FR2595964A1 - Appareil de traitement en continu d'objets flottants par immersion de ceux-ci dans un milieu liquide approprie - Google Patents

Appareil de traitement en continu d'objets flottants par immersion de ceux-ci dans un milieu liquide approprie Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE TRAITEMENT EN CONTINU D'OBJETS FLOTTANTS. CET APPAREIL EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UN DISPOSITIF DE TRAITEMENT CONSTITUE PAR UN TUBE 14 DANS LEQUEL EST DISPOSEE UNE VIS HELICOIDALE 21, LE TUBE 14 AYANT AU MOINS AU NIVEAU DE L'ENTREE 8 UNE INCLINAISON DEFINISSANT UN ANGLE AIGU A AVEC LE NIVEAU HORIZONTAL L DU LIQUIDE DE TRAITEMENT 2, DE MANIERE A PROVOQUER UNE IMMERSION DES OBJETS FLOTTANTS ET UN ENTRAINEMENT DE CEUX-CI DEPUIS L'ENTREE 8 JUSQU'A LA SORTIE 10. ON PEUT AINSI REALISER UN TRAITEMENT EN CONTINU DE CES OBJETS FLOTTANTS EN MAITRISANT PARFAITEMENT LE TEMPS D'IMMERSION. CET APPAREIL EST UTILISABLE EN PARTICULIER DANS LE CAS DU TRAITEMENT D'OBJETS FLOTTANTS FRAGILES QUI NE DOIVENT PAS ETRE ENDOMMAGES.

Description

Acoareil de traitement en continu d'objets flottants oar immersion de ceux-ci dans un milieu liquide aDDronrié.
L'invention concerne un appareil de traitement en continu d'objets flottants par immersion de ceux-ci dans un milieu liquide approprié.
On connaît divers appareils de traitement d'objets fLottants, ces objets flottants étant de préférence fragiles et en particulier constitués par des bouchons, pouvant être des bouchons en matière plastique pour des bouteilles de jus de fruits. Jusqu'à présent, ces appareils fonctionnaient en discontinu. On utilisait généralement des paniers d'immersion réalisés avec des grilles, et dans lesquels, étaient emprisonnés les objets fLottants, tels que des bouchons.
Naturellement, un teL traitement discontinu ne donne pas satisfaction car il demande de nombreuses manipulations et est donc fort coûteux. En outre, on contact aussi le traitement en discontinu pour la cuisson d'objets flottants, tels que des frittes par immersion dans un bain de cuisson.
Ici également, le traitement discontinu exige une surveillance et de de nombreuses manipulations.
La présente invention a donc pour but de résoudre le problème technique consistant en la fourniture d'un appareil permettant le traitement en continu d'objets flottants, de préférence fragiles, par immersion dans un milieu liquide approprié.
Ce problème technique est très difficile à résoudre étant donne qu'il est très difficile d'effectuer un traitement homogène et en continu d'objets flottants par immersion dans un milieu liquide.
Pour Le traitement en continu, iL y a en effet un phénomène de raLentissement de la progression des objets flottants en fonction de L'immersion, ce qui conduit à son tour à un phénomène d'accumuLation des objets fLottants et enfin à un phénomène de résistance à l'avance desdits objets flottants.
Il en résulte une très grande difficuLté de traitement homogène desdits objets flottants.
D'autre part, un autre problème technique très important reside dans La très grande difficulté pour faire pénétrer les objets flottants dans le système de traitement et, en particulier, pour immerger lesdits objets flottants dans le milieu liquide.
La présente invention résout ces problèmes techniques précités pour la première fois de manière satisfaisante.
