EP4205856A2 - Product transfer system - Google Patents
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- EP4205856A2 EP4205856A2 EP22214818.1A EP22214818A EP4205856A2 EP 4205856 A2 EP4205856 A2 EP 4205856A2 EP 22214818 A EP22214818 A EP 22214818A EP 4205856 A2 EP4205856 A2 EP 4205856A2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/02—Feeding devices
Definitions
- the present invention relates to the vacuum treatment of products, in particular products in powder form.
- It relates in particular to a system for such treatment, in particular but not limited to a vacuum grinding system.
- the grinding chamber in which the product is ground, is advantageously put under vacuum to avoid altering the qualities of the product by oxidation.
- Vacuum grinding systems are already known, for example of the document FR 2 628 007 . But these systems do not make it possible to obtain a satisfactory yield or do not make it possible to avoid a certain oxidation of the product, which alters its essential qualities.
- the applicant has recently developed a continuous vacuum grinding system, operating by means of an entry and exit airlock system which can be placed under vacuum and controlled by valves.
- the control of the valves makes it possible to transfer a quantity of product to be ground into the grinding chamber, which is permanently kept under vacuum.
- this system has the disadvantage of being relatively bulky.
- the object of the present invention is to propose an alternative system to the aforementioned system, which makes it possible to treat the product continuously and in a medium maintained under vacuum throughout the treatment operation.
- the idea underlying the present invention is to take advantage, for the management of the vacuum in a treatment chamber, of the product dispensing member typically implemented in such a room.
- the treatment chambers are in fact provided, most of the time, with distribution members of the rotary or other type, making it possible to supply the treatment devices contained in said chambers in a regular and homogeneous manner.
- these distribution members play no role in managing the pressure inside the chamber.
- cooperating to form a substantially airtight barrier means that the maximum air flow between the intake zone and the distribution zone (between the wheel and the body) is less than or equal to 200 normal liters per minute (Nl/min), preferably less than or equal to 150 normal liters per minute (Nl/min), even more preferably less than or equal to 100 normal liters per minute (Nl/min).
- the passage of air between the intake zone and the distribution zone is substantially prevented or limited, so that a pressure difference between the two zones can be kept substantially constant or, at the very least, can vary in sufficiently low proportions to be compensated by the use of a vacuum pump for example.
- the transfer system according to the invention is for example particularly suitable for closing the entrance to a treatment chamber.
- the distribution zone then corresponds to the interior of said treatment chamber, which is advantageously under vacuum, in particular at an absolute pressure of between 0.05 and 0.3 bar.
- the inlet zone typically contains the product to be treated and, advantageously, forms the interior of a reservoir of product, with the absolute pressure inside said reservoir typically equal to atmospheric pressure.
- the transfer system allows the continuous supply of the treatment chamber, while guaranteeing the substantial maintenance of the pressure differential between the tank and the treatment chamber and therefore of the vacuum inside. of said processing chamber.
- a slight air leak between tank and treatment chamber is not detrimental if it can be compensated for by implementing a vacuum pump in the treatment chamber.
- the maximum flow of air between the two zones is minimized as much as possible, or even rendered zero.
- the main direction of the transfer system corresponds to the overall direction of movement of the product in the system. In operation, this direction is generally (but not limited to) the vertical direction, with the intake zone located above the distribution zone.
- an axial direction X is defined as a direction parallel to the axis of rotation X of the wheel.
- a radial direction (for example Y) is also defined as a direction orthogonal to this axial direction.
- a transverse plane is a plane normal to the axial direction.
- the axis of rotation of the wheel is substantially orthogonal to the main direction, that is to say it is inclined by at most 30 degrees with respect to a plane normal to the main direction.
- the wheel can be adapted to carry out, around its axis X, a rotational movement that is either continuous or alternating. In other words, the wheel is not necessarily adapted to make a full turn around its axis. In the case of an alternating movement, the amplitude of rotation is sufficient for the at least one pocket to be able to be filled with product in the admission zone and emptied in the dispensing zone.
- the transfer wheel is provided at its periphery with at least one pocket, which can take very different shapes and dimensions.
- pocket is meant here any compartment forming a hollow with respect to the radial surface of the wheel and adapted to receive the product, in particular a powder.
- the transfer wheel is provided at its periphery with a plurality of pockets regularly distributed over the radial surface of the wheel.
- the term “useful radial surface of the wheel” means the section of surface radially circumscribing the wheel and in which the pockets are made.
- the surface of the wheel cooperates by shape complementarity with the internal surface of the body.
- the useful radial surface of the transfer wheel cooperates by form complementarity with a first radial interaction surface of the body on the side of its passage from the intake zone to the distribution zone and a second radial interaction surface of the body on the side of its passage from the distribution zone to the intake zone.
- the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is at least equal to the maximum curvilinear length of the at least one pocket measured in a transverse plane.
- each pocket of the transfer wheel thus passes through an intermediate inlet sector where the pocket faces the first radial interaction surface and is completely covered by said surface, and by an intermediate outlet sector, where it faces the second radial interaction surface and is entirely covered by said surface.
- the transfer system should be configured to prevent or substantially limit airflow between the body and the transfer wheel.
- the transfer wheel and the body can for example cooperate by dimensional adjustment and/or by a system of seals.
- the play between at least one of the first and the second radial interaction surface and the useful radial surface of the transfer wheel can be made as small as possible, for example between 0.01 and 0.2 mm, preferably between 0.01 and 0.1 mm.
- the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is advantageously at least equal to 1/20 of the circumference of the wheel.
- the wheel and the body can cooperate via at least one seal to achieve airtightness.
- At least one linear seal preferably two linear seals, extending in the axial direction of the transfer wheel, is/are arranged on at least one of the first and the second radial interaction surface of the body or on the useful radial surface of the transfer wheel.
