FR2466729A1

FR2466729A1 - FLUID PRESSURE OF SCRAPER MEMBER FOR TREATMENT APPARATUS WITH SCRAPED SURFACE

Info

Publication number: FR2466729A1
Application number: FR7924791A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1981-04-10
Also published as: DE3069979D1; EP0038807A1; WO1981000905A1; FR2466729B1; EP0038807B1

Abstract

Field of processing apparatus, particularly heat exchanger with rotary cylinder, and improvement to scraping members. The device is of the scraped surface type, and has a scraping assembly comprised of a blade holder piece (19), with a blade (6), supports and handling means for said pieces and it is essentially characterized by an element (22) inflatable with a fluid, arranged along said blade to, under the effect of the fluid pressure, deform said blade and apply it with a substantially uniform force against said surface to be scraped. Application to apparatus used for drying or crystallizing products such as pharmaceutical, chemical, food products, etc...

Description

La présente invention est du domaine des appareils de traitement et notamment des échangeurs de chaleur à cylindre rotatif, ces appareils étant utilisés notamment pour le séchage ou la cristallisation des produits tels qu'alimentaires, pharmaceutiques, chimiques, etc..., et elle a pour objet des perfectionnements aux organes de raclage. The present invention is in the field of treatment devices and in particular rotary cylinder heat exchangers, these devices being used in particular for drying or crystallizing products such as food, pharmaceutical, chemical, etc., and it has for subject of improvements to the scraping members.

On rappelle que de tels appareils de traitement sont dans leur généralité constitués d'une surface mobile généralement cylindrique et d'un organe de raclage, dit couteau, fixe par rapport au bâti de la machine et appliqué selon une gé nératrice du cylindre. On rappelle aussi que lorsque ces appareils, comme c'est en général le cas, ont une fonction d'échangeurs de chaleur, l'uniformité d'application du couteau contre le cylindre est une source de difficultés se traduisant notamment par l'usure exagérée de la lame en certains points, tandis qu'en d'autres points du cylindre la pellicule de produit n'est que superficiellement raclée ; ces difficultés résultent essentiellement de l'instabilité du réglage de la force d'application de la lame contre la surface cylindrique, instabilité liée elle-même à l'instabilité des conditions thermiques en différents points du cylindre. On rappelle aussi que traditionnellement le réglage de l'application de la lame contre la surface cylindrique d'échange était effectué au moyen de vis prenant un appui direct ou indirect sur le bâti et un autre appui sur la lame. L'inconvénient de tels moyens de réglage réside dans leur non élasticité et il se double de l'inconvénient lié au fait qu'eux-mêmes, par leur dilatation, sont tributaires des conditions thermiques. It will be recalled that such treatment devices are generally made up of a generally cylindrical moving surface and of a scraper member, known as a knife, fixed relative to the frame of the machine and applied according to a generator of the cylinder. It is also recalled that when these devices, as is generally the case, have a heat exchanger function, the uniformity of application of the knife against the cylinder is a source of difficulties, manifested in particular by exaggerated wear. of the blade at certain points, while at other points of the cylinder the film of product is only superficially scraped; these difficulties result essentially from the instability of the adjustment of the force of application of the blade against the cylindrical surface, instability itself linked to the instability of the thermal conditions at different points of the cylinder. It is also recalled that traditionally the adjustment of the application of the blade against the cylindrical exchange surface was carried out by means of screws taking a direct or indirect support on the frame and another support on the blade. The drawback of such adjustment means lies in their non-elasticity and it doubles the drawback linked to the fact that themselves, by their expansion, are dependent on thermal conditions.

Le but de la présente invention est de proposer des moyens de réglage élastiques de la force d'application de la lame contre le cylindre, la force d'application étant approximativement constante quelles que soient les variations dimensionnelles des organes en présence liés à la variations des conditions thermiques ; le but final recherché entant d'obtenir une usure régulière et minimale de la lame tout en évitant un raclage insuffisant en certaines parties de la surface. The object of the present invention is to provide means for elastic adjustment of the force of application of the blade against the cylinder, the force of application being approximately constant regardless of the dimensional variations of the members present linked to the variations of the thermal conditions; the final aim being sought to obtain regular and minimal wear of the blade while avoiding insufficient scraping in certain parts of the surface.

