Séparateur à force centrifuge. Cette invention a pour objet un appareil utilisant la force centrifuge pour séparer un produit liquide complexe en substances de poils spécifiques différents. Les appareils de ce genre utilisés jusqu'à présent par exemple pour séparer la crème du lait, et dont le débit d'alimentation est constant pendant le travail, notamment ceux qui ne sont pas alimentés par succion, ont un grave inconvé nient en ce sens que leur pouvoir séparateur est influencé considérablement par les varia tions de la vitesse de rotation imprimée au bol ou organe similaire.
Il en résulte que, si la vitesse du moteur n'est pas maintenue constante, ce qui est particulièrement difficile dans le cas d'un moteur animé, tout abaisse ment de la vitesse au-dessous de celle pour laquelle l'appareil est prévu donne lieu à une grande diminution du degré de séparation.
Suivant la présente invention, le bol est directement accouplé à une turbine qui est actionnée par le liquide avant son traitement et de laquelle ce liquide peut s'écouler directe ment dans le bol. Il résulte de cette disposition que- le débit du bol est le même que celui de l'ajutage d'alimentation de la turbine. Dans ces condi tions, le débit du bol et la vitesse de rota tion qui lui est imprimée dépendent tous deux d'une même fonction (la racine carrée) de la pression et' restent tout à fait propor tionnels, de sorte que les variations de vitesse n'ont pas d'influence sensible sur le degré de séparation.
L'utilisation d'une turbine convenable mue par le liquide à traiter, avant son arrivée au bol séparateur, permet d'ailleurs d'obtenir des vitesses de rotation considérables et par suite une grande puissance de débit tout en ren dant l'appareil petit, simple à construire et à entretenir par suite de l'absence de tous engrenages.
lie dessin ci-annexé, à titre d'exemple, montre une forme d'exécution d'un séparateur suivant cette invention. La fig. 1 en est une élévation; La fig. 2 est un plan; La fig. 3 est une coupe verticale de l'en semble de l'appareil; Les fig. 4 et 5 représentent à plus grande échelle une coupe verticale et un plan de la roue de turbine, deux des aubes étant cou pées suivant les lignes A-A et B-B de la fig. 4;
Les fig. 6 et 7 sont des coupes verticales d'une aube suivant les lignes C-C et D-D de la fig. 5 ; .
La fig. 8 est une coupe verticale du cous sinet de suspension de l'arbre du bol et de la turbine.
L'appareil représenté, destiné au traite ment du lait, comporte un bâti 1 dont la partie inférieure en forme de vase renferme le bol 2 et supporte au moyen d'un montant 3 une cuve circulaire 4 qui renferme la roue de turbine â. Le bol, de préférence tubulaire, et la roue de turbine sont fixés sur un même arbre vertical 6, qui est guidé et soutenu en haut par un coussinet 8 (fig. 8), reposant sur le couvercle 7 de la cuve. Le bec d'alimen tation placé au fond du bol est centré dans un coussinet élastique dont la construction particulière est indépendante de cette inven tion.
Le lait sous pression arrive par un con duit démontable 9, 10, 11 dans titi ajutage 12 qui dirige le jet de lait tangentiellement sur la roue de turbine suivant une ligne X-X. Le lait recueilli dans la cuve 4 à sa sortie de la roue 5, sort de cette cuve par une ouverture latérale 13 reliée par un conduit 14 à un conduit 15 ménagé dans le fond du bâti 1 et communiquant par une ouverture 16 avec le bec d'alimentation; le lait arrive ainsi dans le bol, dont. l'intérieur peut pré senter toutes dispositions convenables et n'est pas représenté pour cette raison. 17, 18, 19 désignent des récepteurs superposés servant à recueillir séparément les substances liquides de densités différentes qui s'échappent du bol.
La roue de turbine comprend un plateau ayant à sa périphérie un certain nombre d'entailles pour recevoir des aubes 20 de forme particulière. Chaque aube comporte dans sa face de travail deux cavités demi- cylindrique 21 séparées par une arête hori zontale 22 et limitées par des faces verti cales 23 et 24 obliques par rapport à l'arête 22.