- the at least two linear joints are, where appropriate, separated by a curvilinear distance - measured in a transverse plane - at least equal, preferably greater, to the maximum curvilinear length of a pocket of the wheel measured in a transverse plane.
- a curvilinear distance - measured in a transverse plane - at least equal, preferably greater, to the maximum curvilinear length of a pocket of the wheel measured in a transverse plane.
- a circular seal may also be provided at each side end of said wheel.
- Circular seals can for example be arranged either on the outer radial surface of the wheel, on either side of the useful radial surface, or on the lateral end surfaces of the wheel.
- a joint system can, if necessary, be perfectly airtight.
- the transfer system may comprise an air extraction system for extracting the air contained in the at least one pocket before it arrives in the distribution area.
- this extraction system comprises at least one extraction conduit connected in a fluidic manner with a vacuum pump, and at least one filter to prevent the product from coming out of the pocket.
- the duct is adapted to communicate with each pocket to be emptied at least when this pocket is located on the intermediate inlet sector, where it faces the first radial interaction surface of the body, in other words during its passage from the zone admission to the distribution area.
- the extraction duct can lead to said first radial interaction surface.
- the extraction duct can also be formed in the transfer wheel, the filter forming at least part of the bottom of said at least one pocket.
- the processing chamber is a grinding chamber which includes a grinder.
- the processing system can comprise a second transfer system as defined previously, arranged to close the outlet of the processing chamber.
- the product intake zone is inside the treatment chamber and the distribution zone is a downstream zone where the product is recovered.
- step a) further comprises extracting air from each pocket of the transfer wheel before it arrives in the distribution zone.
- step a) further comprises a suction of air contained in the treatment chamber during the treatment of the product.
- step a the absolute pressure differential between the inlet zone and the treatment chamber is maintained between 0.7 and 0.95 bar.
- the absolute pressure inside the treatment chamber is maintained between 0.05 and 0.3 bar (with the absolute pressure outside the treatment chamber and therefore in the area admission of the transfer system at the inlet of the chamber advantageously equal to atmospheric pressure).
- FIG. 1 is an overview of a product transfer system 10 according to a first embodiment of the invention.
- this transfer system 10 comprises a body 12 delimiting a cavity 14 extending in a main direction Z.
- the body 12 forms a reservoir in the form of an inlet hopper 16 which can be filled with product.
- the body 12 has an opening 18 for the exit of the product, by which it can be fixed, for example to a frame of a processing system as will be described below with reference to the figure 9 .
- a transfer wheel 20 (hereafter wheel) is housed in the cavity 14.
- the wheel 20 forms a separation between a product intake zone A and a product distribution zone D.
- the product intake zone A is here the tank 16 formed by the hopper and the bottom of which is formed by the radial surface 21 of the wheel 20.
- the distribution zone D can be, in use, the interior of a product treatment chamber.
- the transfer wheel 20 is here secured to a shaft 24 adapted to rotate around its axis X under the action of a drive motor 25 visible on the figure 1 , thanks to a set of bearings 26, 27.
- the transfer wheel 20 here has the shape of a right cylinder, as is apparent in particular from the picture 3 .
- end surfaces 22, 23 substantially planar, orthogonal to the axis of rotation X.
- the transfer wheel could however have a different shape, in particular a spherical or ovoid shape.
- the radial surface of the wheel could correspond to the entire surface of the wheel 20.
- the wheel 20 comprises, on a part of its radial surface 21 called the useful radial surface 211, a plurality of recessed pockets or compartments 28. These pockets 28 are intended to fill with product in the admission zone A and to empty themselves of their contents in the distribution zone D.
- the pockets 28 are advantageously distributed regularly over the whole of the useful radial surface 211 of the wheel 20.
- each pocket 28 has a hemispherical shape, and the pockets are staggered.
- the wheel 20 cooperates by form complementarity with the internal surface 13 of the body 12.
- the useful radial surface 211 of the wheel, carrying the pockets 28, cooperates by form complementarity with a first radial interaction surface 131 of the body 12 on the side of its passage from the intake zone A to the zone of distribution D and with a second radial interaction surface 132 on the side of its passage from the distribution zone D to the intake zone A (see direction of rotation f on the picture 3 ).
- the elements concerned have corresponding shapes.
- the body 12 On either side of the wheel 20, in the radial direction Y orthogonal to X and Z, the body 12 thus matches the curvature of the wheel 20 so that the radial gap between the body and the useful radial surface 211 has a substantially constant width in the Y direction over its entire length in the Z direction.
- the curvilinear length C131, respectively C132 of the radial interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132 is strictly less than half the circumference of the wheel 20.
- the curvilinear length C131, C132 of the radial interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132, measured in a transverse plane is at least equal to the maximum curvilinear length C28 of each pocket 28 measured in a transverse plane.
- each pocket 28 of the wheel 20 passes through an admission sector SA where it faces the admission zone A, an intermediate sector of entrance SE where it faces the first radial interaction surface 131 of the body 12 and is completely covered by said surface 131, a distribution sector SD where it faces the distribution zone D and an intermediate output sector SS, where it faces the second radial interaction surface 132 and is entirely covered by said surface 132 (see picture 3 ).
- each end surface 22, 23 of the wheel 20 also cooperates by shape complementarity with an axial interaction surface respectively 133, 134 of the body.
- the body 12 and the wheel 20 cooperate to form between the intake zone A and the distribution zone D a substantially airtight barrier.
- This seal which must be ensured when stationary and when wheel 20 rotates, is achieved at two levels: On the one hand, the air is prevented from circulating at the interface between the wheel 20 and the body 12.
- the body 12 and the wheel 20 are dimensionally adjusted for this.
- each radial interaction surface 131, 132 of the body 12 and the useful radial surface 211 of the transfer wheel 20 is minimized, and preferably between 0.01 and 0.2 mm, preferably between 0.01 and 0.1 mm.
- curvilinear length C131, C132 of the interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132 is preferably equal to at least 1/20 of the circumference of the wheel 20.