Selon la présente invention les buts sus visés sont atteints par un dispositif de traitement de produit, le dit dispositif étant du genre à surface raclée, notamment surface cylindrique, et comportant un ensemble de raclage, dit couteau racleur, constitué essentiellement d'une pièce porte-lame, d'une pièce contre-lame, d'une lame, et de moyens support et de manoeuvre desdites pièces, caractérisé par un élément gonflable à l'aide d'un fluide, ledit élément gonflable étant disposé le long de ladite lame pour, sous l'effet de la pression du fluide, déformer ladite lame et l'appliquer avec une force sensiblement uniforme contre ladite surface à racler.De façon plus particulière, et toujours selon la présente invention, le porte-lame qui normalement est la pièce la plus proche de la surface raclée a une largeur nettement inférieure à celle de la lame et à celle de la contre-lame, tandis que la contre-lame comporte, dans sa partie dépassante par rapport au porte-lame, une rainure longitudinale formant logement, ladite rainure étant disposée en regard de la lame, et tandis que ledit élément gonflable est un tube en matériau souple, ledit tube étant logé dans ladite rainure de façon telle qu'à l'état gonflé il puisse faire pression sur la lame et la recourber légèrement en direction du cylindre. According to the present invention, the aforementioned aims are achieved by a product processing device, said device being of the type with a scraped surface, in particular a cylindrical surface, and comprising a scraping assembly, known as a scraper knife, essentially consisting of a carrying part. -blade, of a counter-blade part, of a blade, and of means for supporting and operating said parts, characterized by an inflatable element using a fluid, said inflatable element being disposed along said blade to, under the effect of the pressure of the fluid, deform said blade and apply it with a substantially uniform force against said surface to be scraped. More particularly, and still according to the present invention, the blade holder which normally is the part closest to the scraped surface has a width much smaller than that of the blade and that of the counter blade, while the counter blade has, in its part projecting relative to the blade holder, a longitudinal groove ale forming a housing, said groove being arranged opposite the blade, and while said inflatable element is a tube made of flexible material, said tube being housed in said groove so that in the inflated state it can put pressure on the blade and bend it slightly towards the cylinder.

On doit comprendre que si dans une autre forme de montage c'est la contre-lame qui est la plus proche du cylindre, ce sera elle qui aura une largeur inférieure à la largeur du porte-lame, et ce sera le porte-lame qui comportera le logement pour loger le tube gonflable. It should be understood that if in another form of assembly it is the counter blade which is closest to the cylinder, it will be it which will have a width less than the width of the blade holder, and it will be the blade holder which will include the housing to accommodate the inflatable tube.

Selon une forme particulière et préférée de réalisation de l'invention ledit logement a une section transversale en forme de segment circulaire comprise entre la moitié et la totalité du cercle, la surface de ladite section étant sensiblement égale à la surface de la section du tuyau ; il résulte de cette disposition que l'absence de pression, ou en présence d'une contre pression suffisamment forte par la lame, en un certain point, le tuyau prend dans son logement une section à forme elliptique, tandis que sous pression ou en l'absence d'une contre pression suffisamment forte de la lame, il tend vers une section circulaire ; cette déformation du tuyau est permise grâce au jeu qu'il occupe dans le logement ; on peut également compter sur une légère déformation élastique, ou gonflement, du tuyau. According to a particular and preferred embodiment of the invention, said housing has a cross section in the form of a circular segment lying between half and the whole of the circle, the surface of said section being substantially equal to the surface of the section of the pipe; it follows from this arrangement that the absence of pressure, or in the presence of a sufficiently strong back pressure by the blade, at a certain point, the pipe takes in its housing an elliptical section, while under pressure or in l 'absence of a sufficiently strong counter pressure of the blade, it tends towards a circular section; this deformation of the pipe is allowed thanks to the play it occupies in the housing; one can also count on a slight elastic deformation, or swelling, of the pipe.

