Brevet FR2816928A1 — publié le 20020524

L'invention concerne un élément de brassage associé à une vis de convoyage. Les convoyeurs à vis traditionnels comprennent un élément de type hélicoïdal entraîné à rotation selon son axe d'hélice dans une auge, un jeu de fonctionnement réduit étant prévu entre la périphérie de la vis et la surface in- térieure de l'auge. Le produit à convoyer est alors progressivement entraîné selon l'axe de rotation par l'élément hélicoidal. Dans ce type de convoyeurs, et notamment les convoyeurs comportant un élément hélicoïdal du type vis sans arbre, les produits convoyés subissent essentiellement une translation le long de l'axe de rotation de la vis. Le temps de convoyage des produits est alors égal au rapport entre la longueur de la vis et le produit du pas de la vis par la vitesse de rotation de la vis. En vue d'optimiser les cycles de traitement des produits convoyés, il est souhaitable d'utiliser ce temps de convoyage pour faire subir aux produits des opérations supplémentaires, comme par exemple parfaire le mélange de plusieurs produits pulvérulents différents, soumettre les produits convoyés à un flux thermique pour les sécher ou les torréfier, ou encore soumettre les produits à un flux de gaz de traitement. Toutes ces opérations ont en commun qu'elles sont d'autant plus efficaces que la surface d'échange du produit est augmentée et que le temps de séjour du produit dans le convoyeur est allongé. Or le transport du produit en bloc simplement poussé par une vis sans arbre n'est pas de nature à augmenter cette surface d'échange, et le temps de séjour du produit dans le convoyeur est déterminé de façon définitive par la géométrie la vis et la vitesse de rotation de celleCl. Il apparaît alors intéressant de prévoir un moyen capable de favoriser l'augmentation de cette surface d'échange et/ou de ce temps de séjour, ce moyen étant apte à équiper une vis du type sans arbre. En vue de résoudre ce problème, il est proposé, selon l'invention, un élément de brassage associé à une vis de convoyage du type sans arbre, tournant selon son axe longitudinal dans une auge, cet élément comprenant un noyau central portant au moins une aube, le noyau central étant pourvu de moyens de son attachement amovible à une spire de la vis sans arbre. Ainsi, l'aube de l'élément de brassage fixé sur une spire de la vis entraîne et retourne les produits accumulés au fond de l'auge, favorisant ainsi le mélange des produits, et provoquant un mouvement d'agitation hélicoldal de ceux-ci permettant d'en augmenter la surface d'échange. Par ailleurs, la forme et l'agencement de l'aube peuvent être choisis pour renvoyer le produit vers l'amont, par référence au sens de convoyage. La vitesse de convoyage résultante est donc diminuée par ce renvoi vers l'amont, augmentant d'autant le temps de séjour dans le convoyeur. En outre, on évite que du produit s'accumule au fond de l'auge sans mouvement, et ne vienne à être grillé localement si par exemple l'auge est prévue chauffante. Enfin, l'élément de brassage étant prévu amovible, on peut poser un nombre arbitraire de tels éléments sur la vis, selon une périodicité arbitraire, voire variable, et adapter l'équipement de la vis en éléments de brassage à l'application particulière souhaitée. Le caractère amovible du montage de l'élément de brassage permet ainsi une très grande souplesse d'utilisa- tion, et en particulier, un équipement provisoire ou défi- nitif de vis sans arbre existantes, sans avoir à apporter une quelconque modification aux spires de celle-ci. Ce caractère amovible autorise aussi un démontage pour remplacement ou lavage de l'élément de brassage. Avantageusement, le noyau central présente une fente en tête, dimensionnée pour pouvoir chevaucher la périphérie intérieure de la spire concernée de la vis sans arbre, ainsi qu'une vis de pression débouchant dans ladite fente. Ainsi, il suffit de ramener le noyau sur la vis sans arbre en faisant chevaucher la vis sans arbre par le noyau fendu, puis de manoeuvrer la vis de pression pour coupler solidement le noyau à la vis. Pour retirer le noyau, il suffit évidemment de dévisser la vis de pression. Avantageusement, le bord radialement externe de l'aube en position sur la vis est agencé pour avoisiner la surface intérieure de l'auge, de façon à assurer une fonction supplémentaire de raclage. Ainsi, l'aube est utilisée non seulement pour provoquer un brassage des produits, mais aussi pour racler le fond de l'auge. Ceci est tout spécialement intéressant dans le cas d'un convoyage de produits adhérant à l'auge. Selon une autre caractéristique particulière, l'aube est prévue réglable en position par rapport au noyau central, de façon à pouvoir faire varier l'angle d'incidence formé par le plan moyen de l'aube et le plan de la spire concernée. Ainsi, on peut faire