Brevet FR2688710A1 — publié le 19930924

PROCEDE ET APPAREIL DE TRAITEMENT EN CONTINU DE PARTICULES La présente invention concerne un procédé de traitement en continu de particules au moyen d'un agent de traitement ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu de traiter des particules en continu au moyen d'un agent de traitement solide ou liquide de manière à les enrober ou les pelliculer pour diverses applications Le problème à résoudre dans ce type de technique réside dans le souhait à la fois d'obtenir un traitement le plus uniforme et régulier possible et d'effectuer le traitement dans des conditions économiquement satisfaisantes. Dans ce domaine, on a proposé des procédés et appareils, dans -lesquels on fait progresser les particules, ainsi que l'agent de traitement préalablement apporté avec les particules, au fond d'une auge fixe à l'aide d'une brosse longitudinale coaxiale au fond de l'auge et tangente par au moins une de ses génératrices au fond de la dite auge Si cette technique apporte une amélioration par rapport aux techniques antérieures, elle a néanmoins l'inconvénient de ne pas offrir une répartition suffisament uniforme de ragent de traitement sur les particules et de nécessiter un matériel relativement long pour obtenir un effet suffisant. On a proposé plus récemment un autre dispositif, dans lequel la partie principale est un tambour à rotation lente, dans lequel est introduite une brosse, d'axe parallèle mais excentrée, et rotative dans un sens opposé à celui de la rotation du tambour, de manière à donner une meilleure agitation au particules et améliorer encore l'uniformité du recouvrement des particules. Cependant ces techniques restent encore insuffisantes, lorsqu'on veut une qualité de haut niveau du recouvrement alliée à une productivité élevée. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé et un dispositif de traitement en continu de particules alliant à la fois une excellente qualité de recouvrement et une productivité améliorée. 2 2688710 Plus particulièrement l'invention a d'abord pour objet un procédé de traitement en surface en continu de particules en mouvement au moyen d'un agent de traitement, caractérisé en ce que: ragent de traitement est apporté simultanément et en continu; les particules sont sous forme de volumes élémentaires en mouvement principal de translation longitudinale continu piston, les particules de chaque volume étant soumises en outre, et simultanément, à au moins un mouvement de rotation en direction transversale de celle du 1 i O mouvement principal, et au moins un mouvement vertical dans un espace élémentaire, dont toutes les parois en contact avec les particules sont mobiles en continu. De manière préférée, chaque espace élémentaire est défini par au moins une paroi principale cylindrique ou polygonale d'un tambour, en rotation lente autour d'un axe longitudinal et au moins deux parois secondaires se déplaçant de manière rectiligne dans le sens du mouvement principal de translation. Par commodité, au moins deux des parois secondaires sont sensiblement parallèles entre elles. De préférence, les parois secondaires sont constituées, deux par deux, par deux parties homologues successives, dans le sens de leur progression, d' une hélice tangente selon au moins une génératrice à la paroi principale rotative. En particulier les parois secondaires sont constituées par deux hélices à axes parallèles à celui de la paroi principale rotative. Selon une variante préférée, les parois secondaires sont constituées par les parois intérieures des pas des brosses. L'agent de traitement peut être solide, par exemple une poudre, ou liquide, par exemple une solution, émulsion dispersion notamment de matières filmogènes et/ou de matières adhésives, et peut être amené sur les noyaux élémentaires par tout moyen convenable situé à l'intérieur du tambour 3 2688710 tel que déversoir ou bande transporteuse inclinée, dans le cas d'un solide, ou une ou plusieurs rampes de pulvérisation,dans le cas d'un liquide De manière préférée, pour assurer à la sortie du tambour une bonne qualité de traitement, l'agent de traitement est appliqué sur les noyaux élémentaires, dans la première partie de leur trajet de translation sur la paroi principale. Les particules sont amenées et versées à l'entrée du tambour cylindrique par tout dispositif convenable tel que déversoir ou bande transporteuse incliné et peuvent avoir subi un prétraitement comme par exemple une humidification ou l'apport d'une substance liante De préférence ce prétraitement peut être réalisé dans un dispositif