Brevet FR2482869A1 — publié le 19811127

L'invention a pour objet un injecteur destiné à mettre un produit pâteux sous une forme qui rend possible et facile son incorporation de manière homogène à un autre produit. En général, mais ce n'est pas obligatoire, cet autre produit est un produit -solide se trouvant sous forme de grains ou de particules. Un exemple possible, spécialement avan tageux, mais non exclusif, d'utilisation de l'invention est celui du mélange de la mélasse à des céréales (blé, mas, soja, etc...) pour la préparation des aliments du bétail . La mélasse est un produit pâteux qui offre une difficulté particulière quand il s'agit de l'ajou- ter à des céréales et de la malaxer avec celles-ci pour obtenir un mélange homogène On utilise jusqu'à présent, à cet effet, des injecteurs ayant un ou des orifices à diver- ses dimensions et on force la résine sous des pressions va riables de 1 à 15 bars, mais la mélasse est riche en sucre et elle se pulvérise malO On a tente de la réchauffer dans l'espoir de la rendre plus fluide, mais le sucre donne naissance à des filaments qui ne sont pas favorables à un mélange homogène. L'invention a pour but principal de parvenir à un injecteur qui surmonte les difficultés rencontrées jusqu'à présent --et qui permette de mettre les produits pâteux, spécialement la mélasse, sous une forme tout à ait favorable à son mélange homogène avec des produits solides comme les céréales. On atteint ce but, selon l'invention, à l'aide d'uni injecteur ayant deux canaux distincts dQali- mentation se terminant, pour un premier canal, par un orifice central d'éjection du produit pâteux et pour le second canal par deux orifices d'éjection d'air comprimé disposés de part et d'autre du canal central et dirigés dans des directions concourantes se rencontrant sur la ligne d'éjec- tion du produit provenant de l'orifice centrale La pression d'éjection de l'air compri mé est environ le double de la pression d'éjection de la mélasse. En réalité, ce rapport est variable dans des li- mites assez grandes, en fonction de la nature et de l'état du produit pâteùx, ainsi qu'on l'expliquera plus loin. De préférence, les orifices de sorti.e de l'air comprimé sont disposés pour que les jets d'ar soient inclinés chacun de 450 par rapport au jet de produit pâteux sortant de l'orifice central. Cet agencement n est pas non plus strictement obligatoire et peut étre modifié selon les conditions de fonctionnement. L'invention couvre aussi tout mala}reur dans lequel un volute de céréales est malaxé par des moyens appropriés cependant qu'un produit pâteux, de la mélasse par exemple, est projeté en directics de ce volume en cours de malaxage, à l'aide d'un injecteur cu d'une ramSe nn'n:- de plusieurs injecteurs tels que définis ci-dessus. Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant une description d'un exemple de realisation d'un injecteur selon l'invention utilisable sur une rampe installée dans un malaxeur de cc'réales et de mélasse. On se reportera au dessin annexé dans lequel . - la figure 1 est une vue en coupe par un plan passant par l'axe d'un injecteur conforme à l'in- vention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une rampe sur laquelle se monte l'injecteur de la figure 1, - la figure 3 est une vue générale schématique en perspective et en coupe d'un malaxeur équipé de la rampe de la figure 2. Un injecteur selon l'invention présente deux canaux distincts d'alimentation dont l'un, un canal 1, se termine par un orifice central d'éjection 2 destiné à la sortie sous pression d'un jet de produit pateux. Un injecteur étant le plus souvent un corps de révolution autour d'un axe géneral, le canal I et l'orifice 2 ont une section droite circulaire et sont disposés autour de ce même axe. Toutefois, une telle section droite circulaire de l'orifice 2 n'est pas obligatoire. Un second canal d'éjection 3 se termi- ne par deux orifices 4 d'éjection