Brevet FR2798261A1 — publié le 20010316

INSTALLATION POUR LA FABRICATION ET LA DISTRIBUTION D'ALIMENTS SECS PULVÉRULENTS POUR ANIMAUX. La présente invention est relative à une installation pour la fabrication de produits tels des farines pour animaux d'élevage à partir d'un ou plusieurs constituants secs en grains ou en poudre. De telles installations comprennent des silos de stockage des aliments, une unité de mélange et des moyens de transport des produits entre les silos de stockage et l'unité de mélange et entre l'unité mélange et lieu de distribution du produit. Certaines installations sont équipées en amont de l'unité de mélange d'un ensemble de broyage grace auquel est possible de moudre les produits en grains avant leur introduction dans l'unité de mélange. Pour transporter les produits entre les différents postes sont utilisés des conduites et des moyens d'aspiration et de propulsion, tels des groupes moto- compresseur pompes à vide, aptes à créer une dépression en aval des produits ou une pression d'air en arrière. Cette façon d'opérer est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet de transport des produits sur de grandes distances dans des conduites de faibles diamètres. De tels moyens sont notamment décrits dans le brevet FR 87 03210 de la demanderesse. Dans l'installation selon le brevet précité l'unité de broyage comprend une cuve étanche verticale dans laquelle sont chargés les produits à broyer et un broyeur raccorde d'une part à la cuve étanche et d'autre part par l'intermédiaire cyclone à la cuve de l'unité de mélange. L'unité de broyage et au moins cuve étanche est installée sur un moyen de pesage des produits introduits dans la cuve. Pendant que le broyage des produits est opéré, la cuve de l'unité de mélange est mise à la pression atmosphérique. Par la suite les produits broyés sont introduits dans la cuve du mélangeur par aspiration. Après mélange ces produits sont refoulés par pression d'air, la cuve du mélangeur étant mise sous pression par le groupe moto compresseur pompe à vide. Le broyeur du type turbine est doté de pales dont le rôle est de créer par rotation un courant qui permet une aspiration du produit et le refoulement du produit. Un des inconvénients de genre de broyeur est d'avoir un faible rendement et de nécessiter la présence de milieux filtrants pour s'opposer au rejet dans l'atmosphère de fines particules de produit. Pour ne pas altérer trop un bilan énergetique particulièrement faible sont utilisés des milieux filtrants de grande taille dont le coût est relativement élevé. Enfin un autre inconvénient de ce genre de broyeur est le niveau de bruit élevé que génère leur fonctionnement. L'inconvénient d'un faible rendement ne se retrouve dans broyeurs gravitaires puisque toute la puissance disponible et utilisée pour broyer le produit et non en partie pour le propulser. Cependant ces broyeurs sont utilisés avec des moyens de transport mécaniques du type élévateur, vis de transfert et autre qui ne permettent pas à moindre coût un transport des produits sur grandes distances et qui exigent au moins en ce qui concerne les moyens de transport dévolus à l'alimentation du broyeur, des contrôles rigoureux des débits, donc des contrôles coûteux. présente invention à pour objet de pallier les différents inconvénients cités plus haut. A cet effet l'installation selon l'invention pour la fabrication d'aliments sec pulvérulents pour animaux à partir du mélange de produits secs broyés, comportant des trémies de stockage de produits pulvérulents ou granulaires, une unité de broyage des produits en grains, une unité de mélange des produits broyés et des moyens de transport de ces produits entre ces différents postes lesquels moyens sont constitués par des conduites et par un au moins un moyen pour créer une dépression dans ces conduites, en aval des produits, de façon que ces derniers puissent y être véhiculés et ce depuis les trémies de stockage vers les l'unité de mélange et de l'unité de mélange vers des postes de distribution, caractérisée en ce que, l'unité de broyage constituée seulement par un broyeur à rotor, est placée par la chambre de broyage du broyeur, en série sur le circuit de transport des produits entre les trémies de stockage et l'unité de mélange, que le broyeur et l'unité de mélange sont placés simultanément en dépression sous un vide de l'ordre de 100 à 500 grammes par cm2 et que les produits entrant dans la composition de l'aliment sont broyés individuellement, en continu dans le broyeur lors de leur transfert depuis leur trémie de stockage vers l'unité de mélange. Ainsi on allie deux avantages, celui lié au transport des produits par dépression et celui lié à l'utilisation d'un broyeur placé sur le circuit d'aspiration qui ne genère lui-même ni dépression ni propulsion et dont le fonctionnement pour raisons, est peu bruyant. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture la description d'une forme préférée de réalisation donnée â titre d'exemple non limitatif en se référant au dessin annexés représentant une schématique d'une installation selon l'invention. Telle que représentée, l'installation selon l'invention, pour la fabrication d'aliments pour animaux à partir de produits secs pulvérulents ou granulaires comprend plusieurs trémies de stockage des produits granulaires à broyer 1 à 5, plusieurs trémies de stockage de produits pulvérulents 6 à 8 qui peuvent être des mineraux, une unité 9 de broyage des produits granulaires, une unité de mélange 10 des différents produits entrant dans la composition de l'aliment à fabriquer, des silos de stockage d'aliments fabriqués selon diverses compositions et des moyens de transport des produits entre ces différents postes constitués par un réseau de conduites et par au moins un moyen 11 pour créer une dépression qui peut être constitué par un groupe pompe à vide surpresseur dont l'ouverture d'aspiration est connectée par une conduite 12 à cuve 13 de l'unité de mélange 10. La cuve de cette unité de mélange est connectée par une conduite 14 à l'ouverture d'évacuation de l'unité de broyage 9. L'unité de mélange 10 est préférentiellement installée sur une balance. y a lieu de noter que préférentiellement seule cette unité 10 et les produits qu'elle contient sont pesés pour un meilleur degré de précision. En variante l'unité de broyage sera aussi installée sur cette balance ou sur une balance indépendante. À l'ouverture de chargement des produits de l'unité de broyage, est connectée une conduite collectrice comportant des dérivations constituant des conduites de prélèvement des produits dans les trémies de stockage. Chaque conduite de prélèvement est équipée d'une vanne en tout ou rien c'est-à-dire d'une vanne dont l'obturateur peut être placé selon une première position selon laquelle le passage du produit dans la conduite est dégagé et une seconde position selon laquelle ce passage est obturé. Selon la première position, le produit pourra être prélevé dans la trémie, la seconde position de l'obturateur interdira ce prélèvement. Chaque vanne de sectionnement pourra être du type manuel ou bien commandé à distance par tous moyens connus de l'homme l'art. La bouche d'aspiration d'air du groupe pompe à vide surpresseur est connectée par une conduite à l'ouverture d'évacuation de l'unité de mélange. A cette ouverture, sont associées plusieurs conduites connectées à des silos 16 de stockage des produits fabriqués. Les trémies de stockage des produits pulvérulents sont connectées par leur ouverture de déchargement directement à l'unité de mélange 10. disposition précédemment citée, selon laquelle l'unité de broyage 9, placée amont de l'unité de mélange 10 sur un même circuit mis en dépression présente l'avantage de moudre les produits simultanément à leur transfert depuis les trémies de stockage vers l'unité de mélange. produit ne séjournant que peu de temps dans la chambre de broyage, son échauffement est limité. Par ailleurs, l'ouverture d'évacuation du produit étant @ un niveau inférieur par rapport à l'ouverture de chargement, le produit peut aussi s'écouler par gravité entre ces deux ouvertures, cette action s'ajoutant à celle de la dépression, le temps de séjour du produit dans le broyeur se trouve encore limité. Comme la chambre de broyage est isolée de l'atmosphère, aucune émanation de fines particules n' est à craindre. Par ailleurs, le niveau sonore du broyeur demeure faible. Le bruit peut encore être atténué en enfermant ce dernier dans une enceinte d'insonorisation. bruit dégagé se trouve encore atténué par le fait que chaque conduite de prélèvement des produits dans les trémies 1 à 5 plonge dans la masse du produit à prélever. Le bruit pouvant s'échapper de cette conduite se trouve absorbé par cette masse. La profondeur d'introduction est ajustable pour d'abord tenir compte du niveau du produit et ensuite pour régler le degré de dépression dans la conduite. Ce degré de dépression sera aussi réglé par une vanne réglable disposée sur chaque conduite de prélèvement, cette vanne déterminant le degré d'ouverture d'une prise d'air. Plus la prise d'air sera faible et plus le débit du produit prélevé sera important. On peut régler ainsi le débit du produit. La commande de cette vanne réglable pourra être opérée de manière manuelle, auquel cas par ce biais sera réalisé un préréglage