selon l'invention A la sortie de tambour de traitement les particules traitées peuvent être évacuées par tout dispositif convenable comme par exemple une bande transporteuse pour être directement stockées De préférence cette bande transporteuse fait partie de ou alimente une unité de séchage de préférence en continu. Le procédé selon l'invention est applicable à toutes sortes de particules telles que par exemple semences, noyaux pour bonbons, dragées, cachets, biscuits et analogues et plus généralement à toutes les particules de dimensions moyennes allant de quelques mm à 3 cm. L'invention a également pour objet un dispositif pour le traitement de particules au moyen d'un agent de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour longitudinal, rotatif autour d'un axe sensiblement horizontal, dans lequel progressent d'un bout à l'autre les particules amenées en continu à l'entrée du tambour par un dispositif distributeur, et dans l'espace duquel se trouvent: a) au moins deux hélices rotatives autour d'axes parallèles à celui du tambour,au moins l'une tournant dans le même sens et les autres en sens contraire,, b) au moins un dispositif d'alimentation comprenant une rampe d'alimentation, dont l'axe est sensiblement horizontal et paralèlle à celui du tambour, associée à au moins un répartiteur de ragent de traitement sur les particules en mouvement, sur toute la zone de traitement du tambour. 4 2688710 Le tambour est habituellement un cylindre éventuellement perforé, de section circulaire ou polygonale. De préférence, la rampe d'alimentation est située au dessus du plan des axes des hélices longitudinales Le répartiteur de l'agent de traitement peut être une buse de pulvérisation, si l'agent de traitement est liquide ou un distributeur de solide par exemple si l'agent est une poudre. Le dispositif selon l'invention peut être inclus dans une ligne de traitement des particules comprenant habituellement un dispositif de transport en continu pour évacuer les particules traitées Le dispositif de transport peut être associé ou faire partie d'une unité de séchage des particules traitées. Le procédé selon l'invention et le dispositif pour sa mise en oeuvre seront mieux compris à l'aide desfigures ci-jointes: -la figure 1 représente un schéma d'ensemble d'une unité de traitement comprenant un mode de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 2 est une vue de profil d'un mode de réalisation; la figure 3 est une vue de face du dispositif selon la figure 2. L'ensemble représenté à la figure 1 comprend un dispositif 1 de stockage des particules à traiter Celles ci sont déversées par gravité sur une bande transporteuse doseuse 2 entraînée, vers la droite,par un moteur 3 et régulée, qui emmène les particules et les fait tomber dans un déversoir 4, qui à son tour déverse les particules à l'entrée et à l'intérieur d'un tambour cylindrique 5, tournant, dans le sens indiqué par la flèche,sur des galets 6, entraînés autour d'un axe commun par un moteur 7 Le cylindre est sensiblement horizontal, c'est à dire comme ici horizontal mais peut être notament incliné vers le haut jusqu'à environ 30 ',dans le sens de progression des particules. A l'intérieur du cylindre et dans sa partie basse sont installées deux brosses hélicoïdales 8 et 9 à axes parallèles à celui du cylindre et montées rotatives, entraînées respectivement par un moteur 10 et 11, de manière tangentielle selon au moins une génératrice à un génératrice du cylindre et 2688710 que la brosse 8 tourne dans e même sens que le cylindre et la brosse 9 tourne en sens inverse Les vitesses respectives sont choisies de manière que les particules parcourant le fond du cylindre en rotation sont renvoyées d'une brosse à l'autre en créant entre les surfaces intérieures de leur pas respectif et la paroi rotative du cylindre des volumes élémentaires de particules soumises à une translation le long du cylindre et des mouvements faisant tourner ces particules sur toutes leur faces. Toujours à l'intérieur du tambour mais située au dessus des brosses est monté un dispositif d'alimentation comprenant une rampe d'alimentation 12 en un agent de traitement liquide associée à une série de buses de pulvérisation 13 L'ensemble est diposé longitudinalement sensiblement parallèle à l'axe du cylindre Lorsque les particules passent dans la zone de traitement du cylindre les buses projettent ragent de traitement sur elles, donc dans le cas de la figure vers le bas Du fait du mouvement décrit ci-dessus des *particules, l'agent de traitement se répartit sur toute leur surface d'une manière