Brevet FR2764374A1 — publié le 19981211

L'invention se rapporte à un dispositif de contrôle de l'écoulement d'un produit contenu dans une enceinte. L'invention se rapporte également à un dispositif de conditionnement thermique de farine ou granulés pourvu du dit dispositif de contrôle. Le transfert de matière granuleuse ou pulvérulente au travers d'un orifice que présente une enceinte peut être contrôlé en modifiant la section d'ouverture de cet orifice, par exemple, à l'aide d'un moyen dit moyen de réglage de l'écoulement. Notamment, dans le cas de ces matières granuleuses, on utilise généralement des obturateurs qui se déplacent dans un plan parallèle au plan défini par le siège. L'écoulement d'un produit dépend de la section d'ouverture mais également de nombreux paramètres qui ne sont pas tous contrôlables. En effet, dans le cas d'une matière granuleuse ou pulvérulente, en raison notamment de l'humidité, il n'est pas rare qu'il se forme dans la masse de matière des amas qui modifient notablement sa vitesse d'écoulement. Cela est très gênant lorsqu'on souhaite transférer une quantité relativement précise dans le temps relativement court, par exemple, pour le remplissage d'un camion placé sous une trémie. C'est également le cas pour effectuer un transfert à débit constant. Le problème de contrôle de l'écoulement se pose également dans le cas des dispositifs de conditionnement thermique (FR-A2.731.590) comprenant - une enceinte, d'axe incliné par rapport à l'horizontale, présentant, en son extrémité supérieure, une entrée pour le produit à traiter et, à son extrémité basse, une ouverture de sortie, - logé dans l'enceinte, au moins un rotor à pales pour le brassage du produit à traiter, - répartis dans l'enceinte, des injecteurs de vapeur et - un moyen de réglage de l'écoulement du produit traité. L'écoulement de la farine se fait principalement par gravité et dépend notamment de l'inclinaison de l'enceinte et des caractéristiques physiques du produit à traiter. Il peut dépendre également d'une aspiration, par exemple, due à une dépression existant en aval. Le ou les rotors à pales sont conçus principalement dans le but de brasser la farine pour obtenir une excellente homogénéisation mais ne doivent pas retenir la farine ou, encore moins, la faire remonter significativement. En outre, cela affecte la durée du traitement thermique, ce qui n'est pas satisfaisant. Pour contrôler l'écoulement, il est connu de prévoir, en sortie de l'enceinte, un volet qui obture plus ou moins l'orifice de sortie et qui contrôle donc plus ou moins le débit en sortie de l'enceinte. L'utilisation d'un volet permet, lors du nettoyage de l'enceinte, de dégager totalement l'orifice de sortie et d'assurer ledit nettoyage, notamment par projection d'air, par exemple avant de traiter un autre produit. Les résultats en ce qui concerne le contrôle de l'écoulement ne sont toutefois pas suffisants. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif du type précité qui remédie à ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un tel dispositif de contrôle de l'écoulement d'un produit caractérisé en ce qu'il comprend - une enveloppe formant un stator présentant également une entrée et une sortie, - en rotation dans le stator, un rotor creux d'axe orthogonal à l'axe de l'enceinte comprenant un ensemble d'alvéoles débouchant à sa périphérie et à l'intérieur du rotor et inscrites entre un diamètre externe et un diamètre interne, et - à l'intérieur du rotor, dans le volume cylindrique du diamètre interne précité, un volet en forme de secteur, écarté de l'axe de rotation d'une valeur égale au rayon interne précité, mobile entre une première position sensiblement située en regard de l'entrée du stator de sorte que ce volet et les alvéoles qui se déplacent devant constituent alors une pompe volumétrique et une seconde position où ce volet dégage totalement l'entrée de sorte que le passage entre l'entrée et la sortie du stator n'est que faiblement réduit par les zones matérialisant les parois latérales des alvéoles. Elle a également pour objet un dispositif de conditionnement thermique pourvu du dit dispositif de contrôle. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faites à titre d'exemple non limitatif qui représente schématiquement - figure 1 : un dispositif de conditionnement, - figures 2 et 3 : un détail du dispositif, - figure 4 : une coupe selon IV-IV de la figure 2, - figure 5 : une trémie pourvue d'un dispositif de contrôle selon l'invention. En se reportant au dessin, on voit que, pour transférer un produit contenu dans une enceinte 2, telle une trémie, celle-ci présente un orifice d'écoulement au travers duquel le produit s'écoule notamment par gravité. Un dispositif 100 de contrôle de l'écoulement permet de modifier la quantité de produit qui s'évacue au travers de l'orifice à l'aide notamment d'un moyen 7 de réglage. Selon une caractéristique de l'invention, le moyen 7 de réglage de l'écoulement comprend - une enveloppe 9 formant un stator présentant également une entrée 10 et une sortie 11, - en rotation dans le stator, un rotor 12 creux d'axe orthogonal à l'axe de l'enceinte comprenant un ensemble d'alvéoles 13 débouchant à sa périphérie et à l'intérieur du rotor et inscrites entre un diamètre externe et un diamètre interne, et - à l'intérieur du rotor, dans le volume cylindrique du diamètre interne précité, un volet 14 en forme de secteur, écarté de l'axe de rotation d'une valeur égale au rayon interne précité, mobile entre une première position (figure 2) sensiblement située en regard de l'entrée du stator de sorte que ce volet et les