Les performances du dispositif ci-dessus décrit peuvent être encore sensiblement améliorées sil sur un appareil de traitement à surface raclée du genre sus visé, dans lequel lesdits moyens support et de manoeuvre inoarporent un arbre porte-lame solidaire du bâti de l'appareil et une pluralité d'organes presseurs équirépartis le long de l'arbre, lesdits organes presseurs formant articulation du porte-lame sur l'arbre, chaque organe presseur incorpore un vérin fluidique dans lequel la pression de fluide peut être réglée de façon indépendante pour chaque organe, ledit vérin servant à appliquer à force constante le couteau contre la surface raclée ou alternativement à l'en éloigner ; il résulte de cette disposition une distribution à deux étages de la force d'application de la lame contre le cylindre, tout à fait propice à son uniformité le long de la lame. The performance of the device described above can be further significantly improved if on a scraped surface treatment device of the type referred to above, in which said support and maneuvering means inoarporent a blade holder shaft integral with the frame of the device and plurality of pressing members distributed equally along the shaft, said pressing members forming articulation of the blade holder on the shaft, each pressing member incorporates a fluid cylinder in which the fluid pressure can be adjusted independently for each member, said cylinder serving to apply the knife at constant force against the scraped surface or alternatively to move it away; the result of this arrangement is a two-stage distribution of the force of application of the blade against the cylinder, entirely conducive to its uniformity along the blade.

La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va en être faite d'une forme particulière de réalisation en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles
La fig.1 est une vue d'ensemble d'un "cylindre" à surface raclée incorporant des organes conformes à l'invention,
La fig.2 est une coupe transversale d'un organe presseur et d'un porte-lame conformes à l'invention,
La fig.3 est une coupe illustrative du fonctionnement d'un détail de la figure précédente, à plus grande échelle, et
La fig.4 est une coupe explicative d'un détail de la figure précédente.The present invention will be better understood and details will become apparent from the description which will be made of a particular embodiment in relation to the figures of the appended plates in which
Fig.1 is an overview of a "cylinder" with a scraped surface incorporating members according to the invention,
Fig.2 is a cross section of a pressing member and a blade holder according to the invention,
Fig.3 is an illustrative section of the operation of a detail of the previous figure, on a larger scale, and
Fig.4 is an explanatory section of a detail from the previous figure.

Sur la fig.l un dispositif de traitement à surface raclée qui peut être un sécheur aussi bien qu'une écailleuse, se compose essentiellement d'un bâti 1, d'un cylindre rotatif 2 constituant la surface d'échange et d'un ensemble de raclage 3, dit couteau-racleur, fixé sur le bâti au moyens de palliers 4 et 5,, et dont la lame 6 peut être mise en appui sur une génératrice du cylindre 2 ; tel qu'il est-représenté sur la figure le couteau-racleur est en position relevée. In fig.l a scraped surface treatment device which can be a dryer as well as a scalyer, essentially consists of a frame 1, a rotary cylinder 2 constituting the exchange surface and a set scraping 3, said scraper knife, fixed on the frame by means of bearings 4 and 5 ,, and whose blade 6 can be supported on a generator of the cylinder 2; as shown in the figure the scraper knife is in the raised position.

Le couteau-racleur comprend d'une part, des moyens-support et de manoeuvre comprenant un arbre 7 monté sur les palliers 4 et 5 et une pluralité d'organes presseurs 8,9, 10 et 11 équirépartis le long de l'arbre, et d'autre part des pièces comprenant un porte-lame, une lame et une contre-lame, ces pièces étant continues d'un bout à l'autre du cylindre et étant supportées par les organes presseurs ; ces pièces, ainsi qu'un organe presseur, sont décrits en détail sur les figures suivantes. The scraper knife comprises on the one hand, support and maneuvering means comprising a shaft 7 mounted on the bearings 4 and 5 and a plurality of pressure members 8, 9, 10 and 11 distributed equally along the shaft, and on the other hand parts comprising a blade holder, a blade and a counter blade, these parts being continuous from one end to the other of the cylinder and being supported by the pressing members; these parts, as well as a pressing member, are described in detail in the following figures.