- each interaction surface 131, 132, 133, 134 of the body and the useful radial surface 211 of the wheel 20 is thus sufficiently narrow and long for the pressure gradient at the level of the interface to be the highest. possible. In this way, the pressure drops at the interface are then sufficient to prevent the passage of air.
- the curvilinear length of the interface also being greater than that of a pocket 28 as indicated above, preferably equal to at least twice the maximum curvilinear length of the pocket 28 measured in a transverse plane, the wheel 20 and the body 12 are arranged so that each pocket 28 only communicates simultaneously with one or the other of the admission zone A and the distribution zone D.
- At least one of the wheel 20 and the surfaces of interaction 131, 132, 133, 134 is (in) t in a synthetic material, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- the body can for example be made of ceramic or metal, and the impeller 20 of PTFE.
- the precise adjustment of the wheel 20 and the body 12 is further reinforced by the presence of seals at the interface between the two parts.
- each radial interaction surface 131, 132 here carries two linear seals 411, 412, respectively 421, 422, extending in the axial direction X over a length at least equal to the axial length of the useful radial surface 211 of the wheel 20 and configured to cooperate with said useful radial surface 211.
- These seals are advantageously scraper seals.
- the two seals 411, 421, respectively 421, 422 of the same pair are separated by a curvilinear distance C41 respectively C42 - measured in a transverse plane - at least equal, preferably greater, to the curvilinear length C28 of a pocket 28 of the wheel 20 measured in a transverse plane.
- a plurality of linear seals could also be provided on the radial surface 21 of the transfer wheel 20, regularly distributed over its circumference, and configured to cooperate with the radial interaction surfaces 131, 132 of the body to achieve sealing.
- a circular seal 431, 432 (forming a closed contour in a transverse plane of the wheel, see figure 5 And figure 7 ), can also be provided at each side end 201, 202 of the wheel 20.
- the lateral ends 201, 202 of the wheel 20 can be inserted over a short axial length, in a corresponding part of the body 12.
- the outer radial surface 212 of the wheel 20 cooperates by shape complementarity with a cylindrical internal surface 135, 136 of the body 12.
- a radial seal 431, 432 mounted at the periphery of the wheel 20 can thus cooperate radially with said cylindrical internal surface 135, 136 facing .
- FIG. 5 illustrates the arrangement of a circular joint 431 at the side end 201 of the wheel.
- the circular seal 431 is here a lip seal, with a substantially L-shaped section. It could however be an O-ring or any other suitable type of seal.
- a first planar annular part 4311 of the joint is fixed to the lateral end surface 22 of the wheel 20 by means of a washer 441 applied against said first part 4311 on the one hand and against said surface of end 22 on the other hand and fixed to said surface by screws 451.
- a second cylindrical part 4312 of the seal, extending said first part, forms a lip projecting with respect to the useful radial surface 211 of the wheel and adapted to come apply by deforming against the inner surface 135 of the body. The elasticity of the lip presses it against the surface of the body, thus ensuring the seal.
- a circular seal could be provided on each side end surface 22, 23 of wheel 20, to cooperate with a surface 133, 134 of body 12 located opposite.
- the seal between the surface of the wheel 20 and the body 12 is achieved by a dimensional adjustment of the parts and by a set of seals.
- sealing could also be achieved solely by a dimensional adjustment of the parts, or solely by a set of seals, or by a combination different from that described in connection with the first embodiment (for example: the dimensional adjustment could be omitted between the lateral end surfaces of the wheel 20 and the facing body 12).
- the transfer system 10 comprises an air extraction system 50 for extracting the air contained in the at least one pocket 28 before its arrival in the distribution area D.
- the extraction system 50 is integrated into the body 12: it comprises an extraction duct 51 opening into the cavity 14 and fluidically connected with a vacuum pump, not shown, and a filter 52 to prevent the product from coming out of the pocket, forming part of the first radial interaction surface 131.
- the conduit 51 is adapted to communicate with each pocket 28 to be emptied when this pocket is located on the intermediate inlet sector SE, where it faces the first radial interaction surface 131, in other words during its passage from the zone intake A to distribution area D.
- the conduit 51 comprises at least one section of length - measured in the axial direction X—substantially equal to the axial length of the useful radial surface 211 over which the pockets 28 of the wheel 20 extend.
- the conduit 51 comprises such a section 511 terminated by the filter 52 and extended by a second section of reduced diameter allowing connection to the vacuum pump.
- the air contained in pocket 28 is then sucked up under the action of the vacuum pump.
- the product is itself stopped by the filter 52 and thus remains inside the pocket 28.
- an extraction duct could also be integrated into the transfer wheel 20, the filter forming at least part of the bottom of each pocket 28.
- FIG. 7 And 8 illustrate a transfer system according to a second embodiment of the invention, similar to that described in connection with the figures 1 to 6 but in which the pockets are of different shapes. All the numerical references relating to elements identical or similar to the elements described above are numbered with the same references in these figures and are not described again.
- each pocket 29 is in the form of an elongated groove, extending in the axial direction X of the wheel 20. More specifically, each pocket extends in the axial direction over a length L2 equal to at least 50% of the axial length L1 of the wheel 20.
- the pockets In cross-section, as shown in the figure 8 , the pockets have, for example, an outwardly flared profile, substantially V-shaped.
- FIG. 9 schematically illustrates a processing system 100 comprising a processing chamber 90 and at least one transfer system 10 according to the invention to supply this chamber 90.
- the treatment chamber 90 is delimited by a frame 93. It comprises an inlet 91 for the introduction of the product P to be treated, and an outlet 92 for the evacuation of the treated product.
- the inlet 91 of the treatment chamber 90 is located close to the upper end of this chamber 90 and the outlet 92, close to its lower end.
- the inlet 91 of the treatment chamber is closed by the first transfer system 10a according to the invention, the wheel of which acts as a metering device.
