffé à des températures plus élevées ou moins élevées que 71,1 C, dans le préchauffeur E, si on le désire avant son
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introduction dans le réchauffeur sous pression, et dans chacun 'de ces cas, la quantité minimum d'air nécessaire dans le milieu de chauffage pour éviter l'"attachage" pour les différences RT-IT respectives peut être déterminée par le graphique de la figure 1 ou par l'utilisation de l'équation (C).
EXEMPLE 4.
On envisage que le traitement de préchauffage de l'exemple 3 peut aussi être combiné avec le processus de l'exem- ple I, si on le désire. La figure 15 du dessin représente sché- matiquement un équipement approprié dans ce but. Il est le même que celui de la figure 2, excepté que le préchauffeur E est introduit dans le circuit entre l'élévateur du réchauffeur sous pression et la descente par gravité 5, à partir de la ma- chine à remplir et à fermer A. Ce préchauffeur et son mécanisme associés sont de même construction et de même fonctionnement que le préchauffeur E de la figure 14 et pris dans l'exemple 3 et il sert , de même, à élever la température du lait lorsque les boites le traversent à partir de la température de remplis- sage de 10 C, jusqu'à une température d'environ 71 C en 5 minu- tes environ.
Les mêmes températures peuvent être utilisées dans le réchauffeur sous pression et le stériliseur de la figure 15, comme dans le cas de l'exemple I, mais dans ce cas, les pour- centages de vapeur et d'air dans le milieu de chauffage vapeur- air du réchauffeur sous pression est différent, puisque la dif- férence de température RT-IT entre le lait à l'entrée du ré- chauffeur et le milieu de chauffage qui y séjourne est inférieur à celle de l'exemple I;
ainsi, si une température de 107,22 C est choisie pour le milieu de chauffage vapeur-air dans le réchauffeur sous pression de la figure 15, les boîtes en prove- nance du préchauffeur E sont Introduites dans le réchauffeur sous pression à 71,11 C, la différence RT-IT est de 36,11 C et on trouvera par le graphique de la figure I et l'équation (C)
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qu'un mélange de' @@% d'air et de 68% de vapeur estnécessaire
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pour empêcher 1'"at;;acni.ge" de tous les laits ayant une teneur en solides non gras de 13,05.
Un tel mélange aura une pression totale manométrique de 0,917 legs/cm;::: et la durée nécessaire pour que le laitsoit amené jusqu'à sa température de préchauffage jusqu'à environ 4 C en-dessous de la température du mélange sera d'environ 5 minutes 48 secondes.
D'autre part, si on choisit une température de
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II,l2 u pour le milieu de chauffage du réchauffeur sous pries- sion B, de la figure 15, avec du lait présentant un IT de 7I,II la 1=J -IT est (le I,ô7 ., et conformément au diagramme de la fi- à 'ci1 gure , ou Ù l'équation ( c ) , un mélange de a4, 7,, et de 65,3% de vapeur est nécessaire pour empêcher 1 TGt,;aca.age'Tdc tous les laits ai7aia.t une teneur en solides non gras de I8,55. un tel milieu de chauffage aura une pression totale manométrique de 1,407 kgs par Cm2, et le temps nécessaire pour que les bottes
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de lait qui sont dans le 1:ée%iau±ènr atteignent une température de 4 C inférieure à celle de ce milieu, sera d'environ 6 minutes 18 secondes;
le temps nécessaire pour l'achèvement de la stéri- lisation dans le stériliseur de la figure 15 sera le même dans les opérations précédentes que dans celles correspondantes de l'exemple 1.
On observera que, dans des buts de commodité, tous les exemples précédents ! à 4 inclusivement, se réfèrent aux traitements de lait évapora d'une teneur en solides non gras de
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13,55'j. uon1-me on 1Ta note précédemment, tous les laits évapores d'une teneur d'environ 18% à environ25% en solides non gras peuvent être traites conformément avec le procède de l'inven- tion. Dans un tel cas, il est seulement nécessaire d'utiliser la formule C', de laquelle on tire le pourcentage d'air néces- saire pour empêcher l'attachage, pour toute RT-IT de tous les laits d'une teneur en solides non gras comprise dans la gamme d'environ 12 % à environ 25%.
Des changements dans la teneur en
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solides non gras peuvent donc être p@@s en considération et le pourcentage d'air réglé en accord avec de telles variations comme indiqué par la formule C'.
Il est bien entendu que des différences de tempé- ratures sont acceptables entre le lait venant du réchauffeur sous pression et la température utilisée dans le stériliseur dans les exemples 1 à 4, et qu'elles varient en concordance avec les variations de la teneur en solides non gras du lait au-dessus ou au-dessous des 18,55%. De telles différences pour les laits les plus sensibles, ayant une teneur en solides non gras oomprise dans la gamme d'environ 12% à 25% environ peuvent être aisément déterminée par la formule (ON.) et pour les plus stables, par.la formule (B').
