Brevet FR3123573A1 — publié le 20221209

L’invention porte sur un dispositif de dosage de grain (1), comprenant : -un boîtier de dosage (2), comportant un volume interne (20) délimité par une première paroi (21) cylindrique s’étendant selon une direction axiale (X), délimité par une deuxième paroi transparente (22) à une première extrémité et par une troisième paroi (23) à une deuxième extrémité, le boîtier de dosage (2) comportant un premier alésage (25) et un deuxième alésage débouchant dans le volume interne ; -un répartiteur (3) monté à rotation dans le volume interne, comportant un arbre (31) s’étendant selon la direction axiale et monté en porte à faux, comportant également des pales (32) s’étendant radialement, délimitant plusieurs volumes identiques (33) dans le volume interne et présentant un espacement inférieur à 1mm par rapport à la première paroi (21) ; -un moteur électrique (4) pour entrainer l’arbre (31) du répartiteur (3) en rotation. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de dosage de grain à débit contrôlé L’invention concerne les moulins pour la transformation de grains de céréales et légumineux en farine, et en particulier les moulins utilisant des meules pour moudre les grains de céréales en farine. En vue de fabriquer de la farine à l’échelle locale, des moulins d’encombrement réduit ont été développés, en vue de permettre à un agriculteur ou à un boulanger de réaliser lui-même de la farine à partir de grains de céréales. Un moulin connu de ce type inclut une meule rotative et une meule statique ou dormante. La meule rotative est entrainée en rotation par un moteur. La meule rotative comporte un orifice central traversant, alimenté en grains par un entonnoir. Les grains traversent l’orifice central et viennent s’intercaler dans un espace entre la meule rotative et la meule statique. Les grains se déplacent vers la périphérie des meules et sont progressivement écrasés pour séparer le son de l’amidon et du germe, et être transformés en farine. La farine est évacuée en périphérie de la meule statique. Pour fabriquer une farine présentant des qualités nutritives optimales ou pour pouvoir intégrer la farine dans un processus de transformation alimentaire reproductible, il est important de contrôler le processus de mouture. En effet, des pressions excessives lors de la mouture peuvent augmenter la température au niveau des meules et affecter la structure des amidons dans la farine produite, favoriser leur oxydation ou les rendre plus sensibles à l’humidité. La brutalité du processus mécanique de mouture ainsi que le débit du grain peuvent affecter les qualités nutritives de la farine produite. Par ailleurs, des variations du processus de mouture font varier les propriétés de l’amidon de la farine sur un même cycle de fabrication, ce qui rend plus difficile une bonne utilisation de la farine, par exemple pour fabriquer du pain avec les bons paramètres de levée de pâte et de temps de cuisson. Avec un manque de constance de qualité de farine, le boulanger peut avoir du mal à adapter correctement ses paramètres de fabrication du pain. Pour améliorer la constance de la qualité de farine produite, des dispositifs de dosage ont été conçus pour s’interposer entre l’entonnoir et l’orifice central de la meule rotative et rendre le débit de grain plus constant dans le moulin. Cependant, de tels dispositifs de dosage sont à la fois volumineux et ne permettent pas de surveiller de façon satisfaisante l’alimentation en grains à destination de l’orifice central. L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L’invention porte ainsi sur un dispositif de dosage de grain, comprenant : -un boîtier de dosage, comportant un volume interne de dosage délimité par une première paroi de forme cylindrique s'étendant selon une direction axiale, le volume interne étant délimité par une deuxième paroi transparente à une première extrémité axiale et par une troisième paroi à une deuxième extrémité axiale, le boîtier de dosage comportant un premier alésage débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le boîtier de dosage comportant un deuxième alésage débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le deuxième alésage étant positionné à l'opposée du premier alésage ; -un répartiteur monté à rotation dans le volume interne, comportant un arbre s'étendant selon la direction axiale et monté en porte à faux au niveau de la troisième paroi, le répartiteur comportant également des pales s'étendant radialement autour de l'arbre, les pales délimitant plusieurs volumes identiques dans le volume interne, les pales présentant un espacement inférieur à 1mm par rapport à la première paroi ; -un moteur électrique configuré pour entrainer l'arbre du répartiteur en rotation. L’invention porte également sur les variantes suivantes. L’homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des variantes suivantes peut être combinée indépendamment aux caractéristiques ci-dessus, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire. Selon une variante, chaque pale comprend des mèches multiples s'étendant radialement depuis l'arbre. Selon une autre variante, lesdites mèches sont en matériau synthétique. Selon encore une variante, lesdites mèches sont en contact avec la première paroi. Selon une autre variante, lesdites mèches sont plus longues que la distance entre l'arbre et la première paroi et fléchies par le contact avec la première paroi. Selon encore une autre variante, lesdites mèches présentent un diamètre compris entre 2 et 6mm. Selon encore une variante, lesdites mèches incluent des fils agglomérés ayant chacun un diamètre compris entre 0,2 et 1 mm. Selon une autre variante, le dispositif comprend en outre un circuit de commande configuré pour asservir la vitesse de rotation du moteur électrique à une valeur de consigne. Selon une variante, la première paroi de forme cylindrique est réalisée en métal. L’invention porte également sur un système comprenant : -un dispositif de dosage de grain tel que défini ci-dessus ; -un entonnoir dont le convergeant est raccordé audit premier alésage du dispositif de dosage de grain. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une vue en perspective d’un exemple de dispositif de dosage de grain à débit contrôlé selon un mode de réalisation de l’invention ; est une vue en perspective éclatée du dispositif de dosage de grain de la ; est une vue de dessus du dispositif de dosage de grain de la ; est une vue de dessous du dispositif de dosage de grain de la ; est une vue de face du dispositif de dosage de grain de la ; est une vue en coupe de dessous du dispositif de dosage de grain de la au niveau d’un arbre de transmission ; est une vue en perspective du dispositif de dosage de grain de la intégré dans un moulin à meules. La illustre une vue en perspective d’un dispositif de dosage de grain 1 selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La est une vue en perspective éclatée du dispositif de dosage de grain 1. Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de dessus et de dessous du dispositif de dosage 1. La est une vue de face du dispositif de dosage 1. Le dispositif de dosage 1 comprend un boîtier de dosage 2, un répartiteur 3 et un moteur électrique 4. Le boîtier de dosage 2 comporte un volume interne 20 de dosage délimité par une paroi 21 de forme cylindrique s’étendant selon une direction axiale X. Le volume interne 20 est délimité par une paroi transparente 22 à une première extrémité axiale et par une paroi 23 à une deuxième extrémité axiale. Le boîtier de dosage 2 comporte un alésage 25 débouchant dans le volume interne 20 selon une direction Z perpendiculaire à la direction axiale X. L’alésage 25 est destiné à former une entrée de grain et est positionné vers le haut. Le boîtier de dosage 2 comporte un alésage 26 débouchant dans le volume interne 20 selon la direction Z, positionné à l’opposée de l’alésage 25. L’alésage 26 est destiné à former une sortie de grain et est positionné vers le bas. Le répartiteur 3 est monté à rotation dans le volume interne 20. Le répartiteur 3 comporte un arbre 31 s’étendant selon la direction axiale X et monté en porte à faux au niveau de la paroi 23. Le montage en porte-à-faux de l’arbre 31 permet de libérer la paroi 22 et ainsi de disposer d’une paroi 22 transparente, qui permet de surveiller le flux de grain dans le volume interne 20. Le répartiteur 3 comporte également des pales 32 s’étendant radialement autour de l’arbre 31. Les pales 32 délimitant plusieurs volumes identiques 33 dans le volume interne 20. Lors de la rotation de l’arbre 31, les grains entrent dans un volume 33 à l’intérieur du boîtier 2 par l’intermédiaire de l’alésage 25, transitent vers le bas du boîtier 2 lors de la rotation de l’arbre 31, pour atteindre l’alésage 26 et être évacués hors du boîtier 2 par gravité. Les volumes 33 étant identiques, une rotation à vitesse constante de l’arbre 31 permet d’assurer un débit de grain constant entre l’alésage 25 et l’alésage 26. Les pales 32 présentent un espacement inférieur à 1mm par rapport à la paroi 21. Ainsi, si l’arbre 31 fléchit légèrement du fait de son montage en porte-à-faux, les pales 32 peuvent entrer en contact avec la paroi 21 pour assurer un guidage en rotation de l’arbre 31. Le montage en porte-à-faux de l’arbre 31 permet donc de visionner le fonctionnement interne dans le boîtier 2 sans altérer le guidage en rotation. Avantageusement, les pales 32 présentent un espacement nul par rapport à la paroi 21, pour garantir un guidage en rotation permanent de l’arbre 31. Avantageusement, la partie des mèches 34 en saillie par rapport à l’arbre 31 est plus longue que la distance entre l’arbre 31 et la paroi 21. Les mèches 34 sont ainsi fléchies par leur contact avec la paroi 21. Le moteur électrique 4 est configuré pour entrainer l’arbre 31 du répartiteur 3 en rotation. Le moteur électrique 4 comporte un arbre de sortie 41 encastré dans l’arbre 31. Le moteur électrique 4 est muni d’un circuit de commande 5 pour commander la vitesse de rotation du moteur électrique 4. La vitesse de rotation peut être asservie par le circuit de commande 5 à une vitesse de rotation constante, afin de garantir un débit constant de grains. Le moteur électrique 4 peut être du type pas à pas, ce qui permet notamment de se passer de réducteur et de disposer d’un moteur 4 compact. En contrôlant le débit de grain avec des volumes 33 identiques, on peut éviter des pressions excessives lors de la mouture et réduire la température au niveau des meules d’un moulin. Comme une augmentation de température peut induire une formation de pâte dans la farine dans certaines conditions, on peut