- the outlet 92 of the chamber 90 is closed by a second transfer system 10b according to the invention.
- the outlet 92 of the chamber 90 could also be closed by a sealed valve or by an airlock closed by two valves, the evacuation of the product not necessarily being carried out continuously.
- the processing chamber 90 houses at least one device 94 for processing the product.
- the product to be treated is for example a powder, formed of grains of maximum diameter comprised for example between 100 and 1000 microns.
- the chamber 90 is for example a grinding chamber and this processing device 94 is a grinder.
- the grinder 94 is for example suitable for obtaining, after treatment, a maximum diameter of the grains comprised for example between 10 and 100 microns.
- the product distributed in the treatment chamber 90 by the first transfer system 10a falls by gravity into the treatment device 94 located below, then towards the outlet 92.
- the interior of the treatment chamber 90 communicates with a vacuum pump 97 via a conduit 95 leading to an opening 96 of the chamber 90.
- a vacuum pump 97 can be protected by a 99 filter system.
- the treatment chamber 90 is preferably placed under vacuum, at an absolute pressure of between 0.05 and 0.3 bar during the product treatment operation. This vacuum makes it possible to avoid the deterioration of the product by oxidation and to limit the risks of explosion in the event of a flammable product.
- the tank 16 - which forms the product intake zone A for the first system 10a is itself open to the outside, and therefore typically at atmospheric pressure.
- the system 10a closes the inlet 91 of the treatment chamber so as to allow it to be evacuated and to maintain this vacuum, while allowing the continuous distribution of product P inside the chamber 90.
- the second transfer system 10b makes it possible to evacuate the treated product to a downstream receiving device 98 while ensuring sufficient airtightness for the vacuum and the vacuum maintenance of the chamber 90.
- the use of such a processing system is as follows: The processing chamber is evacuated using the vacuum pump 97.
- Reservoir 16 is filled with product to be treated.
- the transfer wheel 20 of the first transfer system is set in rotation using the drive motor 25.
- the pockets 28 of the wheel 20 are filled with product P.
- the extraction system air 50 is activated to create a vacuum inside each bag before it arrives in the treatment chamber.
- the processing device is actuated to be able to immediately and continuously process the product P dispensed by the wheel 20.
- the transfer wheel of the second system 10b is simultaneously set in rotation to continuously evacuate the treated product to a downstream receiving device 98.
- the chamber remains under vacuum throughout the duration of the treatment, in particular thanks to the extraction systems air 50 which carry out an intermediate vacuum of each pocket between the reservoir 16 and the treatment chamber 90, respectively between the treatment chamber 90 and the outside of the chamber.
- the method includes compensating for this air ingress by activating the vacuum pump 97 during the processing operation.
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Abstract
La présente invention concerne un système (10) pour le transfert de produit, notamment dans une chambre de traitement sous vide, ledit système de transfert (10) comprenant :- un corps (12) délimitant une cavité (14), et- une roue de transfert (20) logée dans ladite cavité (14) et munie d'au moins une poche (28) à sa périphérie, la roue (20) étant adaptée pour tourner de façon à amener du produit depuis ladite zone d'admission (A) jusqu'à ladite zone de distribution (D), dans lequel la roue de transfert (20) et le corps (12) coopèrent pour former une barrière sensiblement étanche à l'air entre les deux zones (A, D). L'invention concerne également un système de traitement incluant un tel système de transfert et un procédé de traitement correspondant.The present invention relates to a system (10) for transferring product, in particular in a vacuum treatment chamber, said transfer system (10) comprising:- a body (12) delimiting a cavity (14), and- a wheel (20) housed in said cavity (14) and provided with at least one pocket (28) at its periphery, the wheel (20) being adapted to rotate so as to bring product from said inlet zone (A ) to said dispensing area (D), wherein the transfer wheel (20) and the body (12) cooperate to form a substantially airtight barrier between the two areas (A, D). The invention also relates to a processing system including such a transfer system and a corresponding processing method.
Description
La présente invention concerne le traitement sous vide de produits, notamment de produits sous forme de poudre.The present invention relates to the vacuum treatment of products, in particular products in powder form.
Elle concerne en particulier un système pour un tel traitement, notamment mais non limitativement un système de broyage sous vide.It relates in particular to a system for such treatment, in particular but not limited to a vacuum grinding system.
Des systèmes de broyage sont couramment utilisés dans le domaine agroalimentaire ou pharmaceutique. La chambre de broyage, dans laquelle le produit est broyé, est avantageusement mise sous vide pour éviter d'altérer par oxydation les qualités du produit.Grinding systems are commonly used in the food or pharmaceutical industry. The grinding chamber, in which the product is ground, is advantageously put under vacuum to avoid altering the qualities of the product by oxidation.
On connaît déjà des systèmes de broyage sous vide, par exemple du document
La demanderesse a récemment développé un système de broyage en continu sous vide, fonctionnant grâce à un système de sas d'entrée et de sortie pouvant être mis sous vide et contrôlés par des vannes. Le contrôle des vannes permet de transférer une quantité de produit à broyer dans la chambre de broyage, laquelle est conservée sous vide en permanence. Ce système présente cependant comme inconvénient d'être relativement encombrant.The applicant has recently developed a continuous vacuum grinding system, operating by means of an entry and exit airlock system which can be placed under vacuum and controlled by valves. The control of the valves makes it possible to transfer a quantity of product to be ground into the grinding chamber, which is permanently kept under vacuum. However, this system has the disadvantage of being relatively bulky.
La présente invention a pour but de proposer un système alternatif au système précité, qui permette de traiter le produit en continu et dans un milieu maintenu sous vide durant toute l'opération de traitement.The object of the present invention is to propose an alternative system to the aforementioned system, which makes it possible to treat the product continuously and in a medium maintained under vacuum throughout the treatment operation.