particulièrement homogène. Les particules peuvent alors quitter directement le cylindre ou ne le quitter qu'àprès passage dans une prolongation du tambour non munie d'un dispositif de distribution d'agent de traitement, ce qui a pour effet de parfaire l'homogénéité de recouvrement des particules Cependant cet effet peut être également obtenu par passage des particules traitées dans un système analogue ou différent de brassage et de transport en continu. A la sortie, les particules traitées sont déversées ou reprises par une bande transporteuse 14 entraînée par un moteur 15 qui peut les convoyer directement vers une unité de conditionnement ou, si un séchage est nécessaire, vers une unité de séchage de préférence en continu De manière avantageuse la bande transporteuse fait elle même partie d'un séchoir en continu, ce qui permet d'avoir une installation complète particulièrement compacte et productive. La figure 2 représente une vue de profil d'un mode de réalisation préférée de l'invention Le cylindre 20 est entraîné en rotation par les galets 21, eux mêmes entraînés par le moteur 22 Les brosses 23 et 24 sont entraînées par un moteur commun 25 mais, par un jeu de pignons, en sens différent, la brosse 23 tournant dans le même sens que le cylindre et la brosse 24 en sens contraire Les particules sont amenées en continu par la vis 26,dans le sens indiqué par la flèche, vers la gauche Enfin, dans la partie haute du cylindre et pratiquement sur toute sa longueur, est montée une rampe d'alimentation 27 associée à une série de buses 28, l'ensemble étant monté coulissant par liaison solidaire avec un chariot mobile 29 Cette disposition permet un accès et un nettoyage plus faciles des éléments du dispositif. La figure 3 est une vue de face schématique partielle de la figure 2, c'est à dire sans les moteurs ni le chariot coulissant Le cylindre 28 est rotatif sur les galets 21 Les brosses 23 et 24 tournent respectivement dans le même sens et dans le sens contraire à celui du cylindre Dans la partie haute est disposée la rampe d'alimentation 27 associée à la buse 28. Sans qu'il soit nécessaire d'entrer dans les détails, il est clair que le mouvement de tous les éléments du dispositif décrit ci dessus sont équipés de dispositifs de régulations, non décrits, de manière à assurer un débit d'agent de traitement régulier et connecté avec la vitesse de progression des particules dans le cylindre ainsi que leur mouvements transversaux obtenus par le réglage des vitesses respectives des brosses, de manière à créer des volumes élémentaires de particules en mouvement, de sorte que leur surface soit le plus souvent possible dans la zone o est projeté l'agent de traitement et tournée vers la buse. L'exemple suivant relatif à une opération de traitement de semences en continu permet d'illustrer les avantages du procédé selon l'invention en ce qui concerne la qualité de recouvrement des graines et la productivité du procédé. EXEMPLE: Un lot de 24 tonnes de maïs, nettoyé et criblé, est pesé en continu de manière à obtenir un débit constant, par régulation, de 12 t/heure, et introduit en continu dans un cylindre horizontal, par une extrémité, de diamètre 600 mm et de 1 m de longueur Le cylindre, vu de l'entrée, tourne dans le sens des aiguilles d'une montre à une vitesse de 80 tr/mn Toutes les vitesses sont maintenues constantes. Le cylindre est équipé, dans sa partie basse (cf fig 3), de deux brosses à axes longitudinaux parallèles à celui du cylindre, en polyamide, de pas de 100 mm et de diamètre 200 mm et tangentes entre elles Vues entrée semences elles tournent respectivement à 180 tr/mn pour celle de droite et à 100 tr/mn pour celle de gauche, de sorte que la brosse de droite ramène au centre les semences entraîneées par le cylindre Les pas des brosses et la paroi du cylindre tournant forment ainsi des espaces, en contact avec les semences, à parois mobiles qui mélangent les semences en paquets et les entraînent vers la sortie du cylindre, avec une répartition du temps de séjour très bien contrôlée. Simultanément, sur l'écoulement du flux de semences dans le bas du cylindre, est pulvérisée une bouillie constituée d'une suspension à base d'une matière polymère filmogène, contenant un colorant et une matière fongicide,ainsi que des adjuvants de formulation "de composition (pour 1 litre): alcool polyvinylique 20 g argile broyée 200 g Rouge Basoflex 3855 20 ml (marque déposée) Thirame (fongicide) 100 g" en continu par cinq buses, alimentées par une rampe située au-dessus des brosses Ainsi l'agent de traitement arrive sur la surface