manuel, ou bien à partir d'un servomécanisme piloté et controlé par l'unité par l'unité de contrôle et *de commande. Cette vanne réglable pourra être placée en aval de la vanne de sectionnement et tout ou rien bien en amont. Entre la vanne de sectionnement et la vanne de reglage du débit du produit, lesquelles sont installées au plus près de la partie de la conduite de prélèvement destinée à être introduite dans la masse produit, pourra être installée une vanne de régulation actionnée par un servomécanisme commandé par l'unité de contrôle et de commande. Cette vanne détermine le degré d'ouverture d'une prise d'air et permet un réglage fin. En variante, on pourra prévoir une vanne de réglage fin commune à plusieurs conduites de prélèvement. Selon cet exemple de réalisation, la vanne de réglage fin sera connectée par des conduites de liaison aux différentes conduites de prélèvement, des clapets anti-retours seront disposés sur ces conduites. Préférentiellement sur la conduite collectrice, est installée une vanne de purge. Par ouverture de cette vanne de purge ainsi que par ouverture des vannes installées sur les conduites de prélèvement, il est possible d'introduire dans les canalisations une importante quantité d'air de façon à y créer un courant. Par ce courant d'air, toutes les canalisations, ainsi que le mélangeur et le broyeur se trouveront débarrassés de toutes le poussières déposées par les produits précédemment utilisés. Selon une première forme de réalisation, la vanne de purge est du type tout ou rien, l'obturateur de la vanne pouvant occuper au moins une position totalement fermée et une position totalement ouverte. Selon une seconde forme de réalisation, l'obturateur de la vanne de purge peut occuper des positions intermédiaires entre la position totalement fermée et la position totalement ouverte pour ajuster le débit d'air aspiré dans la conduite collectrice et donc le degré de depression dans cette dernière. Comme dit précédemment cette vanne peut être actionnée manuellement ou bien actionnée par un servomécanisme commandé par l'unité de contrôle et de commande asservi à la puissance consommée par le broyeur. On pourra prévoir aussi la conduite collectrice une vanne en tout ou rien spécifiquement destinée à la purge et une autre vanne réglable, de régulation déterminant le degré d'ouverture d'une prise d'air dans la conduite collectrice pour y ajuster le degré de dépression. Cette vanne de régulation pourra être actionnée par un servomécanisme commandé par l'unité de contrôle et de commande asservi à la puissance consommée par le broyeur. Dans la forme préférée de réalisation le broyeur 9, installé par exemple sur le sol pour une meilleure accessibilité, est accouple d'une part au rotor du moyen 11 pour créer la dépression et d'autre part à l'arbre de sortie d'un moteur d'entraînement. Ce moyen pour créer une dépression préférentiellement constitué un groupe pompe à vide surpresseur mais d'autres dispositifs remplissant même fonction pourront être utilisés. Ainsi même moteur entraîne d'une part le groupe pompe à vide surpresseur 11 et d'autre part le broyeur 9. Une telle disposition diminue le coût de l'installation. On pourra cependant prévoir deux moteurs séparés, un pour entraîner le broyeur, l'autre pour entraîner le groupe pompe à vide surpresseur. Pour éviter l'introduction dans la chambre de broyage de corps étrangers, comme par exemple des pierres, des morceaux de métal des corps ferro magnétiques, est prévu à l'entrée un dispositif de récupération. Préférentiellement, ce dispositif comprend une chambre interne, avec une entrée et une sortie opposées, traversée par les produits et comportant une série de parois aimantées ou des aimants formant une chicane. Cette chambré pourra être celle d'un dispositif à cyclone ou celle de tout autre moyen assurant un changement brusque de direction. Ainsi cette chambre pourra être formée par le volume interne d'un tube coudé. Pour éviter que le broyeur 9 ne soit engorgé, par un agglomérat de produit, est prévue une vanne de sécurité installée à l'entrée du broyeur sur la conduite collectrice. Cette vanne du type deux voies trois orifices comporte un obturateur mobile entre une première position selon laquelle la communication entre la conduite collectrice et l'entrée du broyeur est assurée et une seconde position selon laquelle d'une part cette communication est interrompue et d'autre part l'entrée du broyeur est mise à l'air libre, l'obturateur de la vanne étant placé selon cette seconde position lors d'un bourrage du broyeur. Cette vanne peut être commandée manuellement mais préférentiellement l'obturateur de la vanne est déplacé