L'idée à la base de la présente invention est de mettre à profit, pour la gestion du vide dans une chambre de traitement, l'organe de distribution de produit typiquement mis en oeuvre dans une telle chambre. Les chambres de traitement sont en effet pourvues, la plupart du temps, d'organes de distribution de type rotatif ou autre, permettant d'alimenter de façon régulière et homogène les dispositifs de traitement contenus dans les dites chambres. Ces organes de distribution ne jouent cependant aucun rôle dans la gestion de la pression à l'intérieur de la chambre.The idea underlying the present invention is to take advantage, for the management of the vacuum in a treatment chamber, of the product dispensing member typically implemented in such a room. The treatment chambers are in fact provided, most of the time, with distribution members of the rotary or other type, making it possible to supply the treatment devices contained in said chambers in a regular and homogeneous manner. However, these distribution members play no role in managing the pressure inside the chamber.
Selon un premier aspect, l'invention concerne un système pour le transfert de produit, notamment pour le transfert de produit dans une chambre de traitement sous vide, le système de transfert comprenant :
- un corps délimitant une cavité s'étendant dans une direction principale, et
- une roue de transfert logée au moins partiellement dans ladite cavité et séparant dans ladite direction principale une zone d'admission de produit et une zone de distribution de produit, la roue de transfert étant munie d'au moins une poche à sa périphérie et étant adaptée pour tourner autour d'un axe sensiblement orthogonal à ladite direction principale de sorte que ladite poche amène du produit depuis ladite zone d'admission jusqu'à ladite zone de distribution,
- a body defining a cavity extending in a main direction, and
- a transfer wheel housed at least partially in said cavity and separating in said main direction a product intake zone and a product distribution zone, the transfer wheel being provided with at least one pocket at its periphery and being adapted to rotate around an axis substantially orthogonal to said main direction so that said pocket brings product from said intake zone to said dispensing zone,
On entend ici par coopérer pour former une barrière sensiblement étanche à l'air que le débit d'air maximum entre la zone d'admission et la zone de distribution (entre la roue et le corps) est inférieur ou égal à 200 normo litres par minute (Nl/min), de préférence inférieur ou égal à 150 normo litres par minute (Nl/min), encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 100 normo litres par minute (Nl/min).Here, cooperating to form a substantially airtight barrier means that the maximum air flow between the intake zone and the distribution zone (between the wheel and the body) is less than or equal to 200 normal liters per minute (Nl/min), preferably less than or equal to 150 normal liters per minute (Nl/min), even more preferably less than or equal to 100 normal liters per minute (Nl/min).
Pour mesurer ce débit maximum, on pourra par exemple fermer la zone de distribution et y faire le vide à l'aide d'une pompe, et mesurer dans le même temps avec un débitmètre, dans la zone d'admission, la quantité d'air aspiré à travers la roue sous l'effet de la pompe à vide.To measure this maximum flow, it is possible, for example, to close the distribution zone and create a vacuum there using a pump, and at the same time measure with a flow meter, in the intake zone, the quantity of air sucked through the impeller by the effect of the vacuum pump.
Le passage de l'air entre la zone d'admission et la zone de distribution est empêché ou limité substantiellement, de sorte qu'une différence de pression entre les deux zones puisse être maintenue sensiblement constante ou, à tout le moins, puisse varier dans des proportions suffisamment faibles pour être compensées par l'utilisation d'une pompe à vide par exemple.The passage of air between the intake zone and the distribution zone is substantially prevented or limited, so that a pressure difference between the two zones can be kept substantially constant or, at the very least, can vary in sufficiently low proportions to be compensated by the use of a vacuum pump for example.
Le système de transfert selon l'invention est par exemple particulièrement adapté pour fermer l'entrée d'une chambre de traitement. La zone de distribution correspond alors à l'intérieur de ladite chambre de traitement, qui est avantageusement sous vide, notamment à une pression absolue comprise entre 0.05 et 0.3 bar. Dans ce cas, la zone d'admission contient typiquement du produit à traiter et, de façon avantageuse, forme l'intérieur d'un réservoir de produit, avec la pression absolue à l'intérieur dudit réservoir typiquement égale à la pression atmosphérique. Dans le cadre d'une telle utilisation, le système de transfert permet l'alimentation continue de la chambre de traitement, tout en garantissant le maintien substantiel du différentiel de pression entre le réservoir et la chambre de traitement et donc du vide à l'intérieur de ladite chambre de traitement. Comme indiqué précédemment, une légère fuite d'air entre réservoir et chambre de traitement n'est pas préjudiciable si elle peut être compensée par la mise en oeuvre d'une pompe à vide dans la chambre de traitement. De façon préférentielle néanmoins, le débit maximum d'air entre les deux zones est minimisé le plus possible, voire rendu nul.The transfer system according to the invention is for example particularly suitable for closing the entrance to a treatment chamber. The distribution zone then corresponds to the interior of said treatment chamber, which is advantageously under vacuum, in particular at an absolute pressure of between 0.05 and 0.3 bar. In this case, the inlet zone typically contains the product to be treated and, advantageously, forms the interior of a reservoir of product, with the absolute pressure inside said reservoir typically equal to atmospheric pressure. In the context of such use, the transfer system allows the continuous supply of the treatment chamber, while guaranteeing the substantial maintenance of the pressure differential between the tank and the treatment chamber and therefore of the vacuum inside. of said processing chamber. As indicated previously, a slight air leak between tank and treatment chamber is not detrimental if it can be compensated for by implementing a vacuum pump in the treatment chamber. Preferably, however, the maximum flow of air between the two zones is minimized as much as possible, or even rendered zero.
La direction principale du système de transfert correspond à la direction globale de déplacement du produit dans le système. En fonctionnement, cette direction est généralement (mais non limitativement) la direction verticale, avec la zone d'admission située au-dessus de la zone de distribution.The main direction of the transfer system corresponds to the overall direction of movement of the product in the system. In operation, this direction is generally (but not limited to) the vertical direction, with the intake zone located above the distribution zone.
