Brevet FR3107961A1 — publié le 20210910

Installation (1) de mesure de la teneur en eau de produits comprenant : - une cuve (2) rotative perforée délimitant une enceinte de stockage des produits munie d’une ouverture d’accès obturable, - un dispositif (7) d’entraînement en rotation de ladite cuve (2), - un système (8) de séchage du contenu de la cuve extérieur à la cuve (2), - un capteur (9) de pesée, - un support (10) pour recevoir la cuve (2), une unité (11) de commande configurée pour recevoir les données fournies par le capteur (9) de pesée et pour commander le dispositif (7) d’entraînement en rotation de la cuve (2) et le système (8) de séchage. L’enceinte de la cuve (2) présente un volume intérieur de stockage au moins égal à 1 m 3 , le dispositif (7) d’entraînement en rotation de la cuve (2) comprend un arbre (71) rotatif horizontal d’entraînement en rotation de la cuve (2), un moteur (72) équipé d’un organe (721) rotatif moteur, une transmission (73) au moins par engrenage (731) du mouvement de rotation de l’organe (721) rotatif moteur à l’arbre (71) rotatif d’entraînement en rotation de la cuve (2), cet arbre (71) étant supporté par des paliers portés par ledit support (10) et le capteur (9) de pesée étant disposé au niveau de l’un des paliers. Figure pour l’abrégé: Fig. 1 Installation de mesure, notamment pour la mesure de la teneur en eau, en particulier de la teneur massique en eau, de produits La présente invention concerne une installation de mesure, notamment pour la mesure d'une teneur en eau, en particulier d'une teneur en eau massique, de produits. Elle concerne en particulier une installation de mesure comprenant : - une cuve rotative perforée délimitant une enceinte de stockage des produits munie d’au moins une ouverture d’accès à ladite enceinte et d’au moins un organe d’obturation de ladite ouverture d’accès, - un dispositif d’entraînement en rotation de ladite cuve, - un système de séchage, disposé à l’extérieur de la cuve, pour chauffer le contenu de ladite cuve, - au moins un capteur de pesée, - un support pour recevoir la cuve rotative, - une unité de commande configurée pour recevoir les données fournies par le au moins un capteur de pesée et pour commander le dispositif d’entraînement en rotation de la cuve et le système de séchage. Des installations de mesure de l’humidité ou teneur en eau d’un échantillon de produits à l’aide d’une installation du type de celle décrite ci-dessus sont connues. Toutefois, ces installations de mesure sont des installations de laboratoire conçues pour recevoir une faible quantité de produits généralement inférieure au kilogramme. Parallèlement, on constate, ces dernières années le développement d’installations de stockage de déchets classés comme non dangereux et généralement biodégradables. Pour optimiser la gestion de telles installations en termes de biodégradation des déchets, il est nécessaire de connaître l’état hydrique des déchets. Or, de tels déchets peuvent être composés de différentes fractions de produits avec une teneur en eau différente ou une capacité de rétention d’eau différente. Il en résulte l’obligation, pour réaliser une mesure pertinente de la teneur en eau, en particulier de la teneur en eau massique, des déchets, de procéder à la mesure sur une quantité importante de produits, supérieure à plusieurs dizaines de kilogrammes, de préférence de l’ordre de 100 kilogrammes. Les installations connues à ce jour empêchent la réalisation d’une telle mesure sur une aussi grande quantité de produits. Un but de l’invention est de proposer une installation du type précité dont la conception permet une mesure représentative de la teneur en eau du produit y compris dans le cas d’un produit hétérogène. A cet effet, l’invention a pour objet une installation de mesure, notamment pour la mesure d'une teneur en eau, en particulier d'une teneur en eau massique, de produits, ladite installation comprenant une cuve rotative perforée délimitant une enceinte de stockage des produits munie d’au moins une ouverture d’accès à ladite enceinte et d’au moins un organe d’obturation de ladite ouverture d’accès , un dispositif d’entraînement en rotation de ladite cuve, un système de