Ainsi, selon la présente invention, on fournit un appareil de traitement en continu d'objets flottants par immersion de ceuxci dans un milieu liquide approprié, caractérisé en ce qu'il comprend :
- un dispositif de traitement comprenant une chambre de traitement allongée, remplie complètement dudit milieu liquide sur au moins une partie de sa longueur, ladite longueur étant prévue pour une durée d'immersion appropriée desdits objets flottants, ledit dispositif comprenant au moins une entrée pour l'introduction continue d'au moins Lesdits objets flottants, et au moins une sortie pour la sortie en continu d'au moins lesdits objets flottants, ladite entrée desdits objets flottants est située au-dessus du niveau atteint par le liquide dans ladite chambre de manière à ménager un espace libre au niveau de l'entrée de ladite chambre, et au moins la partie de paroi de Ladite chambre qui n'est pas en contact avec
Ledit milieu liquide, définie entre ladite entrée et ta partie de paroi en contact avec ledit milieu liquide, est conformée de manière à constituer des moyens ayant la fonction de provoquer l'immersion desdits objets flottants ; ledit dispositif comprend au moins une entrée, et au moins une sortie, éventuellement en continu, dudit milieu liquide, qui coincident de préférence respectivement avec l'entrée et la sortie desdits objets flottants ;
- des moyens de déplacement des objets flottants conformés de manière à provoquer la prise desdits objets flottants et le déplacement desdits objets flottants depuis ladite entrée d'objets flottants jusqu'à ladite sortie d'objets flottants, entraînes par des moyens d'entraînement appropriés.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de traitement est constitué par un tube, les moyens de déplacement sont constitués par une vis hélicoidale disposée à l'intérieur dudit tube et ayant un empattement Légèrement inférieur à celui de La section droite interne dudit tube.
Selon un mode de réalisation encore préféré, de l'invention,
L'appareil est caractérisé en ce qu'au moins la partie de paroi du tube proche de L'entrée des objets flottants est inclinée de manière à définir un angle aigu avec le niveau horizontal du milieu liquide. De préférence, cet angle est compris entre 0 et 900, de préférence entre au moins 1 et moins de 45 , encore de préférence entre 10 et environ 30", et encore mieux entre 1 et 20". Selon une autre caractéristique de l'appareil selon L'invention, l'orifice de sortie est prévu à un niveau adéquat pour permettre une sortie du liquide par débordement du mélange milieu liquide + objets flottants.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif de traitement, celui-ci est constitué par un tube perforé, disposé au moins en partie dans une enceinte de traitement remplie de milieu liquide. Selon un autre mode de réalisation particulier, ce tube constituant le dispositif de traitement est constitué par un tube coudé, la vis hélicoidale précitée étant alors flexible.
Le tube peut aussi être flexible.
Selon un mode de réalisation particulier de cette vis hélicoidale, celle-ci est réalisée sans mandrin. Selon une autre variante de réalisation, cette vis est réalisée avec un mandrin.
Le filet de la vis peut aussi être constitué par l'enroulement d'une brosse. Cette brosse peut être solidaire d'une âme qui est enroulée sur un mandrin lisse cylindrique.
Selon une variante de réalisation, le filet de la vis hélicoidale peut être discontinu. Selon une autre variante de réalisation, ce filet peut naturellement être continu.
On comprend ainsi qu'avec l'appareil selon l'invention on peut maîtriser totalement L'immersion et le temps d'immersion des objets flottants. D'autre part, par le système précité de vis hélicoidale tournant dans un tube constituant le dispositif de traitement, ledit dispositif étant prévu au moins au niveau de l'entrée des objets flottants avec un angle d'inclinaison prédéterminé, le plus faible possible, on limite ainsi les efforts d'entraîne ment au minimum. D'autre part, en envoyant le mélange liquide et les objets flottants par la même entrée, en les récupérant par la même sortie, on obtient une simplification radicale de conception de l'appareillage.
On peut également prévoir un système de régénération du liquide, ce qui permet de le recycler.
L'appareil selon l'invention est appliqué de préférence au traitement d'objets flottants fragiles, qui ne doivent pas être endommagés lors de leur immersion dans le milieu liquide. De ce point de vue, l'appareil selon l'invention précité permet d'effectuer ce traitement sans endommager lesdits objets flottants fragiles. De tels objets flottants fragiles peuvent être constitués par des bouchons, en particulier des bouchons en matière plastique utilisés par exemple pour le bouchage de bouteilles de jus de fruits. Naturellement, le milieu liquide de traitement peut être soit statique dans le tube d'immersion précité ou dans une citerne traversée par le dispositif de traitement. Dans tous les cas, on obtient les avantages techniques précédemment mentionnés.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés représentant plusieurs modes de réalisation actuellement préférés de t'invention donnés simplement à titre d'illustration et qui ne sauraient donc en aucune façon limiter la portée de l'invention.
Dans les dessins
- la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un premier mode de réalisation d'un appareil de traitement selon l'invention, selon lequel le dispositif de traitement est constitué par un tube rigide ;
- ta figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'un appareil selon l'invention selon lequel le dispositif de traitement est constitué par un tube coudé ou incurvé au moins au niveau de l'entrée des objets flottants, équipé d'une vis hélicoidale flexible ; et
- la figure 3 représente un troisième mode de réalisation d'un appareil de traitement selon l'invention, selon lequel le dispositif de traitement est constitué par un tube perforé disposé au moins en partie dans une enceinte de traitement remplie de milieu liquide.