Sur la fig.2 un organe presseur se compose d'un collier 12 monté autour et-verrouillé sur un arbre tubulaire 13 ; le collier 12 comporte un bras 14 dont l'extrémité forme une chappe 15 pour une tête de piston 16 d'un vérin fluidique 17. De part et d'autre du collier 12,le long de l'axe de l'ar brie13, se trouve un double collier non visible sur la figure mais ayant une coupe identique à celle du collier 12, ce double collier comporte un couple de bras tel que le bras 15 pour servir de chappe au corps de vérin 17 ; il comporte aussi une platine 18 sur laquelle peut être boulonné un porte-lame 19.La chappe 15, le bras 14, le collier 12 et l'arbre 13 sont solidaires les uns des autres et normalement fixes par rapport au bâti tandis que le bras 15, le vérin 17, le double collier et la platine 18 sont mobiles en rotation autour de l'abre 13 et peuvent pivoter sur lui, dans un sens ou dans l'autre , sous l'effet du vérin 17. Le vérin 17 est alimenté en pression par un détendeur 20 permettant le réglage de la pression de fluide dans le vérin. Lorsque la pression s'exerce à l'avant du vérin le porte-lame 19 est déplacé en direction du cylindre 2 et la lame 6 vient en appui contre ce dernier (position de la figure). Au contraire lorsque la pression s'applique à l'arrière du vérin 17 les bras 14 et 15 s'éloignent l'un de l'autre et le porte-lame s'écarte du cylindre pour prendre une position dite relevée. Ainsi l'ensemble sus décrit constitue d'une part le premier étage de pressage de la lame contre le cylindre et d'autre part un organe de relevage de la lame. In fig.2 a pressing member consists of a collar 12 mounted around and-locked on a tubular shaft 13; the collar 12 comprises an arm 14, the end of which forms a cap 15 for a piston head 16 of a fluid cylinder 17. On either side of the collar 12, along the axis of the ar brie13, there is a double collar not visible in the figure but having a section identical to that of the collar 12, this double collar comprises a pair of arms such as the arm 15 to serve as a cap for the actuator body 17; it also includes a plate 18 on which a blade holder 19 can be bolted. The cap 15, the arm 14, the collar 12 and the shaft 13 are integral with each other and normally fixed relative to the frame while the arm 15, the jack 17, the double collar and the plate 18 are movable in rotation around the shaft 13 and can pivot on it, in one direction or the other, under the effect of the jack 17. The jack 17 is supplied with pressure by a pressure reducer 20 allowing the adjustment of the fluid pressure in the jack. When the pressure is exerted at the front of the jack, the blade holder 19 is moved in the direction of the cylinder 2 and the blade 6 comes to bear against the latter (position in the figure). On the contrary, when the pressure is applied to the rear of the jack 17, the arms 14 and 15 move away from each other and the blade holder moves away from the cylinder to take up a so-called raised position. Thus the assembly described above constitutes on the one hand the first stage of pressing the blade against the cylinder and on the other hand a member for lifting the blade.

Sur la fig.3 le porte-lame 19, constitué par une pièce en section en T d'une longueur sensiblement égale à celle du cylindre, est boulonné sur une platine 18 au droit d'un organe presseur tel que celui de la figure 2 ; sur le porte-lame une lame 6 est maintenue boulonnée par l'intermédiaire d'une contre-lame 20. La contre-lame 20 comporte au voisinage de son bord extérieur un logement 21 à section en segment circulaire pour loger un tube, ou tuyau, 22 en matériau souple.On remarque sur cette figure que la largeur du plateau 23 du porte-lame servant de machoire pour la lame est inférieure très nettement à la largeur du porte-lame 20, et que le logement 21 du porte-lame est nettement décalé vers l'extérieur par rapport à l'extrémité du plateau 23 ; il résulte de cette disposition que lorsque le tuyau 22 est soumis à une pression intérieure il peut, s'il déborde suffisamment de son logement, comme cela est le cas représenté sur la figure, déformer la lame 6 et lui imprimer une flexion par rapport à sa position d'origine représentée en tirets.De façon plus précise et tel que cela est représenté en fig.4, le diamètre extérieur du tuyau 22 doit être légèrement inférieur au diamètre du logement 21 qui est sensiblement circulaire, de façon telle qu'en l'absence de pression dans le tuyau celui-ci puisse être aplati par la pression élastique de la lame, tandis qu'en présence d'une pression intérieure le tuyau tend à reprendre sa section cylindrique et à faire fléchir élastiquement la lame. In fig.3 the blade holder 19, consisting of a T-shaped piece of length substantially equal to that of the cylinder, is bolted to a plate 18 in line with a pressing member such as that of Figure 2 ; on the blade holder a blade 6 is kept bolted by means of a counter blade 20. The counter blade 20 comprises, in the vicinity of its outer edge, a housing 21 with a circular segment section for housing a tube, or pipe , 22 made of flexible material. We note in this figure that the width of the plate 23 of the blade holder serving as a jaw for the blade is very clearly less than the width of the blade holder 20, and that the housing 21 of the blade holder is clearly offset towards the outside with respect to the end of the plate 23; it follows from this arrangement that when the pipe 22 is subjected to an internal pressure it can, if it overflows sufficiently from its housing, as is the case shown in the figure, deform the blade 6 and impart bending to it relative to its original position shown in dashes. More precisely and as shown in FIG. 4, the outside diameter of the pipe 22 must be slightly less than the diameter of the housing 21 which is substantially circular, so that the absence of pressure in the pipe can be flattened by the elastic pressure of the blade, while in the presence of internal pressure the pipe tends to resume its cylindrical section and to flex the blade elastically.