Pour toute la présente demande, et en lien avec la roue de transfert, on définit une direction axiale X comme une direction parallèle à l'axe de rotation X de la roue.Throughout the present application, and in connection with the transfer wheel, an axial direction X is defined as a direction parallel to the axis of rotation X of the wheel.
On définit par ailleurs une direction radiale (par exemple Y) comme une direction orthogonale à cette direction axiale.A radial direction (for example Y) is also defined as a direction orthogonal to this axial direction.
Un plan transversal est un plan normal à la direction axiale.A transverse plane is a plane normal to the axial direction.
L'axe de rotation de la roue est sensiblement orthogonal à la direction principale, c'est-à-dire qu'il est incliné d'au plus 30 degrés par rapport à un plan normal à la direction principale.The axis of rotation of the wheel is substantially orthogonal to the main direction, that is to say it is inclined by at most 30 degrees with respect to a plane normal to the main direction.
La roue peut être adaptée à réaliser, autour de son axe X, un mouvement de rotation soit continu soit alternatif. Autrement dit, la roue n'est pas nécessairement adaptée à réaliser un tour complet autour de son axe. Dans le cas d'un mouvement alternatif, l'amplitude de rotation est suffisante pour que la au moins une poche puisse être remplie de produit dans la zone d'admission et vidée dans la zone de distribution.The wheel can be adapted to carry out, around its axis X, a rotational movement that is either continuous or alternating. In other words, the wheel is not necessarily adapted to make a full turn around its axis. In the case of an alternating movement, the amplitude of rotation is sufficient for the at least one pocket to be able to be filled with product in the admission zone and emptied in the dispensing zone.
La roue de transfert est munie à sa périphérie d'au moins une poche, laquelle peut prendre des formes et dimensions très différentes.The transfer wheel is provided at its periphery with at least one pocket, which can take very different shapes and dimensions.
Par poche, on entend ici tout compartiment formant un creux par rapport à la surface radiale de la roue et adapté à recevoir du produit, notamment une poudre.By pocket is meant here any compartment forming a hollow with respect to the radial surface of the wheel and adapted to receive the product, in particular a powder.
Avantageusement, la roue de transfert est munie à sa périphérie d'une pluralité de poches régulièrement distribuées sur la surface radiale de la roue.Advantageously, the transfer wheel is provided at its periphery with a plurality of pockets regularly distributed over the radial surface of the wheel.
Dans la suite, on entend par surface radiale utile de la roue, le tronçon de surface circonscrivant radialement la roue et dans laquelle sont réalisées les poches.In what follows, the term “useful radial surface of the wheel” means the section of surface radially circumscribing the wheel and in which the pockets are made.
Selon un exemple, la surface de la roue coopère par complémentarité de forme avec la surface interne du corps. En particulier, de façon avantageuse, la surface radiale utile de la roue de transfert coopère par complémentarité de forme avec une première surface d'interaction radiale du corps du côté de son passage de la zone d'admission à la zone de distribution et une deuxième surface d'interaction radiale du corps du côté de son passage de la zone de distribution à la zone d'admission.According to one example, the surface of the wheel cooperates by shape complementarity with the internal surface of the body. In particular, advantageously, the useful radial surface of the transfer wheel cooperates by form complementarity with a first radial interaction surface of the body on the side of its passage from the intake zone to the distribution zone and a second radial interaction surface of the body on the side of its passage from the distribution zone to the intake zone.
Avantageusement, la longueur curviligne, mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile de la roue de transfert et une surface d'interaction radiale du corps est au moins égale à la longueur curviligne maximale de la au moins une poche mesurée dans un plan transversal.Advantageously, the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is at least equal to the maximum curvilinear length of the at least one pocket measured in a transverse plane.
Lorsque la roue réalise un tour complet autour de son axe, chaque poche de la roue de transfert passe ainsi par un secteur intermédiaire d'entrée où la poche fait face à la première surface d'interaction radiale et est entièrement recouverte par ladite surface, et par un secteur intermédiaire de sortie, où elle fait face à la deuxième surface d'interaction radiale et est entièrement recouverte par ladite surface.When the wheel completes a full revolution around its axis, each pocket of the transfer wheel thus passes through an intermediate inlet sector where the pocket faces the first radial interaction surface and is completely covered by said surface, and by an intermediate outlet sector, where it faces the second radial interaction surface and is entirely covered by said surface.
Le système de transfert doit être configuré pour empêcher ou limiter substantiellement la circulation d'air entre le corps et la roue de transfert. Pour cela, la roue de transfert et le corps peuvent par exemple coopérer par ajustement dimensionnel et/ou par un système de joints.The transfer system should be configured to prevent or substantially limit airflow between the body and the transfer wheel. For this, the transfer wheel and the body can for example cooperate by dimensional adjustment and/or by a system of seals.
Selon un exemple, le jeu entre au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale et la surface radiale utile de la roue de transfert peut être rendu le plus faible possible, par exemple compris entre 0.01 à 0.2mm, de préférence compris entre 0.01 et 0.1 mm.According to one example, the play between at least one of the first and the second radial interaction surface and the useful radial surface of the transfer wheel can be made as small as possible, for example between 0.01 and 0.2 mm, preferably between 0.01 and 0.1 mm.
Dans le même temps, la longueur curviligne, mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile de la roue de transfert et une surface d'interaction radiale du corps est avantageusement au moins égale à 1/20 de la circonférence de la roue.At the same time, the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is advantageously at least equal to 1/20 of the circumference of the wheel.
Comme alternative ou en complément, la roue et le corps peuvent coopérer par l'intermédiaire d'au moins un joint d'étanchéité pour réaliser l'étanchéité à l'air.As an alternative or in addition, the wheel and the body can cooperate via at least one seal to achieve airtightness.