présentée et renouvelées des semences Le débit cumulé dans les cinq buses est réglé à 120 1/heure de manière à appliquer 0,021 de bouillie par kg de semences. Le traitement de 24 tonnes est effectué en deux heures Les semences ainsi traitées ressortent humides, avec une humidité ne nuisant pas à leur conservation ni à leurs propriétés biologiques, et présentant un aspect de couverture très régulier. REVENDICATIONS 1)Procédé de traitement en surface en continu de particules en mouvement au moyen d'un agent de traitement, caractérisé en ce que: ragent de traitement est apporté simultanément et en continu; les particules sont sous forme de volumes élémentaires en mouvement principal de translation longitudinale continu piston, les particules de chaque volume étant soumis en outre et simultanément à au moins un mouvement de rotation en direction transversale de celle du mouvement principal, et au moins un mouvement vertical dans un espace élémentaire, dont toutes les parois en contact avec les particules sont mobiles en continu. 2) Procédé selon la revendication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'apport d'agent de traitement se fait par pulvérisation. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque espace élémentaire est défini par au moins une paroi principale cylindrique ou polygonale d'un tambour, en rotation lente autour d'un axe longitudinal et au moins deux parois secondaires se déplaçant de manière rectiligne dans le sens du mouvement principal de translation. 4) Procédé selon la revendications 3, caractérisé en ce que au moins deux des parois secondaires sont sensiblement parallèles entre elles. ) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parois secondaires sont constituées, deux par deux, par deux parties homologues successives d' une hélice tangente selon au moins une génératrice à la paroi principale rotative. 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parois secondaires sont constituées par deux hélices à axes parallèles à celui de la paroi principale rotative. 7) Procédé selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les parois secondaires sont constituées par les parois intérieures des pas de brosses. 8) Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'agent de traitement est appliqué sur les volumes de particules élémentaires, dans la première partie de leur trajet de translation. 9) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'agent de traitement est un liquide. ) Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'agent de traitement est une poudre. 11) Procédé selon l'une des revendications 1 àl O, caractérisé en ce que, à la sortie du traitement, les particules sont soumises à un séchage. 12) Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les particules sont des semences. 13) Dispositif pour le traitement de particules au moyen d'un agent de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend un tambour longitudinal, rotatif autour d'un axe sensiblement horizontal, dans lequel progressent d'un bout à l'autre les particules amenées en continu à rentrée du tambour par un dispositif distributeur, et dans l'espace duquel se trouvent: a) au moins deux hélices rotatives autour d'axes parallèles à celui du tambour,au moins l'une tournant dans le même sens et les autres en sens contraire,, b)au mois une une rampe dalimentation, dont l'axe est sensiblement horizontal et paralèlle à celui du tambour, associée à au moins un répartiteur de l'agent de traitement sur les particules en mouvement, sur toute la zone de traitement du tambour. 14) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la rampe est située au dessus du plan des axes des hélices longitudinales. ) Dispositif selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que le cylindre est perforé. 16) Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le cylindre est cylindrique. 17) Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que le cylindre est polygonal. 18)Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que le répartiteur de l'agent de traitement est une buse de pulvérisation. 19)Dispositif selon l'une des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que le répartiteur de l'agent de traitement est un distributeur de poudre; ) Dispositif selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que, à la sortie du tambour se trouve un dispositif de transport en continu pour évacuer les particules traitées. 21) Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que le dispositif de transport est associé à une unité de séchage des particules traitées.