séchage, disposé à l’extérieur de la cuve, pour sécher le contenu de ladite cuve, au moins un capteur de pesée, un support pour recevoir la cuve rotative, une unité de commande configurée pour recevoir les données fournies par le au moins un capteur de pesée et pour commander le dispositif d’entraînement en rotation de la cuve et le système de séchage, caractérisée en ce que l’enceinte de la cuve présente un volume intérieur de stockage des produits au moins égal à 1 m 3 , en ce que le dispositif d’entraînement en rotation de la cuve comprend un arbre rotatif d’entraînement en rotation de la cuve s’étendant sensiblement à l’horizontale à l’état positionné de l’installation sur une surface plane horizontale, un moteur équipé d’un organe rotatif moteur, une transmission au moins par engrenage du mouvement de rotation de l’organe rotatif moteur à l’arbre d’entraînement en rotation de la cuve, en ce que l’arbre rotatif d’entraînement en rotation de la cuve est supporté par des paliers portés par ledit support et en ce que le ou au moins l’un des capteurs de pesée est disposé au niveau de l’un des paliers. La réalisation d’une transmission de mouvement par engrenage et la localisation spécifique du ou des capteurs de pesée permettent d’éviter une perturbation de la pesée et d’obtenir une précision de mesure de l’ordre de la centaine de grammes sur un échantillon pouvant atteindre la centaine de kilogrammes. Selon un mode de réalisation de l’invention, le ou au moins l’un des capteurs de pesée est positionné sous le palier entre au moins une partie du support et le palier. Cette disposition permet de concentrer la mesure de pesée autour de la cuve. Selon un mode de réalisation de l’invention, les capteurs de pesée sont au moins au nombre de deux avec l’un des capteurs de pesée disposé au niveau de l’un des paliers et l’autre ou un autre des capteurs de pesée disposé au niveau de l’autre ou d’un autre des paliers. La multiplication des capteurs de pesée permet une mesure précise y compris dans le cas d’une répartition inégale de la charge à l’intérieur de la cuve. Selon un mode de réalisation de l’invention, le ou au moins l’un des capteurs de pesée est un capteur de force. Selon un mode de réalisation de l’invention, le ou au moins l’un des organes d’obturation de la ou d’au moins l’une des ouvertures d’accès est un volet pivotant monté, pour son déplacement entre une position fermée et une position ouverte, mobile à pivotement autour d’un axe parallèle à l’arbre d’entraînement en rotation de la cuve. De préférence, le ou au moins l’un des organes d’obturation de l’ouverture d’accès est pour son maintien en position ouverte couplé à la cuve par un bras de liaison articulé de type compas. Il en résulte une simplicité d’ouverture et de fermeture de l’ouverture d’accès à la cuve et de chargement ou déchargement de la cuve. Selon un mode de réalisation de l’invention, la cuve est une cuve cylindrique de révolution et ledit arbre rotatif d’entraînement en rotation de la cuve, réalisé d’un seul tenant ou sous forme de sections d’arbre, est coaxial à l’axe de révolution de la cuve cylindrique. La cuve tourne ainsi sur elle-même de sorte que tout le contenu de la cuve peut être aisément en contact via les perforations avec l’air ambiant pour assurer un bon échange thermique et un séchage plus rapide. Selon un mode de réalisation de l’invention, la cuve cylindrique qui affecte la forme d’un tambour comprend une paroi latérale périphérique et deux faces d’extrémité, la ou au moins l’une des ouvertures d’accès à l’enceinte est ménagée dans la paroi latérale périphérique de l’enceinte et les organes d’obturation de l’ouverture d’accès sont au nombre de deux et sont formés chacun par un volet pivotant, lesdits volets pivotants, montés par un premier bord mobiles à pivotement autour d’un axe parallèle à l’arbre d’entraînement en rotation de la cuve pour leur déplacement entre une position fermée et une position ouverte, venant par un deuxième bord opposé audit premier bord à recouvrement partiel l’un de l’autre en position fermée de ladite ouverture d’accès. A nouveau, cette disposition permet un chargement et un déchargement rapides de la cuve. Selon un mode de réalisation de l’invention, la cuve cylindrique présente une longueur du cylindre au moins égale à 1 m et un diamètre du cylindre au moins égal à 1,2 m. De préférence, le volume intérieur de stockage de l'enceinte est au moins égal à 1,8 m 3 . De préférence encore, la cuve cylindrique présente une longueur du cylindre au moins égale à 1,2 m et un diamètre de cylindre au moins égal à 1,4 m. Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de séchage est un système de séchage par soufflage d’air chaud. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : représente une vue schématique en perspective d’une installation de mesure conforme à l’invention associée à une vue de détail de la position de l’un des capteurs de pesée ; représente sous forme de deux vues schématiques de côté de la cuve, le passage de la cuve de la position ouverte à la position fermée ; et représente une vue schématique de la cuve et de l’arbre d’entraînement en rotation de la cuve. Comme mentionné ci-dessus, l’installation1 de mesure, objet de l’invention, est une installation permettant de mesurer notamment une teneur en eau de produits. Il est connu de mesurer la teneur en eau de produits à partir de la détermination de la perte d’humidité ou d’eau pendant la phase de séchage, cette détermination s’opérant par la différence entre deux pesées correspondant, l’une, à la pesée avant séchage, l’autre, à la pesée à l’issue du séchage. Le séchage est généralement considéré comme achevé lorsque le poids mesuré est sensiblement constant. La teneur en eau massique est quant à elle déterminée à partir du rapport (masse-produits avant séchage - masse-produits après séchage/masse-produits avant séchage). Cette installation1 de mesure peut être positionnée notamment au voisinage d’une installation de traitement de déchets fermentescibles ou biodégradables, pour déterminer de manière simple et rapide, en une seule mesure, une teneur en eau d’une fraction des déchets pouvant représenter une centaine de kilos, afin d’obtenir une mesure représentative de la teneur en eau des déchets. Comme l’illustre la figure1, cette installation1 de mesure comprend une cuve2 rotative perforée délimitant une enceinte3 de stockage des produits. La cuve 2 peut être une cuve métallique et les perforations, des perçages de la cuve 2. Cette enceinte3 est munie d’une ou plusieurs ouvertures4 d’accès à l’intérieur de l’enceinte. Dans l’exemple représenté, une seule ouverture est prévue. Cette ouverture4 d’accès est obturable à l’aide d’un ou plusieurs organes6 d’obturation. L’installation1 de mesure comprend encore un dispositif7 d’entraînement en rotation de la cuve2 et un système8 de séchage disposé à l’extérieur de la cuve2 pour sécher le contenu de la cuve2, ainsi qu’au moins un capteur9 de pesée et un support10 pour recevoir la cuve rotative. Enfin, une unité11 de commande configurée pour recevoir les données fournies par le au moins un capteur9 de pesée et pour commander le dispositif7 d’entraînement en rotation de la cuve2 et le système8 de séchage est prévue. Dans les exemples représentés, le dispositif7 d’entraînement en rotation de la cuve2 comprend un arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve s’étendant sensiblement à l’horizontale à l’état positionné de l’installation1 sur une surface plane horizontale, un moteur72 équipé d’un organe721, tel qu’un arbre, rotatif moteur et une transmission73 au moins par engrenage731 du mouvement de rotation de l’organe721 rotatif moteur à l’arbre71 d’entraînement en rotation de la cuve2. L’organe721 rotatif moteur, tel que l’arbre du moteur72, porte un pignon qui s’engrène avec un pignon porté par l’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2. Les pignons forment la transmission73 par engrenage. Ainsi, l’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2 n’est pas sollicité en particulier en flexion, comme cela pourrait être le cas dans le cas d’une transmission par courroie, de sorte que la pesée n’est pas perturbée. L’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2 est supporté par des paliers12 portés par le support10. Le support10 peut affecter un grand nombre de formes. Il est ici formé par deux piètements auto stables