varier l'angle d'incidence de l'aube vis à vis des produits, et donc modifier ad libitum les caractéristiques de brassage de l'élément. Avantageusement encore, l'aube est solidaire d'une bague montée à rotation sur le noyau central, un moyen d'arrêt angulaire étant prévu entre le noyau central et la bague. Ainsi le réglage s'obtient par une simple rotation de la bague. De préférence, l'aube est sensiblement plane, et son plan moyen est sensiblement parallèle à l'axe de rotation de la bague. De préférence encore, l'axe de rotation de la bague intersecte l'axe de rotation de la vis sans arbre lorsque ledit élément de brassage est en position sur la vis. On peut ainsi faire varier à volonté le calage de l'aube par rapport aux spires de la vis sans arbre. On peut notamment faire en sorte que le calage provoque un mouvement relatif vers l'amont des produits convoyés, ralentis- sant ainsi la vitesse de convoyage des produits sans avoir à diminuer la vitesse de rotation de la vis. L'invention sera mieux comprise à la lumière des dessins annexés et de la descriptions des figures, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un convoyeur du type à vis sans arbre, dont une des spires est équipée d'un élément de brassage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en plan d'un élément de brassage selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe III-III de l'élément de brassage selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe IV-IV de l'élément de brassage selon l'invention ; - la figure 5 est une vue de dessus d'un convoyeur du type à vis sans arbre, équipé d'un élément de brassage selon l'invention. A la figure 1, on a représenté un élément de brassage de référence générale 1, associé à un convoyeur du type comprenant une vis sans arbre 2 dont les spires ici plates sont notées 2.1, et montée à rotation selon un axe de rotation 15 dans une auge 3. L'axe 15 coïncide avec l'axe d'hélice de la vis 2, et avec l'axe de la surface intérieure de l'auge 3, cette surface étant sensiblement cylindrique. L'élément de brassage 1 est rapporté sur la vis au niveau de la périphérie intérieure 4 d'une de ses spires 2.1 portant l'élément de brassage. Il convient de noter que la vis n'a pas à subir de modification structurelle particulière pour être équipée d'un ou plusieurs éléments de brassage. Les figures 2,3 et 4 représentent un élément de brassage 1 selon l'invention, comprenant un noyau central 5 présentant une fente 6 en tête. Cette fente est de dimen- sion adaptée à pouvoir chevaucher la périphérie intérieure 4 d'une spire quelconque 2. 1 de la vis sans arbre 2. Afin d'immobiliser l'élément de brassage 1 sur la spire 2.1 concernée, le noyau 5 porte une vis de pression 7 débouchant dans la fente 6, afin de serrer la périphérie de la spire 2.1 engagée dans la fente 6. Le montage de l'élément de brassage sur la vis est amovible, et on notera qu'après démontage, la vis est dans son état naturel, sans présence d'organe dédié à la fixation d'un élément de brassage, et sans trace de la présence d'un élément de brassage précédemment monté. Le noyau 5 porte par ailleurs un arbre 8, sur lequel est montée à rotation une bague 9 selon un axe 13. La bague 9 est arrêtée en translation sur l'arbre 8 au moyen ici d'un segment d'arrêt 10. La bague 9 porte au moins une aube 11 (en l'occurrence ici deux aubes). Pour immobiliser la bague 9, et donc les aubes 11 par rapport au noyau 5, il est prévu une seconde vis de pression 12 vissée sur la bague 9, et venant serrer l'arbre 8. Les deux aubes 11 sont ici sensiblement planes, et elles sont rapportées sur la bague 9 de façon que d'une part elles soient coplanaires, et d'autre part, que leur plan moyen passe par l'axe 13 de rotation de la bague 9 sur l'arbre 8. Par ailleurs, l'axe 13 intersecte l'axe 15 de la vis 2. Grâce à cet agencement, ainsi qu'on peut le voir en figure 5 il est possible de faire varier le calage du plan moyen des aubes 11 vis à vis de la direction de la fente 6, donc du plan de la spire 2.1 concernée de la vis sans arbre 2 sur laquelle l'élément de brassage 1 est rapporté. On définit un angle d'incidence a par l'angle entre le plan moyen des aubes et le plan tangent de la spire concernée. Cet angle a est en l'espèce variable à volonté. L'élancement des aubes par rapport à l'axe 13 sera limité pour être compatible avec la distance d indiquée à la figure 5, re- présentant la plus petite distance entre deux spires consécutives, égale au pas de la vis multiplié par le cosinus de son angle d'hélice ss. Ainsi, une partie des produits convoyés par le convoyeur et se trouvant dans le fond de l'auge 3 va être coincé entre l'aube 11 et la spire portant l'élément de brassage 1. Cette partie de produit va être entraînée vers le haut par la rotation de la vis 2, puis retomber progressivement sur les produits