d'une position à l'autre par pilote commandé par l'unité de contrôle et de commande qui mesure en permanence la puissance consommée par le moteur du broyeur et actionne le pilote de façon déplacer l'obturateur de la première position vers la seconde lorsque la puissance consommée devient supérieure à un seuil prédéterminé et actionne le pilote de façon à déplacer l'obturateur de la seconde position vers la première lorsque la puissance consommée devient inférieure à ce seuil. En variante, on pourra prévoir deux vannes du type tout rien dont la première sera placée en série, à l'entrée du broyeur, sur la conduite collectrice et dont la seconde sera connectée par son orifice de sortie à la conduite collectrice, l'entrée du broyeur, en aval de la première. Par la manoeuvre la première vanne on pourra interrompre l'alimentation du broyeur en produit et par manceuvre de la seconde vanne de l'air pourra être introduit dans le broyeur. vannes seront commandées par l'unité de contrôle et de commande Préférentiellement, le rotor du broyeur 9 porte dans la chambre de broyage, une série de marteaux librement articulés par une de leurs extrémités sur le rotor. Cette chambre est de plus équipée d'un tamis au travers des mailles duquel passe le produit concassé avant de s'engager dans l'ouverture de sortie du broyeur. Avantageusement le tamis est une paroi sans fin montée autour du rotor coaxialement à ce dernier. Cette paroi sans fin est solidarisée à des bras radiaux de soutien fixés à au moins une fourreau engagé librement en rotation sur l'arbre du rotor du broyeur. À l'opposé de l'ouverture d'évacuation des produits broyés, la chambre de broyage est équipée d'une paroi écran, cintrée. Cette paroi est disposée entre le rotor et le tamis pour masquer la forme supérieure de ce dernier et protéger cette zone des projections. Le fourreau auquel sont liés les bras de soutien du tamis est accouplé, extérieurement à la chambre de broyage, à une transmission de mouvement elle même solidarisée à l'arbre de sortie d'un moteur assurant le positionnement angulaire du tamis dans la chambre du broyeur. Le tamis peut ainsi comporter des mailles de différentes grosseurs agencées en secteurs. Par déplacement angulaire du tamis, il est maintenant possible, sans demonter le broyeur, de positionner la grosseur de maille adéquate au produit ' traiter. Seul le secteur correspondant à la grosseur de maille choisie se trouve en regard de l'ouverture d'évacuation du broyeur, les autres secteurs se trouvent masqués en totalité ou en partie par la paroi de protection. À l'arbre de sortie du moteur seront associés des capteurs de position. Le moteur pourra être du type dont l'arbre de sortie est rotatif ou bien du type dont l'arbre de sortie se déplace linéairement comme par exemple la tige d'un vérin pneumatique À l'entrée du broyeur, en série sur la conduite collectrice,; pourra être disposée une cuve étanche. Cette cuve sera raccordée au broyeur par l'intermédiaire d'un dispositif mécanique d'alimentation d'une part et par l'intermédiaire d'une conduite d'autre part. Dans cette cuve seront de plus disposées une sonde de niveau haut et une sonde de niveau bas, connectées toutes deux électriquement à l'unité de contrôle et de commande. Lorsque le niveau de produit dans la cuve atteint le niveau haut, la vanne de sectionnement de la conduite de prélèvement correspondante est fermée et la vanne de purge est ouverte. Lorsque le niveau de produit dans cette cuve atteint le niveau bas, la vanne de purge est fermée et la vanne de sectionnement est ouverte. Le fait de manipuler de charger les produits de manière successive et non de manière simultanée facilite la régulation et le traitement des différents produits. II va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du domaine équivalent technique sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS 11 Installation pour la fabrication d'aliments sec pulvérulents pour animaux à partir du mélange de produits secs broyés, comportant des trémies de stockage (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) de produits pulvérulents ou granulaires, une unité de broyage (9) des produits en grains, une unité de mélange (10) des produits broyés et des moyens de transport de ces produits entre ces différents postes lesquels moyens sont constitués par des conduites et par un au moins un moyen 1) pour créer une dépression dans ces conduites, en aval des produits, de façon que ces derniers puissent y être véhiculés et ce depuis les trémies de stockage (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) vers le l'unité de mélange (10) et de l'unité de mélange (10) vers des postes de distribution (11 ), caractérisée en ce que l'unité broyage (9), constituée seulement par un broyeur à rotor est placée par la chambre de broyage du broyeur, en série sur le circuit de transport des produits entre les trémies de stockage (1, 2, 3, 4, 5) et l'unité de mélange (10), que le broyeur (9) et l'unité de mélange (10) sont placés simultanément en dépression que les produits entrant dans la composition de l'aliment sont broyés individuellement, en continu dans le broyeur (9), lors de leur transfert depuis leur trémie de stockage vers l'unité de mélange (10). 