De préférence, au moins un joint d'étanchéité linéaire, de préférence deux joints d'étanchéité linéaires, s'étendant dans la direction axiale de la roue de transfert, est/sont disposé(s) sur au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale du corps ou sur la surface radiale utile de la roue de transfert .Preferably, at least one linear seal, preferably two linear seals, extending in the axial direction of the transfer wheel, is/are arranged on at least one of the first and the second radial interaction surface of the body or on the useful radial surface of the transfer wheel.
Selon une disposition avantageuse, les au moins deux joints linéaires sont le cas échéant écartés d'une distance curviligne - mesurée dans un plan transversal- au moins égale, de préférence supérieure, à la longueur curviligne maximale d'une poche de la roue mesurée dans un plan transversal. Une telle disposition assure que chaque poche communique toujours avec l'une seulement des zones d'admission et de distribution, y compris dans un cas où le corps et la roue ne serait pas ajustés dimensionnellement. Ainsi, deux joints formés sur une surface d'interaction radiale du corps délimitent entre eux et avec la roue un sas dynamique étanche dans lequel passe chaque poche lors de la rotation de la roue. Dans le cas de joints formés sur la surface radiale de la roue, deux joints situés de part et d'autre d'une poche peuvent coopérer avec chaque surface d'interaction radiale pour former un sas dynamique étanche.According to an advantageous arrangement, the at least two linear joints are, where appropriate, separated by a curvilinear distance - measured in a transverse plane - at least equal, preferably greater, to the maximum curvilinear length of a pocket of the wheel measured in a transverse plane. Such an arrangement ensures that each pocket always communicates with only one of the intake and distribution zones, including in a case where the body and the wheel are not dimensionally adjusted. Thus, two seals formed on a radial interaction surface of the body delimit between them and with the wheel a sealed dynamic airlock in which each pocket passes during rotation of the wheel. In the case of seals formed on the radial surface of the wheel, two seals located on either side of a pocket can cooperate with each radial interaction surface to form a sealed dynamic airlock.
Pour éviter le passage d'air entre le corps et les surfaces latérales de la roue, un joint d'étanchéité circulaire peut également être prévu à chaque extrémité latérale de ladite roue. Des joints circulaires peuvent par exemple être disposés soit sur la surface radiale externe de la roue, de part et d'autre de la surface radiale utile, soit sur les surfaces d'extrémités latérales de la roue.To prevent the passage of air between the body and the side surfaces of the wheel, a circular seal may also be provided at each side end of said wheel. Circular seals can for example be arranged either on the outer radial surface of the wheel, on either side of the useful radial surface, or on the lateral end surfaces of the wheel.
Un système à joints peut, le cas échéant, être parfaitement étanche à l'air.A joint system can, if necessary, be perfectly airtight.
Cependant, même si le flux d'air entre le corps et la roue est géré, notamment au moyen de l'une ou l'autre solution décrite précédemment ou d'une combinaison de ces solutions, une certaine quantité d'air transite également par le biais des poches transportant le produit. En particulier, même lorsqu'une poche est pleine de poudre, elle contient toujours au moins une certaine quantité d'air.However, even if the flow of air between the body and the wheel is managed, in particular by means of one or the other solution described previously or a combination of these solutions, a certain quantity of air also passes through through the pockets carrying the product. In particular, even when a pocket is full of powder, it still contains at least a certain amount of air.
De façon particulièrement avantageuse, pour éviter l'entrée de cet air dans la chambre de traitement, le système de transfert peut comprendre un système d'extraction d'air pour extraire l'air contenu dans la au moins une poche avant son arrivée dans la zone de distribution.Particularly advantageously, to prevent this air from entering the treatment chamber, the transfer system may comprise an air extraction system for extracting the air contained in the at least one pocket before it arrives in the distribution area.
Selon un exemple de mise en oeuvre, ce système d'extraction comprend au moins un conduit d'extraction relié de manière fluidique avec une pompe à vide, et au moins un filtre pour empêcher que le produit sorte de la poche. Le conduit est adapté pour communiquer avec chaque poche à vider au moins lorsque cette poche se trouve sur le secteur intermédiaire d'entrée, où elle fait face à la première surface d'interaction radiale du corps, autrement dit lors de son passage de la zone d'admission à la zone de distribution.According to an exemplary implementation, this extraction system comprises at least one extraction conduit connected in a fluidic manner with a vacuum pump, and at least one filter to prevent the product from coming out of the pocket. The duct is adapted to communicate with each pocket to be emptied at least when this pocket is located on the intermediate inlet sector, where it faces the first radial interaction surface of the body, in other words during its passage from the zone admission to the distribution area.
De façon avantageuse, le conduit d'extraction peut déboucher sur ladite première surface d'interaction radiale.Advantageously, the extraction duct can lead to said first radial interaction surface.
Comme alternative, le conduit d'extraction peut aussi être formé dans la roue de transfert, le filtre formant au moins une partie du fond de ladite au moins une poche.As an alternative, the extraction duct can also be formed in the transfer wheel, the filter forming at least part of the bottom of said at least one pocket.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de traitement sous vide d'un produit, notamment un produit sous forme de poudre, comprenant :
- un bâti,
- une chambre de traitement délimitée par le bâti et susceptible d'être connectée en liaison fluidique avec une pompe à vide, la chambre de traitement étant munie d'une entrée pour l'introduction de produit à traiter et d'une sortie pour l'évacuation du produit traité,
- un système de transfert de produit tel que défini précédemment, agencé pour fermer l'entrée de la chambre de traitement, et
- des moyens de fermeture de ladite sortie.
- a frame,
- a treatment chamber delimited by the frame and capable of being connected in fluidic connection with a vacuum pump, the treatment chamber being provided with an inlet for the introduction of product to be treated and an outlet for evacuation of the treated product,
- a product transfer system as defined above, arranged to close the entrance to the treatment chamber, and
- means for closing said outlet.