En référence à la figure 1, selon un premier mode de réalisation d'un appareil selon l'invention de traitement en continu d'objets flottants 1, par immersion de ceux-ci dans un milieu liquide approprié 2, celui-ci est caractérisé en ce qu'il comprend
- un dispositif de traitement repéré par le numéro de référence général 4, comprenant une chambre de traitement allongée 6, remplie complètement dudit milieu liquide, sur au moins une partie de sa longueur, ladite longueur étant prévue pour une durée d'immersion appropriée desdits objets flottants 1.Ce dispositif comprend au moins une entrée 8 pour l'introduction en continu d'au moins lesdits objets flottants 1, et au moins une sortie 10 pour la sortie en continu d'au moins lesdits objets flottants, ladite entrée 8 desdits objets flottants 1 est située au-dessus du niveau L atteint par ledit milieu liquide 2 dans ladite chambre, de manière à ménager un espace libre 12 au niveau de l'entrée 8 de ladite chambre 6.
Selon ce premier mode de réalisation représenté, le dispositif de traitement 4 est constitué par un tube 14, cylindrique dont l'entrée 8, et la sortie 10, sont disposées latéralement, comme clairement visible à la figure 1.
On notera encore que la partie de paroi 14a de la chambre 6, qui n'est pas en contact avec le milieu liquide, définie entre l'entrée 8 et la partie de paroi 14b en contact avec le milieu liquide 2, est conformée de manière à constituer des moyens ayant la fonction de provoquer l'immersion des objets flottants.
Selon le mode de réalisation de la figure 1, cette partie de paroi 14a qui n'est pas en contact avec le milieu liquide 2 présente une inclinaison de manière à définir un angle aigu a avec le niveau horizontal L du milieu liquide. Avantageusement, cet angle est compris entre 0 et 90 , de préférence entre au moins 10 et moins de 450. De préférence, cet angle est compris entre 10 et 300 et encore mieux entre 1 et 200. On notera à ce propos que cet angle doit être le plus faible possible pour limiter les efforts d'entraînement et maîtriser parfaitement le temps d'immersion des objets flottants dans le milieu liquide.
Le dispositif de traitement 4 comprend aussi au moins une entrée et au moins une sortie du milieu liquide qui coincident de préférence respectivement avec l'entrée 8 et la sortie 10 des objets flottants 1, comme représenté. De préférence, le milieu liquide est également alimenté en continu et donc extrait en continu , comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 1.
L'appareil selon L'invention comprend aussi des moyens 20 de déplacement des objets flottants, conformés de manière à provoquer la prise des objets flottants et l'entraînement des objets flottants depuis l'entrée 8 de produits flottants jusqu'à la sortie 10 de produits flottants, entraînés par des moyens d'entraînement 22 appropriés.
Selon Le mode de réalisation préféré de l'appareil selon
L'invention, ces moyens de déplacement 20 sont constitués par une vis hélicoidale 21 disposée à l'intérieur du tube 14 et ayant un empattement légèrement inférieur à celui de la section droite interne S, par rapport au sens de progression des objets, du tube 14.
On observera qu'ici le tube 14 étant rigide, la totalité du tube 14 est disposée avec l'angle d'inclinaison a relativement au niveau horizontal L du milieu liquide, cet angle d'inclinaison étant positif de manière que L'entrée 8 soit située à un niveau supérieur relativement à la sortie 10.
En outre, de préférence, l'orifice de sortie 10 est prévu à un niveau adéquat pour permettre une sortie par débordement du mélange milieu liquide + objets flottants.
Avantageusement, à la suite de la sortie 10, ce débordement a lieu sur une grille 24, formant par exemple partie intégrante d'un tapis roulant 26, de manière à filtrer par simple gravité le milieu liquide 2 qui est récupéré dans un bac 28 dans lequel on peut réaliser un traitement de régénération de ce milieu liquide.
En outre, on peut recycler ce milieu liquide, éventuellement régénéré, depuis te récipient 28 jusqu'à l'entrée 8 par la présence d'une conduite de recyclage 40 pourvue d'un système de pompage 42.