On doit aussi observer que, dans chacun des exem- plus précédents 1 à 4 inclusivement, la quantité d'air spéci- fiée pour être incorporée au milieu de chauffage est le minimum nécessaire pour empêcher l'attachage pour tous les laits de la teneur particulière én solides non gras traités, y compris même les plus sensibles. Beaucoup de laits toutefois sont suffisam- ment stables, de manière à ne pas nécessiter autant d'air dans le milieu de chauffage pour empêcher l'attachage et si l'opé- rateur désire utiliser seulement la quantité minimum pour son lait particulier, il a seulement à procéder à quelques essais à titre d'exemple, pour déterminer combien d'air en moins, de la quantité déterminée par le graphique ou la formule 0 ou C', il peut utiliser si toutefois il y en a moins.
Il est évident, d'après les processus décrits dans les exemples précédents I à 4 que, comparativement aux procédés continus antérieurs habituels, le procédé suivant l'invention rend possible l'utilisation, soit de températures plus élevées, soit de différences de températures plus élevées ou les deux ensemble, sans provoquer l'attachage.
De plus, l'échelon du préchauffage habituel peut
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être raccourci ou éliminé tout à la fois ou bien l'invention pêut être utilisée avec, suivant la volonté de l'usager. En utilisant le procède suivant l'invention, il est, par suite, possible de raccourcir matériellement le temps nécessaire pour effectuer la stérilisation industrielle du lait comme on peut le voir en comparant les durées indiquées dans les divers pro- cessus des exemples 1 à 4 inclusivement, avec les durées anté- rieurement nécessaires dans le processus continu courant. Le procédé de l'invention a pour résultat non seulement d'augmen- ter la capacité, mais le produit final a une couleur et une saveur plus naturelles.
A ce propos, il y a lieu d'établir que les périodes de chauffage données dans tous les exemples précédents sont celles nécessaires pour effectuer la stérilisation industrielle du lait évaporé et, par cela, on entend que cette stérilisation détruira les bactéries que l'on rencontre normalement en quan- tités capables d'avarier le lait. Bi l'on désire développer le corps ou la viscosité du lait, les périodes de traitement à chaud,à l'échelon stérilisation de chacun des exemples, doivent être légèrement augmentées, par exemple d'une demieà une minute.
L'augmentation de viscosité peut être aussi obtenue de manière connue, en réduisant la température de traitement de chauffage préalable, qui est habituellement appliquée au lait conjointe- ment avec le procédé par évaporation.
On doit aussi noter que les périodes de chauffage données dans les exemples précédents sont basées sur l'utili- sation de boîtes de l'époque actuelle, de dimensions normales de 410 grammes, à savoir hautes de 100 mm et de 74,6 mm de diamètre (dimensions extérieures) et remplies avec 368 grammes de lait à, 10 C et les durées données pour les périodes de chauf- fage pouvant varier quelque peu avec les différentes dimensions de boites utilisées, comme le comprendront les techniciens.
Des variations dans les temps nécessaires au...
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traitement résultent de l'utilisation d'appareils différents en construction de ceux que l'on a indiqués dans les exemples.
Par exemple, la quantité et le caractère de l'agitation commu- niquée aux bottes au cours du traitement à chaud influent sur le temps nécessaire pour amener le lait d'une température à une autre et certaines formes d'appareils nécessitent plus d'agita- tion que d'autres
Ainsi, au lieu d'utiliser le type courant à tambour et hélice dans les réchauffeurs, les réchauffeurs sous pression et les stériliseurs de l'exemple précédent, le type bien connu d'agitateur à tambour et hélice peut être utilisé dans l'un ou dans tous de ces appareils aussi bien que dans les refroi- disseurs. De plus, la section de secouage de ce type à tambour et à hélice peut, soit s'étendre sur toute la longueur de la chambre de traitement, dans laquelle on l'utilise, ou seulement sur une partie de cette chambre, suivant la volonté de l'usager.
La vitesse de va et vient de ce mécanisme de secouage peut ainsi varier suivant la préférence de l'usager. Evidemment, des ap- pareils de constructions variées ou différentes peuvent aussi être utilisés dans le procédé l'invention, et il est bien entendu que l'utilité de ce procédé n'est pas limitée aux for- mes particulières de l'appareillage décrit,ni le but de notre procédé ne doit pas être limité en quoi que ce soit.
On doit aussi comprendre évidemment que les pro- cessus spécifiques des exemples I è 4 inclusivement sont donnés à titre illustratif seulement et que le procédé de l'in- vention n'est pas limité par eux, puisque le principe de cette 'invention peut être appliqué dans de nombreuses variations et modifications,qui seront apparentes pour les techniciens.