poussés par la vis et restés au fond de l'auge 3. Ce mouvement provoque donc un brassage des produits favorisant leur mélange, et provoque également un ralentissement de la vitesse de convoyage, puisqu'à chaque tour de vis 2, une partie des produits est astreinte à un mouvement circulaire sans vitesse longitudinale, ce qui revient à imprimer à cette partie un mouvement relatif vers l'amont, par référence au sens de convoyage. On peut ainsi réguler la vitesse de convoyage des produits, sans modifier la vitesse de rotation de la vis 2. Il peut être prévu que les bords 14 radialement externes des aubes 11 avoisinent la surface intérieure de l'auge 3 lorsque l'élément de brassage 1 est en position sur la spire concernée 2.1 de la vis sans arbre 2. Dans ce cas, l'élément de brassage 1 assure une fonction supplémentaire de raclage de la surface intérieure de l'auge. Cette fonction peut par exemple être utile lorsque la vis est utilisée pour convoyer des produits adhérant à l'auge. Du point de vue des matériaux constitutifs, si l'auge est réalisée en métal, en particulier en acier inoxydable, l'aube ou les aubes pourront être réalisées dans le même métal, ou plus avantageusement en matière plastique telle que le polytétrafluoréthylène afin d'éviter tout risque de griffure de la surface intérieure de l'auge. Si l'auge est réalisée en matière plastique, par exemple en polytétrafluoréthèlène, il sera intéressant de prévoir des aubes en métal bon conducteur de la chaleur : en effet, avec une vis chauffante, la chaleur est transmise par conduction aux aubes, ce qui permet d'augmenter la surface d'échange qui est en contact avec les produits convoyés. On a illustré ici un élément de brassage unique sur une seule spire de la vis. Il va de soi cependant que l'on pourra prévoir une pluralité d'éléments sur l'une ou l'autre des spires, ou encore prévoir un élément pour chaque spire d'une zone longitudinale particulière de la vis, par exemple une zone amont, aval ou intermédiaire. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais entend, au contraire, englober toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. En particulier, on pourra prévoir un montage non réglable angulairement des éléments amovibles de brassage : dans ce cas l'aube (simple ou double) sera de préférence soudée sur chant directement sur le noyau de fixation aux spires de la vis sans arbre. On pourra dans tous les cas prévoir de disposer l'un ou l'autre des éléments de brassage de telle façon que l'axe du noyau fasse un angle différent de 900 avec l'axe de rotation de la vis pour une attaque spécifique des produits convoyés. REVENDICATIONS 1. Elément de brassage associé à une vis de convoyage (2) du type sans arbre, tournant selon son axe longitudinal dans une auge (3), caractérisé en ce qu'il comprend un noyau central (5) portant au moins une aube (11), le noyau central (5) étant pourvu de moyens (6,7) de son attachement amovible à une spire (2.1) de la vis sans arbre (2). 2. Elément de brassage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau central (5) présente une fente (6) en tête, dimensionnée pour pouvoir chevaucher la périphérie intérieure de la spire concernée (2.1) de la vis sans arbre (2), ainsi qu'une vis de pression (7) débouchant dans ladite fente (6). 3. Elément de brassage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le bord (14) radialement externe de l'aube (11) en position sur la vis (2) est agencé pour avoisiner la surface intérieure de l'auge (3), de façon à assurer une fonction supplémentaire de raclage. 4. Elément de brassage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aube (11) est sensiblement plane. 5. Elément de brassage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aube (11) est prévue réglable en position par rapport au noyau central (5), de façon à pouvoir faire varier l'angle d'incidence (a) formé par le plan moyen de l'aube (11) et le plan de la spire concernée (2.1). 6. Elément de brassage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'aube (11) est solidaire d'une bague (9) montée à rotation sur le noyau central (5), un moyen d'arrêt angulaire (12) étant prévu entre le noyau central (5) et la bague (9). 7. Elément de brassage selon la revendication 5, ca- ractérisé en ce que le moyen d'arrêt angulaire est une vis de pression (12) vissée sur la bague (9) pour serrer le noyau (5). 8. Elément de brassage selon la revendication 5 et la revendication 6, caractérisé en ce que le plan moyen de l'aube (11) est sensiblement parallèle à l'axe de rotation (13) de la bague (9). 9. Elément de brassage selon la revendication 6 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'axe de rotation (13) de la bague (9) intersecte l'axe de rotation (15) de la vis sans arbre (2) lorsque ledit élément de brassage est en position sur ladite vis (2).