C'est ainsi une autre caractéristique de l'invention que d'associer des vérins à pression différentiellement réglable destinés à assurer au couteau la force d'application nécessaire au raclage et à compenser les écarts dimensionnels entre le couteau et le cylindre, ces écarts pouvant provenir soit d'une usure générale du cylindre, soit de contraintesd'origine thermique, soit de contraintes d'origine mécanique, ces vérins constituant le premier étage presseur à grande ellongation, à un élément gonflable destiné à compenser localement, et suivant de courtes ellongations, les écarts dimensionnels de moindre étendue et à répartir localement la force d'application de la lame. It is thus another characteristic of the invention to associate cylinders with differentially adjustable pressure intended to provide the knife with the application force necessary for scraping and to compensate for the dimensional differences between the knife and the cylinder, these differences being able to come either from general wear of the cylinder, or from thermal stresses, or mechanical stresses, these jacks constituting the first pressure stage with large elongation, with an inflatable element intended to compensate locally, and according to short elongations , the dimensional deviations of lesser extent and to locally distribute the force of application of the blade.

L'élément gonflable constitué par le tuyau est équivalent dans sa fonction, mais à moindre coût, à une multitude de vérins disposés tout le long de la lame, et constitue le deuxième étage de pressage. The inflatable element constituted by the hose is equivalent in its function, but at a lower cost, to a multitude of jacks arranged all along the blade, and constitutes the second pressing stage.

I1 doit être compris que la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-dessus décrites mais qu'elle s'étend à tous moyens tels que définis par les revendications qui suivent. It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments described above but that it extends to all means as defined by the claims which follow.

Claims

1.- Device for processing products, said device being

of the kind with a scraped surface, in particular a cylindrical surface, and

comprising a scraper assembly, known as a scraper knife

consisting of a blade-holding part, a counter-blade part, a

blade, and means-support and operation of said parts characterized

by an inflatable element using a

fluid, said inflatable element being disposed along the

said blade for, under the effect of the pressure of the fluid, defor

sea said blade and apply it with a force noticeably

uniform against said scraping surface 2.- Device according to claim 1, characterized

- in that the blade holder, which is normally the most

closer to the scraped surface, has a markedly

lower than that of the blade and that of the counter blade,

- in that the counter blade has, in its protruding part

te relative to the blade holder, a longitudinal groove for

mant accommodation, and

- in that said inflatable element is a tube, or pipe, in

flexible material, said tube being housed in said groove

so that when inflated it can put pressure on

the blade and bend it slightly;

3.- Device according to claim 2, characterized

in that said housing has a section

cross shaped circular segment between the

half and the entire circle, the area of said section

being substantially equal to the area of the section of the pipe 4.- Device according to claim 1, wherein said

support and operating means incorporate a door shaft

blade secured to the frame of the device and a plurality of organs

nes evenly distributed pressers along the tree, said organs

pressers forming articulation of the blade holder on the shaft, characterized

in that each pressing member incorporates a fluid cylinder in which the fluid pressure can be adjusted independently for each member, said cylinder serving to apply the knife at constant force against the scraped surface or alternatively to move it away.