également éviter un risque d’incendie, la formation de la pâte étant elle-même à l’origine d’une élévation de température. On évite ainsi d’affecter la structure des amidons dans la farine produite, on limite leur oxydation ou la sensibilité de la farine à l’humidité. Un débit constant de grain permet également de réduire les variations du processus de mouture qui feraient varier les propriétés de l’amidon de la farine sur un même cycle de fabrication. L’utilisateur de la farine peut ainsi bénéficier d’une constance de qualité de farine, pour pouvoir adapter correctement des paramètres d’utilisation de cette farine. Comme illustré aux figures 3, 4 et 6, les pales 32 comprennent avantageusement des mèches multiples 34 s’étendant radialement depuis l’arbre 31. La présence de telle mèches 34 favorise par exemple leur flexion en cas de contact avec la paroi 21. Pour favoriser leur flexion et limiter l’usure du dispositif, les mèches 34 sont avantageusement en matériau synthétique, par exemple du nylon. Avantageusement, les mèches 34 présentent un diamètre compris entre 2 et 6mm. Un tel diamètre de mèche permet d’avoir une rigidité suffisante pour entrainer le grain et une souplesse suffisante pour pouvoir être fléchie par contact avec la paroi 21. Avantageusement, les mèches 34 incluent des fils agglomérés ayant chacun un diamètre compris entre 0,2 et 1 mm. La paroi 21 est avantageusement réalisée en métal, afin de limiter son usure en cas de contact avec les mèches 34, ou afin de faciliter la maintenance du dispositif 1. Un dispositif de dosage de grain 1 peut être utilisé en association avec un moulin à grains 9. La est une vue en perspective d’un exemple d’application d’un tel dispositif de dosage 1. Dans cet exemple illustré, le dispositif 1 est positionné sous la sortie d’un entonnoir 91. Le convergent de l’entonnoir 91 est alors raccordé à l’alésage 25 du boîtier 2. Le grain de l’entonnoir 91 rentre donc par gravité dans le boîtier 2. Une conduite 93 est raccordée à l’alésage 26 du boîtier 2. La conduite 93 permet de transférer du grain par gravité du boîtier 2 vers l’intérieur du moulin 9, en bénéficiant du dosage de grain à débit contrôlé. Le moulin 9 est ici muni d’une meule rotative 94 et d’une meule statique 95. Le grain conduit à l’intérieur du moulin 9 est moulu puis évacué par une buse périphérique 96. Le moulin 9 comprend en outre un module de commande 92 pour définir ses paramètres de fonctionnement, et un entrainement en rotation de la meule rotative 94 (non illustré). Dispositif de dosage de grain (1), caractérisé en ce qu’il comprend : -un boîtier de dosage (2), comportant un volume interne (20) de dosage délimité par une première paroi (21) de forme cylindrique s’étendant selon une direction axiale (X), le volume interne étant délimité par une deuxième paroi transparente (22) à une première extrémité axiale et par une troisième paroi (23) à une deuxième extrémité axiale, le boîtier de dosage (2) comportant un premier alésage (25) débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le boîtier de dosage comportant un deuxième alésage débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le deuxième alésage étant positionné à l’opposée du premier alésage ; -un répartiteur (3) monté à rotation dans le volume interne, comportant un arbre (31) s’étendant selon la direction axiale et monté en porte à faux au niveau de la troisième paroi (23), le répartiteur comportant également des pales (32) s’étendant radialement autour de l’arbre, les pales délimitant plusieurs volumes identiques (33) dans le volume interne, les pales présentant un espacement inférieur à 1mm par rapport à la première paroi (21) ; -un moteur électrique (4) configuré pour entrainer l’arbre (31) du répartiteur (3) en rotation. Dispositif de dosage de grain (1) selon la revendication 1, dans lequel chaque pale (32) comprend des mèches multiples (34) s’étendant radialement depuis l’arbre (31). Dispositif de dosage de grain (1) selon la revendication 2, dans lequel lesdites mèches (34) sont en matériau synthétique. Dispositif de dosage de grain (1) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel lesdites mèches (34) sont en contact avec la première paroi (21). Dispositif de dosage de grain (1) selon la revendication 4, dans lequel lesdites mèches sont plus longues que la distance entre l’arbre (31) et la première paroi (21) et fléchies par le contact avec la première paroi. Dispositif de dosage de grain (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel lesdites mèches (34) présentent un diamètre compris entre 2 et 6mm. Dispositif de dosage de grain (1) selon la revendication 6, dans lequel lesdites mèches incluent des fils agglomérés ayant chacun un diamètre compris entre 0,2 et 1 mm. Dispositif de dosage de grain (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un circuit de commande (5) configuré pour asservir la vitesse de rotation du moteur électrique (4) à une valeur de consigne. Dispositif de dosage de grain (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première paroi de forme cylindrique (21) est réalisée en métal. Système (9) comprenant : -un dispositif de dosage de grain (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; -un entonnoir (91) dont le convergeant est raccordé audit premier alésage (25) du dispositif de dosage de grain (1).