alvéoles qui se déplacent devant constituent alors une pompe volumétrique et une seconde position (figure 3) où ce volet dégage totalement l'entrée de sorte que le passage entre l'entrée et la sortie du stator n'est que faiblement réduit par les zones matérialisant les parois latérales des alvéoles. Par exemple, les alvéoles sont délimitées par des aubes 15 disposées sensiblement radialement, le rotor se présentant donc sous la forme d'une roue à aubes. Ainsi lorsque le volet est en regard de l'entrée du stator, la quantité de produit extrait est proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue à aubes et du volume des augets délimité par deux aubes et la face externe du volet. Avantageusement, le moyen 7 de réglage selon l'invention comprend au moins deux roues à aubes disposées coaxialement et côte à côte et les aubes d'un des rotors sont décalées angulairement par rapport aux aubes de l'autre rotor. Ce décalage contribue à la régularisation du débit d'extraction. En maitrisant l'extraction, on maîtrise l'écoulement et on évite notamment les coulées intempestives. Dans le cas de produits s'écoulant avec difficulté, les aubes pourront aider à cet écoulement et éviter la formation de voûte. Lorsque le volet dégage totalement l'entrée, le débit en sortie est important et permet de remplir rapidement, par exemple, la benne d'un camion. La fin du remplissage pour obtenir un volume et/ou un poids précis peut se faire en mettant en place le volet et en contrôlant le débit par le contrôle de la vitesse de rotation des roues à aubes. On peut ainsi optimiser la vitesse de remplissage d'un récipient. Dans un mode d'utilisation, on voit que pour stériliser des produits du type farines ou granulés, on utilise un dispositif 1 de conditionnement thermique comprenant - une enceinte 2, d'axe incliné par rapport à l'horizontale, présentant, en son extrémité supérieure, une entrée 3 pour le produit à traiter et, à son extrémité basse, une ouverture de sortie, - logé dans l'enceinte, au moins un rotor 5 à pales pour le brassage du produit à traiter, - répartis dans l'enceinte, des injecteurs 6 de vapeur et - un moyen 7 de réglage de l'écoulement du produit traité. De préférence, ce dispositif comprend deux rotors à pales tournant en sens inverse. L'inclinaison de l'enceinte sera généralement comprise entre 100 et 30". L'extrémité haute de l'enceinte pourrait être portée par des vérins de manière à faire varier l'inclinaison en fonction des conditions d'utilisation. Outre les injecteurs de vapeur, sont également prévus des moyens d'introduction d'additifs, tels de la mélasse ou autres. Au moins localement, l'enceinte sera logée dans une enveloppe externe dans laquelle est introduite de la vapeur sous pression pour le chauffage. Il est bien entendu possible de prévoir tout autre mode de chauffage. L'ensemble sera calorifuge pour limiter les pertes de calories. Des portes 8 donnent accès à l'intérieur de l'enceinte et permettent ainsi l'entretien. En position largement ouverte, le nettoyage pourra être réalisé par un grand débit d'air stérilisé. Ce type de nettoyage n'est rendu possible que par le fait que le dispositif de contrôle de l'écoulement ne réduit pas notablement la section de l'orifice. Pour les produits collants, le nettoyage pourrait se faire avec de l'eau. Il est possible de prévoir à l'intérieur de l'enceinte, des sondes 16 mesurant la température du produit. Dans le cas où on utilise deux rotors à pales, l'enceinte a approximativement la forme de deux cylindres côte à côte avec une zone médiane commune où s'interpénétrent les pales des rotors et c'est au niveau de cette zone commune que sont injectés, d'une part, la vapeur et, d'autre part, les additifs. Ces rotors à pales pour le brassage sont bien entendu entraînés en rotation par un moyen moteur 17. REVENDICATIONS 1. Dispositif (100) de contrôle de l'écoulement d'un produit granuleux contenu dans une enceinte (2) comprenant un moyen (7) de réglage de l'écoulement du produit au travers d'un orifice que présente l'enceinte, ce dispositif étant CARACTERISE en ce que le moyen (7) de réglage de l'écoulement comprend - une enveloppe (9) formant un stator présentant également une entrée (10) et une sortie (11), - en rotation dans le stator, un rotor (12) creux d'axe orthogonal à l'axe de l'enceinte comprenant un ensemble d'alvéoles (13) débouchant à sa périphérie et à l'intérieur du rotor et inscrites entre un diamètre externe et un diamètre interne, et - à l'intérieur du rotor, dans le volume cylindrique du diamètre interne précité, un volet (14) en forme de secteur, écarté de l'axe de rotation d'une valeur égale au rayon interne précité, mobile entre une première position sensiblement située en regard de l'entrée du stator de sorte que ce volet et les alvéoles qui se déplacent devant constituent alors une pompe volumétrique et une seconde position où ce volet dégage totalement l'entrée de sorte que le passage entre l'entrée et la sortie du stator n'est que faiblement réduit par les zones matérialisant les parois laterales des alvéoles. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les alvéoles sont délimitées par des aubes (15) disposées sensiblement radialement, le rotor se présentant donc sous la forme d'une roue à aubes. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le moyen (7) de réglage comprend au moins deux roues à aubes disposées coaxialement et côte à côte et les aubes d'un des rotors sont décalées angulairement par rapport aux aubes de l'autre rotor. 4. Dispositif de conditionnement thermique caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.