d'air comprimée Ces ori fices 4 sont disposés de part et d'autre de l'orifice central 2 et ils sont dirigés dans des directions concourantes qui se rencontrent sur l'axe de l'orifice central 2. L'axe de ce dernier est aussi la ligne le long de laquelle le produit pâteux est éjecté sous forme d'un jet. En pratique, l'injecteur étant un corps de révolution, comme on la dit, sa face extrême terminale 5 est creusée par une cuvette 6 dans le flanc de laquelle sont réalisées par usinage deux plages inclinées 6A, 6B, symétriquement à l'axe général de l'injecteur.Dans le fond de la cuvette 6 s'ouvre orifice central 2 et dans les plages latérales inclinées 6A, 6B s'ouvrent les deux orifices 4 en des points situés symétriquement par rapport à l'axe général de l'in- jecteur et de l'orifice central 2. Dans l'exemple décrit ici, l'angle au sommet de la cuvette 6 est de 900 ; les plages 6A, 6B ont chacune une inclinaison de 450 et les directions d'éåec- tion des orifices 4 sont perpendiculaires à ces plages. Les directions d'éjection du produit pâteux font par conséquent un angle de 900 entre elles ; il en résulte aussi que les jets d'air qui sortent des orifices 4 sont inclinés chacun de 450 par rapport au jet de produit pateux éjecté par l'orifice central 2. Pour des raisons pratiques de réalisation, le second canal 3 est constitué par deux conduits 3A, 3B, percés symétriquement et parallelement à l'axe général de l'injecteur et se terminant par deux conduits 3A1, 3B1 inclinés perpendiculairement chacun à la plage 6A, 6B correspondante. il est indifférent au point de vue de l'invention de prévoir à l'intérieur du corps de l'injec- teur un unique canal 3 aboutissant à deux orifices 4 ou un canal 3 se divisant en deux conduits 3A, 3B, ou même deux canaux 3 alimentés individuellement en air comprimé. La caractéristique importante selon l'invention est qu'il existe deux orifices 4 substantiellement symétriques par rapport à l'orifice 2 d'éjection du produit pâteux, ali-mentés en air comprimé ou, plus généralement, en gaz sous pression. Extérieurement, l'injecteur de l'inventeur a à sa base une collerette 7 de serrage grace à laquelle il peut être monté sur une rampe à plusieurs injecteurs au moyen d'un écrou 8 ayant une collerette intérieure 9. La figure 2 montre une vue en coupe d'une rampe 10 comprenant un conduit extérieur Il d'air comprimé et un conduit intérieur 12 de produit pâteux. Des embouts de raccordement 13 sont prévus en des points alignés et espacés le long de la rampe 10.Chaque embout 13 est réuni au conduit intérieur 12 par un passage central 14 destiné à communiquer avec le canal I de l'injecteur, et au conduit extérieur Il par plusieurs trous parallèles 15 qui s'ouvrent dans une gorge circulaire 16 ménagée dans la face frontale 17. La gorge 16 est prévue pour êtreen communication avec les conduits 3A, 33 quelle que soit l'orientation de linåecteur monté sur l'embout 13. Pendant l'utilisation de l'injecteur de l'invention, le produit pâteux sort par l'orifice central 2 sous forme d'un jet cylindrique. Très rapidement, ce jet est rencontré par les deux jets concourants d'air comprimé qui sortent par les orifices 4. Ces deux jets écrasent entre eux le jet de produit pâteux en produisant un effet analogue à un laminage. Le produit pâteux étant à la fois poussé en sens axial et écrasé en sens transversal, il s'élargit fortement en diminuant considérablement d'épaisseur. il peut, dans cet état, être facilement fragmenté en de nombreux petites particules dont le mélange à d'autres particules ou grains ne présente plus de difficultés. En fonction dès conditions réelles de marche, de la nature et de la température du produit pateux, il est aisé de régler la pression de l'air comprimé en vue de l'écrasement plus ou moins prononcé que l'on désire atteindre du jet central de produit pâteux. De même, on peut être conduit à adopter un angle d'inclinaison des jets d'air