Ce traitement de régénération peut par exemple comporter un traitement de réchauffage du milieu liquide, notamment dans le cas ou le traitement des objets flottants consiste essentiellement en un traitement de stérilisation comme c'est le cas du traitement de bouchonsen matière plastique destinésà effectuer l'obturation de bouteilles destinées à contenir un produit sensible qui doit être mis en contact avec des parois stériles.
La vis hélicoidale 21 constituant les moyens de déplacement préférés selon llinvention peut être d'un type quelconque, c'est-àdire sans mandrin, comme représenté, ou avec mandrain. Dans Le cas de la présence d'un mandrin, Le filet de la vis hélicoidale peut être discontinu ou continu. il est obligatoirement continu au niveau de L'entrée des objets flottants, afin de permettre un entrainement obligatoire de ces objets flottants au niveau de L'entrée. La présence d'un filet continu est de toute façon préférée.
Naturellement, la forme de la vis hélicoidale doit être telle qu'elle permet de bien effectuer un entraînement des objets flottants dans Le tube 14 afin d'assurer une progression régulière desdits objets flottants. La forme et le type particulier de vis hélicoidale sont tout à fait apparents à l'homme du métier.
Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention tel que représenté à la figure 1 est particulièrement simple et est le suivant
les objets flottants 1 sont alimentés en continu par l'ouverture 8 en tombant par exemple dans une trémie 9 aboutissant à l'entrée 8. Au niveau de l'entrée, on envoie également du milieu liquide 2, de préférence aussi en continu dermanière à former un mélange d'objets flottants 1 et de milieu liquide 2 à l'entrée 8.
Le débit du milieu liquide 2 est prévu de manière à maintenir un niveau de milieu liquide 2 sensiblement constant, c'est-à-dire le niveau L représenté à la figure 1. La vis hélicoidale 21 est entrainée en permanence en rotation par les moyens d'entraînement 22, tels qu'un moteur. De cette manière, les objets flottants 1 à la surface du milieu liquide 2 sont entrainés vers La sortie 10 jusqu'à venir en contact jusqu'à la partie de paroi 14a interne du tube 14 qui, en raison de l'inclinai son a prédéterminée précitée, permet, en combinaison avec la rotation de la vis hélicoidale, de forcer les objets flottants vers la sortie 10, en position immergée. Le temps d'immersion est défini par le temps mis par les objets flottants pour parcourir la distance séparant le point d'immersion I de l'expulsion des objets flottants 1 de la sortie 10.
Ce temps d'immersion est naturellement non seulement fonction de cette distance mais aussi de la vitesse de rotation de la vis hélicoidale2i, du diamètre du tube de La vis, ainsi que du pas et du type de cette vis, ainsi que de l'inclinaison. On observera également que le milieu
Liquide peut ne pas circuler de manière dynamique dans le tube 14. IL peut etre en effet statique dans le tube 14 et être remplacé de temps en temps p vidage du tube. D'autre part, au lieu du recyclage tel que représenté, on peut prévoir un renouvellement permanent du milieu liquide en introduisant ce milieu liquide simultanément aux objets flottants et en le séparant d'une manière similaire à la sortie par filtration à l'aide d'un dispositif de filtration tel que la grille 24.Ce milieu liquide 2 pouvant être aussi régénéré et réintroduit directement dans la trémie 9, ce qui constitue une solution équivalente à celle représentée à la figure 1. On constate ainsi que diverses variantes de réalisation sont possibLes. De ce fait, et selon la variante de réalisation de la figure 2, on observera que le tube 14 peut être simplement coudé en 15 de manière à avoir l'entrée 8 d'objets flottants 1 située au-dessus de la sortie 10, cette partie coudée 15 permettant de définir L'angle d'inclinaison a nécessaire pour définir un espace libre 12 permettant la prise des objets flottants par la vis hélicoidale et leur immersion en combinaison avec cette partie coudée 15. Dans ce cas, la vis hélicoidale 21 sera une vis flexible. De tels types de vis hélicoidale sont disponibles sur le marché et sont bien connus à l'homme de l'art.
Selon une autre variante de réalisation, objet de la figure 3, le dispositif de traitement 4 peut être constitué dans ce cas par un tube 30 perforé, comportant une pluralité de perforations 32, la partie perforée du tube 30 étant immergée dans une enceinte 34 renfermant le milieu liquide 2 qui traverse ainsi le tube perforé 30. On peut prévoir un appoint de milieu liquide 2 de manière à maintenir un niveau de liquide L constant dans l'enceinte 34. Une partie de ce tube 30 est disposée à l'extérieur de l'enceinte 34 pour permettre l'introduction des objets flottants 1 dans ce tube.