Il est aussi évident que de nombreuses modifications et changements peuvent être apportés aux appareils représentés dans le cadre de l'invention et dans la réalisation de ces ap- pareils. Certaines ont été signalées précédemment, d'autres
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peuvent comprendre des modifications ou des changements à des dispositifs utilisas pour l'agitation du milieu de chauffage vapeur-air, dans le réchauffeur aous pression B.
Par exemple, au lieu des conduites 115 et des in- jecteurs de vapeur 118, une disposition peut être utilisée, telle que celle représentée sur les figures 16 et 17, dans lesquelles des pales 200 sont fixées sur les côtés inférieurs de certaines des barres poussoirs 55, du tambour 52, de façon a agiter le milieu de chauffage lorsque le tambour tourne. Ces sont/ pales/fixées à l'arbre de tambour 54 au lieu de l'être aux barres poussoirs @5.
Une autre disposition qui peut être substituée aux conduites 115 et aux injecteurs de vapeur 118 est indiquée sur les figures 18 et 19, dans lesquelles des ventilateurs 201 sont commandés par des engrenages 202, partir de l'arbre de tambour 54. Ces ventilateurs sont aussi disposés en échelon et, évidemment, ils vont remuer et agiter le milieu de chauf- fage au cours du fonctionnement du tambour 52.
Les variantes représentées sur les figures 16 à 19 ont l'inconvénient que leur fonctionnement dépend de celui du tambour, de sorte que, lorsque ce dernier est arrête, l'a- gitation cesse aussi. En conséquence, dans ce cas, où l'on peut envisager une interruption de fonctionnement de ce dernier, il est judicieux d'arrêter l'alimentation en boites du réchauf- feur sous pression, pendant un temps assez court après la re- mise en route, jusqu'à ce que le milieu de chauffage soit à nouveau bien mélange. Toutefois, lorsque l'on utilise les ventilateurs, ils peuvent être commandés indépendamment du tambour.
Une telle disposition est représentée dans la figure 20 , , où les ventilateurs 203 sont montés dans des boîtiers 20 fixés à l'enveloppe du réchauffeur sous pression et en libre communication avec l'intérieur de celui-ci. Ces ventilateurs sont montés sous des arbres de commande 05, faisant saillie
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hors des 'boîtiers, à travers les presse-étoupes appropriés
206, et mûs par des moteurs électriques 207, on peut installer tout nombre voulu de ventilateurs et ils peuvent être placés en échelon ou de toute façon'convenable, de façon à effectuer l'agitation voulue du milieu de chauffage.
Des ventilateurs peuvent aussi être substitués aux injecteurs 118, comme le montre la figure 21. Dans cette va- riante, la partie intérieure de l'un des conduits 115 est re- présentée en communication avec l'intérieur du réchauffeur, par un coude 208, une section de tuyau 209 et une ouverture 121.
Un ventilateur 210 est monté sur un arbre moteur 211, faisant saillie hors du coude à travers un presse-étoupe 212 , et com- mandé par un moteur électrique 213. Il est évident que le fonc- tionnement du ventilateur 210 fera circuler le milieu de chauf- fage dans et hors du réchauffeur sous pression, à travers le conduit 115, d'une manière semblable à celle des injecteurs
118 et aussi que, dans cette variante aussi bien que dans celle des figures 18, 19 et 20, les ventilateurs du type cen- trifuge peuvent être substitués aux ventilateurs du type à propulsion représentés, si on le désiré.
Il est bien entendu que, puisque les injecteurs de vapeur 118 sont supprimés quand on utilise la variante de la figure 21, les tuyauteries 123,125 et 126 ne sont plus né- cessaires. uand on utilise les variantes des figures 16 a 20, ces tuyauteries et les injecteurs de vapeur, aussi bien que les conduites 115peuvent être supprimés et, dans de tels cas, les tuyauteries d'alimentation d'air 140 peuvent être vissées directement dans l'enveloppe 36 du réchauffeur et l'air peut être chauffé à l'avance , de manière à éviter la formation de points locaux de froid, dans les zones d'intro- duction.
Evidemment, non seulement les modifications de chan- gement de structure spécifiées précédemment, mais aussi...
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beaucoup d'autres pourront être imaginées et restent daiss le le cadre de l'invention comme entrant dans la réalisation de la construction des appareils décrits ici.
Il est bien entendu que, lorsqu'on a décrit l'appareillage conforme à l'invention comme pouvant être utilisé dans la mise en oeuvre du procédé' perfectionné de traitement du lait évaporé en récipients mé- talliques, son utilité n'est pas nécessairement limitée à cela et il peut être utilisé, soit -an un tout, soit en partie, pour mettre en oeuvre d'autres procédés, ou pour le traitement d'au- de tres produits,ou pour le traitement @@@@@@@ produits dans des autres que des récipients des bocaux @@@@@@@@ récipients/@@@ métalliques, en verre par exemple.