différent de l'angle de 450 qui, pourtant, est satisfaisant dans la plupart des cas.L'essentiel est que les jets viennent frapper symétriquement le jet de produit pâteux afin de le comprimer et de l'écraser comme on 1 ta expliqué. il n'est pas nécessaire pour obtenir ce résultat que les jets de produit pâteux et d'air comprimé soient cylindriques Une rampe 10 comprenant plusieurs em- bouts alignés et espacés 13 est utilisable dans un malaxeur 18 illustré schématiquement par la figure he, Ce malaxeur comprend un rotor de brassage (non représenté) tournant autour d'un axe longitudinal 19.Un certain volume 20 de céréales est brassé par le rot or qui tourne dans le sens horaire indiqué par une flèche F. Ce brassage provoque la formation, en 21, le long d'une paroi latérale du malaxeur, d'une sorte d'onde ou de vague longitudinale qui s'élève au-dessus du niveau normal du volume 2O au repos et qui retombe en roulant en sens transversale Sur les embouts 13, on monte des injecteurs conformes à l'invention, en enles o::rientant pour provoquer l'éjection devant la vague 21 de rubans 22 élargis et amincis d'un produit pâteux à mélan ger aux céréales. Ces rubans sont rencontrés par la vague 21 qui retombe , ils sont fragmentés et entraînés avec les céréales et, finalement, mélangés à ces dernières de manie- re homogène. Dans un malaxeur équipé d'injecteurs conformes à l'invention, on a éjecte par l'orifice central 2 (ayant 4 mm de diamètre) de la mélasse sous une pression de 2 bars environ, à un débit de 8 1/mm et par les orifi- ces latéraux 4 (ayant chacun 2 mm de diamètre) de l'air comprimé sous une pression de 2 à 2,5 bars à un débit de 8 à 10 Nm3/h. Sous l'effet des jets d'air, le jet de mélasse s'élargissait jusqu'à une largeur de 30 à 40 cm ; il était très mince et facile à disperser au sein des céréales en agitation. REVENDICATIONS 1) Injecteur pour l'injection d'un produit pâteux sous forme facile à mélanger à d'autres corps solides fragmentés ayant un canal et un orifice d'éjection d'un produit pâteux caractérisé en ce qu'il présente deux orifices destinés à l'éjection d'air comprimé et disposés de part et d'autre de l'orifice d'éjection du produit pâteux, dirigés dans des directions ooncouran- tes se rencontrant sur la ligne d'éjection du produit pâ teux. 2) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices de sortie de l'air comprimé ont des directions d'éjection inclinées de 450 env- ron par rapport à la direction d'éjection du produit pâteux3 3) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices d'éjection de l'air comprimé sont disposés en des points substantiellement symétriques par rapport à l'orifice d'éjection du produit pâteux. 4) Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a une face extrême terminale dans laquelle est creusée une cuvette au fond de laquelle s'ouvre l'orifice d'éjection du produit pâteux cependant que deux plages symétriques inclinées à 450 sont usinées dans le flanc de cette cuvette, les orifices d'éjection d'air comprimé s'ouvrant respectivement dans les plages symétriques avec une direction d'éjection perpendiculaire respectivement à ces plages. 5) Injecteur selon la revendication 1, caracterisé en ce qu'il est pourvu à sa base d'une colle rette de serrage permettant son montage avec une possibili- té de réglage à volonté de son orientation 6) Rampe comprenant plusieurs injecteurs alignés et espacés, caractérisée en ce que ces inec- teurs sont conformes à ltune quelconque au moins des revendications 1 à 5. 7) Malaxeur à rotor de brassage pour le mélange homogène d'un produit pâteux et de céréales, comprenant une rampe d'injection, caractérisé en ce que cette rampe d'injection est conforme à la revendication 6 les injecteurs ayant une orientation telle qu'ils produisent pendant le fonctionnement des rubans minces et élargis du produit pâteux disposes en sens longitudinal parallèle à l'axe du rotor de brassage.