On a représenté l'utilisation d'un tube perforé dans le cas du mode de réalisation de la figure 1, c'est-à-dire avec un tube rigide 14 et dans le cas du mode de réalisation de la figure 2, c'est-à-dire dans le cas d'un tube coudé.
On conçoit ainsi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'invention sans sortir de son cadre.
L'invention comprend donc tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits et représentés, ainsi que leurs diverses combinaisons. Par exemple, le tube 30 peut être réalisé en un matériau perméable, laissant passer le milieu liquide au travers de celui-ci. De tels matériaux perméables sont tout à fait apparents à l'homme du métier.
L'expression "milieu liquide" englobe non seulement Les milieux de faible viscosité, mais aussi les milieux de forte viscosité, comme les milieux pâteux.
En outre, lorsque la vis comporte un mandrin on peut prévoir
L'entrée du milieu liquide par le mandrin qui est alors constitué par un tube creux perforé. On peut aussi introduire le milieu liquide en un ou plusieurs endroits distincts du tube extérieur.
On peut aussi utiliser comme moyen de déplacement (20) des objets flottants un système de câble pourvu de disques appropriés, notamment en brosse, pour l'entraînement des objets flottants.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Appareil de traitement en continu d'objets flottants (1) par immersion de ceux-ci dans un milieu liquide approprié (2), caractérisé en ce qu'il comprend :
- un dispositif de traitement (4) comprenant une chambre de traitement (6) allongée, remplie complètement dudit milieu liquide sur au moins une partie de sa longueur (14b), ladite longueur etant prévue pour une durée d'immersion appropriée desdits objets flottants (1), ledit dispositif comprenant au moins une entrée (8) pour l'introduction en continu d'au moins lesdits objets flottants (1), et au moins une sortie (10) pour la sortie en continu d'au moins lesdits objets flottants (1), ladite entrée d'objets flottants est située au-dessus du niveau (L) atteint par le milieu liquide dans ladite chambre, de manière à ménager un espace Libre (12) au niveau de L'entrée de ladite chambre, et au moins la partie de paroi (14a) de ladite chambre (12), qui n'est pas en contact avec ledit milieu liquide (2), définie entre ladite entrée (8) et la partie de paroi (14b) en contact avec ledit milieu liquide (2) est conforméede manière à constituer des moyens ayant la fonction de provoquer L'immersion des objets flottants, ledit dispositif comprend au moins une entrée et au moins une sortie du milieu liquide, qui coincident de préférence respectivement avec l'entrée (8) et la sortie (10) des objets flottants ;
- des moyens de déplacement (20) des objets flottants (1), de manière à provoquer la prise des objets flottants (1) et le déplacement des objets flottants (1) depuis ladite entrée (8) jusqu'à ladite sortie (10), entraînes par des moyens d'entraînement appropriés (22).
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de traitement (4) est constitué par un tube (14), les moyens de déplacement sont constitués par une vis hélicoidale (21), disposée à l'intérieur dudit tube (14) et ayant un empattement légèrement inférieur à celui de la section droite interne (S) dudit tube (14).
3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que au moins La partie de paroi (14a) du tube (14),proche de l'entrée (8) des objets flottants, est inclinée de manière à définir un angle aigu (a) avec le niveau horizontal (L) du milieu liquide.
4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle aigu (a) précité est compris entre au moins 1" et moins de 450, de préférence entre 1 et 300 et encore mieux entre 1 et 200.
5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (10) est prévu à un niveau adéquat pour permettre une sortie par débordement du mélange milieu liquide (2) + objets flottants (1).
6. Appareil selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le tube précité (30) est perforé, comporte une pluralité de perforations (32) et est disposé au moins en partie dans une enceinte (34) de traitement remplie de milieu liquide (2).
7. Appareil selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la vis hélicoidale (21) est flexible et est disposée également dans un tube (14) coudé.
8. Appareil selon L'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que La vis hélicoidale precitée (21) est du type sans, mandrin.
9. Appareil selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la vis hélicoidale (21) précitée est du type avec mandrin.
10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la vis hélicoidale est du type à filet continu.
11. Appareil selon L'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les objets flottants (1) précités sont des objets flottants fragiles, en particulier des bouchons, notamment en matière plastique, avantageusement La vis est formée par une brosse hélicoidale.
12. Appareil selon la revendication 9 ou 11, caractérisé en ce que La vis hélicoidale est du type à filet discontinu
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