entre lesquels la cuve2 est disposée et sur lesquels elle repose par l’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2. Chaque piètement est, dans l’exemple représenté, formé de deux jambes et d’une traverse reliant en partie supérieure lesdites jambes. Chaque palier 12 est porté par une traverse. Si nécessaire, une jambe de force supplémentaire peut être prévue au niveau de chaque piètement. Dans les exemples représentés, la cuve2 est une cuve cylindrique formant un cylindre droit à bases circulaires. L’axe de révolution de ce cylindre, encore appelé axe du cylindre, est coaxial avec l’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2. Cet arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2 peut être réalisé d’un seul tenant ou sous forme de sections d’arbre. Dans l’exemple représenté, l’arbre71 rotatif d’entraînement en rotation de la cuve2 est réalisé sous forme de deux sections d’arbre. En particulier, la cuve2 cylindrique, qui affecte la forme d’un tambour, comprend une paroi21 latérale périphérique et deux faces22 d’extrémité, et les sections de l’arbre71 rotatif s’étendent chacune en saillie d’une face d’extrémité dudit cylindre pour venir se loger dans un palier 12 reposant sur un piètement via un capteur9 de pesée comme cela sera décrit en détail ci-après. L’ouverture4 d’accès à l’enceinte est ménagée dans la paroi21 latérale périphérique de l’enceinte3, ce qui facilite le chargement par le dessus de l’enceinte et le déchargement par le dessous de l’enceinte3. Les organes6 d’obturation de l’ouverture4 d’accès sont au nombre de deux et sont formés chacun par un volet61 pivotant. Les volets61 pivotants montés par un premier bord611 mobile à pivotement autour d’un axe parallèle à l’axe71 d’entraînement en rotation de la cuve2 pour leur déplacement entre une position fermée et une position ouverte viennent, par leur deuxième bord612 opposé au premier bord611, à recouvrement partiel l’un de l’autre en position fermée de ladite ouverture4 d’accès. Chaque organe6 d’obturation est, pour son maintien en position ouverte, couplé à la cuve2 par un bras13 de liaison articulée de type compas. Chaque bras est formé de deux branches reliées l’une à l’autre par une liaison pivot. Lesdites branches sont disposées dans le prolongement l’une de l’autre en position ouverte, comme l’illustre la vue du haut de la page de la figure2 et formant un angle différent de 180° en position fermée des organes d’obturation comme illustré à la vue du bas de la page de la figure2. Le passage d’une position à une autre peut s’opérer de manière manuelle ou automatique, à l’aide d’un actionneur. L’enceinte3 de la cuve2 présente un volume intérieur pour le stockage des produits au moins égal à 1 m 3 , de préférence au moins égal à 1,8 m 3 . Ce volume intérieur peut être compartimenté ou non. Grâce à ce dimensionnement, il est possible d’accueillir une quantité importante de produits, supérieure à plusieurs kilos, de préférence de l’ordre d’une centaine de kilos. Généralement, la cuve2 cylindrique présente une longueur du cylindre au moins égale 1 m à et un diamètre du cylindre au moins égal à 1,2 m . Dans les exemples représentés, le cylindre présente une longueur égale à 1,2 m, un diamètre du cylindre égal à 1,4 m et donc un volume intérieur utile de l’enceinte pour le stockage des produits égal à 1,85 m 3 . Les perforations 5 se présentent ici sous forme de trous circulaires. Le diamètre des trous est de 100mm. Ces perforations 5 sont ménagées dans la paroi latérale périphérique du cylindre. La paroi latérale périphérique du cylindre peut être doublée intérieurement d'une grille dont les jours sont de dimension inférieure à celle des perforations de la paroi latérale périphérique du cylindre. Les capteurs9 de pesée sont ici au nombre de deux, avec l’un des capteurs disposé au niveau de l’un des paliers12 et l’autre des capteurs9 de pesée disposé au niveau de l’autre des paliers12. Chaque capteur9 de pesée est positionné sous le palier12, entre au moins une partie du support10 et le palier12, comme illustré à la vue de détail de la figure1. Les capteurs9 de pesée sont des capteurs de force. Le système8 de séchage est quant à lui un système de séchage