21 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor broyeur (9) est accouplé d'une part au rotor du moyen pour créer la dépression et d'autre part à l'arbre de sortie d'un moteur d'entraînement. 31 Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, comportant des conduites de prélèvement des produits dans les trémies de stockage, caractérisée en ce que chaque conduite de prélèvement de produit plonge selon une profondeur ajustable dans la masse du produit à prélever et est connectée à une conduite collectrice connectée à l'orifice de chargement du broyeur. 41 Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que sur chaque conduite prélèvement est disposée au moins une vanne réglable déterminant le degré d'ouverture d'une prise d'air. 51 Installation selon la revendication 3 ou la revendication 4 caractérisée par une vanne installée sur la conduite collectrice, l'obturateur de ladite vanne pouvant occuper au moins une position totalement fermé et une position totalement ouverte. Installation selon la revendication 5 caractérisée ce que l'obturateur de la vanne peut occuper des positions intermédiaires entre la position totalement fermée et la position totalement ouverte pour ajuster le débit d'air aspiré dans la conduite collectrice. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par un dispositif de récupération de corps ferromagnétique disposé à l'entrée du broyeur sur la conduite collectrice. 81 Installation selon la revendication 7, caractérisée ce que le dispositif de récupération des corps étrangers ferromagnétique comporte une série de parois aimantées ou d'aimants formant chicane. 9/ Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par une vanne de sécurité installée à l'entrée du broyeur sur la conduite collectrice, ladite vanne étant du type deux voies trois orifices et comportant un obturateur mobile entre une première position selon laquelle la communication entre la conduite collectrice et le broyeur assurée ot une seconde position selon laquelle d'une part cette communication est interrompue et d'autre part l'entrée dudit broyeur est mise à l'air libre, l'obturateur de la vanne étant placé selon cette seconde position lors d'un bourrage broyeur. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'obturateur de la vanne de sécurité est déplacé d'une position à l'autre par un pilote commandé par une unité de contrôle et de commande qui mesure en permanence la puissance consommée par le moteur du broyeur et actionne le pilote façon à déplacer l'obturateur de la première position vers la seconde lorsque la puissance consommée devient supérieure à un seuil prédéterminé et actionne le pilote de façon à déplacer le tiroir de la seconde position vers la première lorsque la puissance consommée redevient inférieure à ce seuil. 11/ Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le broyeur comporte un rotor monté en rotation dans une chambre de broyage et porte, dans cette chambre de broyage une série de marteaux librement articulés par une de leurs extrémités sur le rotor, ladite chambre de broyage étant de plus équipée d'un tamis au travers des mailles duquel passe le produit concassé par les marteaux, avant de s'engager dans l'ouverture de sortie du broyeur. Installation selon la revendication précédente, caractérisee en ce que le tamis une paroi sans fin montée de manière coaxiale autour rotor du broyeur, solidarisée à des bras radiaux de soutien fixés à au moins un fourreau engagé librement en rotation sur l'arbre du rotor du broyeur, la chambre dudit broyeur à l'opposé de l'ouverture d'évacuation des produits broyés, étant équipée d'une paroi écran, cintrée, disposée entre le rotor et le tamis pour masquer en partie ce dernier et protéger la zone masquée des projections, ledit fourreau etant accouplé à une transmission de mouvement elle même accouplée à l'arbre sortie d'un moteur assurant le positionnement angulaire du tamis dans chambre du broyeur. 3! Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que le tamis du broyeur comporte des mailles de différentes grosseurs organisées en secteurs.