L'extrémité de l'aube forme une lèvre coupante 25, et sa surface externe 26 opposée à la face inclinée 23 présente une entaille 27 dont le fond forme un angle aigu avec le rayon passant par l'axe de la roue et le bord<I>a</I> de la lèvre<B>25;</B> cette entaille est destinée à laisser passer librement le jet de liquide sous pression jusqu'à l'instant oit celui- ci est rencontré par le bord même de la lèvre, de sorte que ce jet ne heurte jamais la surface externe de l'aube en question et frappe utilement l'aube précédente le plus longtemps possible.
Il est à remarquer que le jet ne rencontre la lèvre 25 que pendant l'instant très court que la partie<I>a b</I> met à traverser la faible largeur de ce jet, de sorte que la perte d'énergie correspondant à la direction oblique du jet sur la lèvre est négli geable; en effet dès que le point b oit com mence l'arête 22 atteint le jet celui-ci se divise et glisse tangentiellement sur les deux surfaces courbes que sépare cette arête.
En raison de la vitesse linéaire imprimée aux aubes par l'effet de la pression du liquide; vitesse qui est à peu prés égale à la moitié de la vitesse du jet, le liquide qui s'échappe a une vitesse absolue relativement petite. Cette vitesse suffit cependant à maintenir en mouvement giratoire la masse de liquide que recueille la cuve circulaire 4 et à donner lieu à une certaine pression hydrostatique.
Il en résulte que le liquide qui s'écoule immédiatement par l'ouverture 13 et les conduits 14, 15 pour arriver au bol 2 reste soumis à une certaine pression et reste chargé d'une partie de l'air qui s'y est trouvé préa lablement dissous, et il arrive dans le bol avec une viscosité réduite qui favorise la séparation.
Le nettoyage de l'appareil est extrême ment simple car il suffit d'y faire passer de l'eau chaude avant et après le travail du lait. Cette eau peut être évacuée par exemple à travers un prolongement du conduit 15, nor malement fermé par un bouchon 47. Il lie reste alors qu'à débarrasser les parois intérieures du bol des particules solides qui y adhèrent après la séparation.
Le coussinet 8 représenté est constitué par une série de trois rondelles d'acier super posées 28, 29, 30 placées dans une boîte 31 qui est enfermée dans une seconde boîte 32 solidaire du couvercle 7 de la cuve et fermée elle-même par un couvercle 33. Ces trois rondelles sont maintenues pressées l'une contre l'autre et contre le couvercle 33 par des ressorts 34 prenant appui sur le fond de la boîte 31 et placés autour de tiges 35 qui sont fixées à la rondelle 30 et passant libre= ment à travers les rondelles 29 et 28. La rondelle 29 a un diamètre intérieur plus grand que celui des rondelles 28 et 30 de sorte que l'ensemble forme une cage pour aine couronne de billes 36.
Dans celle-ci se trouve centrée une douille 37 qui est fixée sur l'arbre 6 par un écrou 38 et qui com porte un renflement conique 39, reposant sur les billes. Ce coussinet à billes est de cons truction simple et économique puisque les trois rondelles peuvent être découpées et rectificiées de la manière la plus simple; enfin le montage et le démontage des élé- inents du coussinet sont faciles.
Le grais sage, qui est très important pour une tur bine à grande vitesse, est assuré au moyen d'un godet 40 d'où l'huile s'écoule lentement dans l'intervalle annulaire entre la rondelle 30 et la douille 37, pour lubrifier les billes et s'échapper par une rainure radiale 41 de la rondelle 29, une rainure verticale 42 de la rondelle 28 et un conduit 43 dans le fond de la boite 31; l'huile est alors amenée par un conduit 44 dans un filtre 45, d'où elle sort purifiée pour tomber dans un réservoir amovible 46; elle peut ainsi à tout instant être versée de nouveau dans le godet 40.
L'expérience à montré qu'avec une turbine du genre ci-dessus décrit, d'un diamètre rela tivement petit (par exemple: 40 mm) et ali mentée sous une pression relativement peu élevée, il 'est possible d'obtenir une vitesse considérable, par exemple 20,000 tours par minute. Grâce à la conformation spéciale des aubes, le rendement mécanique de la turbine est excellent, et la composition du lait n'est pas modifiée par son passage à travers la roue motrice; en particulier l'absence de choc évite que les particules graisseuses ne s'écrasent sur les aubes et il n'y a à crain dre aucune formation de beurre; la sépara tion de la crème s'effectue exclusivement dans le bol qui peut être de tout type convenable quelconque.