par soufflage d’air chaud. Ce système8 de séchage comprend une source de génération d’un flux d’air sous pression, tel qu’une source d’air comprimé ou un réseau d’air comprimé, des moyens, tels qu’une résistance électrique, de chauffage dudit flux d’air à une température de préférence au moins égale à 60°C et des organes de soufflage dudit flux d’air, tels que des buses, disposés à l’extérieur de la cuve et orientés en direction de l’intérieur de la cuve. Ladite unité 11 de commande se présente, quant à elle, sous la forme d’un système électronique et/ou informatique qui comprend par exemple un microprocesseur et une mémoire de travail. Selon un aspect particulier, l’unité de commande peut se présenter sous la forme d’un automate programmable, autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mise en œuvre sous forme de programmes informatiques ou via des composants matériels, par exemple des réseaux de port programmables. En particulier les fonctions et étapes opérées par l’unité de commande ou ses modules peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur, ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques. Lorsqu’il est précisé que l’unité ou des moyens ou modules de ladite unité sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité de commande comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants. L’unité11 de commande est donc configurée pour commander la pesée de la cuve2 chargée en produits avant et après la phase de séchage, ainsi que la mise en rotation de la cuve2 et l’actionnement du système8 de séchage. L’unité11 de commande gère la phase de mesure selon les paramètres introduits dans l’installation1 de mesure, ces paramètres étant, le cas échéant, fonction de la nature des produits à analyser. Ces paramètres sont, par exemple, la vitesse de rotation de la cuve et la durée de mise en rotation de la cuve, le mode de fonctionnement de la source de flux d’air alimentant les organes de soufflage de façon continue ou de manière séquentielle avec de l’air à température réglée et pendant une durée déterminée. De telles mesures peuvent se faire de manière répétée suivant un cycle programmé s’il s’agit toujours des mêmes produits. Les paramètres de fonctionnement, tels que la vitesse de rotation de la cuve, la durée du séchage, l’intensité du flux d’air sec et la température dudit flux sont introduits dans l’unité de commande ou sont réglés manuellement. La phase de mesure comprend, après positionnement de la cuve avec son ouverture d’accès sur le dessus, une étape d’ouverture de l’ouverture d’accès de la cuve par entraînement en déplacement des organes d’obturation, une étape de chargement de la cuve en produits, une étape de fermeture de l’ouverture d’accès, une étape de pesée de la cuve, de préférence avant mise en rotation pour déterminer le poids total du contenu de l’enceinte, une étape de mise en fonctionnement du système de séchage et du dispositif d’entraînement en rotation de la cuve. Des pesées peuvent être opérées régulièrement pendant les phases de fonctionnement du système de séchage et/ou du dispositif d’entraînement en rotation de la cuve. Le système de séchage et le dispositif d’entraînement en rotation de la cuve peuvent être arrêtés lorsque le poids de la cuve est devenu constant et/ou après une période de temps prédéterminée. La cuve est arrêtée dans une position dans laquelle l’ouverture d’accès de la cuve est positionnée en partie inférieure de la cuve. L’ouverture d’accès est ouverte et le contenu de la cuve est évacué par gravité de la cuve. Les données de pesée adressées à l’unité de commande peuvent être traitées par l’unité de commande et affichées sur un afficheur, tel qu’un terminal d’ordinateur déporté ou non. Pour pouvoir disposer d’une installation1 de mesure autonome, un accumulateur d’énergie, tel qu’une batterie, peut être également prévu. Installation (1) de mesure, notamment pour la mesure d'une teneur en eau, en particulier d'une teneur en eau massique, de produits, ladite installation (1) comprenant une cuve (2) rotative perforée délimitant une enceinte (3) de stockage des produits munie d’au moins une ouverture (4) d’accès à ladite enceinte et d’au moins un organe (6) d’obturation de ladite ouverture d’accès , un dispositif (7) d’entraînement en rotation de ladite cuve (2), un système (8) de séchage, disposé à l’extérieur de la cuve (2), pour sécher le contenu de ladite cuve (2), au moins un capteur (9) de pesée, un support (10) pour recevoir la cuve (2) rotative, une unité (11) de commande configurée pour recevoir les données fournies par le au moins un capteur (9) de pesée et pour commander le dispositif (7) d’entraînement en rotation de la cuve (2) et le système (8) de séchage, caractérisée en ce que l’enceinte (3) de la cuve (2) présente un volume intérieur de stockage des produits au moins égal à 1m 3 , en ce que le dispositif (7) d’entraînement en rotation de la cuve (2) comprend un arbre (71) rotatif d’entraînement en rotation de la cuve (2) s’étendant sensiblement à l’horizontale à l’état positionné de l’installation (1) sur une surface plane horizontale, un moteur (72) équipé d’un organe (721) rotatif moteur, une transmission (73) au moins par engrenage (731) du mouvement de rotation de l’organe (721) rotatif moteur à l’arbre (71) d’entraînement en rotation de la cuve (2), en ce que l’arbre (71) rotatif d’entraînement en rotation de la cuve (2) est supporté par des paliers (12) portés par ledit support (10) et en ce que le ou au moins l’un des capteurs (9) de pesée est disposé au niveau de l’un des paliers (12). Installation (1) de mesure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou au moins l’un des capteurs (9) de pesée est positionné sous le palier (12) entre au moins une partie du support (10) et le palier (12). Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les capteurs (9) de pesée sont au moins au nombre de deux avec l’un des capteurs (9) de pesée disposé au niveau de l’un des paliers (12) et l’autre ou un autre des capteurs (9) de pesée disposé au niveau de l’autre ou d’un autre des paliers (12). Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le ou au moins l’un des capteurs (9) de pesée est un capteur de force. Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le ou au moins l’un des organes (6) d’obturation de la ou d’au moins l’une des ouvertures (4) d’accès est un volet (61) pivotant monté, pour son déplacement entre une position fermée et une position ouverte, mobile à pivotement autour d’un axe parallèle à l’arbre (71) d’entraînement en rotation de la cuve (2). Installation (1) de mesure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le ou au moins l’un des organes (6) d’obturation de l’ouverture (4) d’accès est, pour son maintien en position ouverte, couplé à la cuve (2) par un bras (13) de liaison articulé de type compas. Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la cuve (2) est une cuve cylindrique de révolution et en ce que ledit arbre (71) rotatif d’entraînement en rotation de la cuve (2), réalisé d’un seul tenant ou sous forme de sections d’arbre, est coaxial à l’axe de révolution de la cuve (2) cylindrique. Installation (1) de mesure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la cuve (2) cylindrique qui affecte la forme d’un tambour comprend une paroi (21) latérale périphérique et deux faces (22) d’extrémité, en ce que la ou au moins l’une des ouvertures (4) d’accès à l’enceinte (3) est ménagée dans la paroi (21) latérale périphérique de l’enceinte (3) et en ce que les organes (6) d’obturation de l’ouverture (4) d’accès sont au nombre de deux et sont formés chacun par un volet (61) pivotant, lesdits volets (61) pivotants, montés par un premier bord (611) mobiles à pivotement autour d’un axe parallèle à l’arbre (71) d’entraînement en rotation de la cuve (2) pour leur déplacement entre une position fermée et une position ouverte, venant par un deuxième bord (612) opposé audit premier bord (611) à recouvrement partiel l’un de l’autre en position fermée de ladite ouverture (4) d’accès. Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que la cuve (2) cylindrique présente une longueur du cylindre au moins égale à 1 m et un diamètre du cylindre au moins égal à 1,2 m. Installation (1) de mesure selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le système (8) de séchage est un système de séchage par soufflage d’air chaud.