Selon un exemple, la chambre de traitement est une chambre de broyage qui comporte un broyeur.According to one example, the processing chamber is a grinding chamber which includes a grinder.
Selon un exemple, le système de traitement peut comprendre un deuxième système de transfert tel que défini précédemment, agencé pour fermer la sortie de la chambre de traitement. Dans ce cas, la zone d'admission de produit est l'intérieur de la chambre de traitement et la zone de distribution est une zone aval où le produit est récupéré.According to one example, the processing system can comprise a second transfer system as defined previously, arranged to close the outlet of the processing chamber. In this case, the product intake zone is inside the treatment chamber and the distribution zone is a downstream zone where the product is recovered.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne encore un procédé de traitement sous vide d'un produit au moyen d'un système de traitement tel que défini précédemment, comprenant au moins une étape a) au cours de laquelle sont réalisées simultanément :
- la rotation de la roue de transfert pour l'amenée de produit en continu dans la chambre de traitement préalablement mise sous vide et,
- le traitement en continu du produit amené par la roue de transfert.
- the rotation of the transfer wheel for the continuous supply of product into the treatment chamber previously placed under vacuum and,
- the continuous treatment of the product fed by the transfer wheel.
Selon un exemple, l'étape a) comprend en outre l'extraction d'air dans chaque poche de la roue de transfert avant son arrivée dans la zone de distribution.According to one example, step a) further comprises extracting air from each pocket of the transfer wheel before it arrives in the distribution zone.
Selon un autre exemple, l'étape a) comprend en outre une aspiration d'air contenu dans la chambre de traitement au cours du traitement du produit.According to another example, step a) further comprises a suction of air contained in the treatment chamber during the treatment of the product.
Selon un autre exemple, durant toute l'étape a), le différentiel de pression absolue entre la zone d'admission et la chambre de traitement est maintenu entre 0.7 et 0.95 bar.According to another example, throughout step a), the absolute pressure differential between the inlet zone and the treatment chamber is maintained between 0.7 and 0.95 bar.
Selon un autre exemple, durant l'étape a), la pression absolue à l'intérieur de la chambre de traitement est maintenue entre 0.05 et 0.3 bar (avec la pression absolue à l'extérieur de la chambre de traitement et donc dans la zone d'admission du système de transfert en entrée de la chambre avantageusement égale à la pression atmosphérique).According to another example, during step a), the absolute pressure inside the treatment chamber is maintained between 0.05 and 0.3 bar (with the absolute pressure outside the treatment chamber and therefore in the area admission of the transfer system at the inlet of the chamber advantageously equal to atmospheric pressure).
D'autres aspects plus spécifiques de la présente invention sont encore décrits ci-dessous :
- la zone d'admission peut être un réservoir de produit, par exemple sous la forme d'une trémie. Dans ce cas, la roue de transfert forme une paroi dudit réservoir de produit, et en particulier sa paroi de fond,
- le réservoir, la roue de transfert et la chambre de traitement peuvent être alignés verticalement, de sorte que la au moins une poche est remplie par gravité dans le réservoir et vidée par gravité dans la chambre de traitement,
- au moins l'un parmi la surface radiale de la roue de transfert et les surfaces d'interaction radiale peut être dans un matériau synthétique, notamment du PTFE,
- les poches peuvent être disposées en quinconce sur la surface radiale utile de la roue,
- la ou les poches peuvent être de forme hémisphérique,
- la ou les poches peuvent s'étendre en direction axiale, par exemple de façon continue sur au moins 50 pourcent de la longueur axiale de la roue de transfert.
- the inlet zone can be a product reservoir, for example in the form of a hopper. In this case, the transfer wheel forms a wall of said product tank, and in particular its bottom wall,
- the tank, the transfer wheel and the treatment chamber can be aligned vertically, so that the at least one pocket is filled by gravity into the tank and emptied by gravity into the treatment chamber,
- at least one of the radial surface of the transfer wheel and the radial interaction surfaces may be made of a synthetic material, in particular PTFE,
- the pockets can be staggered on the useful radial surface of the wheel,
- the pocket(s) may be hemispherical in shape,
- the at least one pocket may extend axially, for example continuously over at least 50 percent of the axial length of the transfer wheel.
D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La
figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un système de transfert selon un premier mode de réalisation de l'invention, - La
figure 2 est une vue partielle, en perspective, du système de transfert de lafigure 1 , selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert, - La
figure 3 est une vue partielle, en perspective, du système de transfert de lafigure 1 , selon un plan de coupe principal orthogonal à l'axe de rotation de la roue de transfert, - La
figure 4 est une vue partielle du système de transfert de lafigure 1 , selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert, et sur laquelle la roue de transfert a été omise pour montrer les joints d'étanchéité linéaires, - La
figure 5 montre une configuration possible d'un joint d'étanchéité radial à une extrémité latérale de la roue, - La
figure 6 montre le système d'évacuation d'air de lafigure 3 , en coupe selon le plan X-Y, - La
figure 7 est une vue partielle d'un système de transfert selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert, - La
figure 8 est une vue partielle du système de transfert de lafigure 7 , selon un plan de coupe principal orthogonal à l'axe de rotation de la roue de transfert, - La
figure 9 est une vue schématique d'un système de traitement selon l'invention.
- There
figure 1 is an overall view, in perspective, of a transfer system according to a first embodiment of the invention, - There
picture 2 is a partial view, in perspective, of the transfer system of thefigure 1 , along a main section plane parallel to the axis of rotation of the transfer wheel, - There
picture 3 is a partial view, in perspective, of the transfer system of thefigure 1 , along a main section plane orthogonal to the axis of rotation of the transfer wheel, - There
figure 4 is a partial view of the transfer system of thefigure 1 , along a main section plane parallel to the axis of rotation of the transfer wheel, and on which the transfer wheel has been omitted to show the linear seals, - There
figure 5 shows a possible configuration of a radial seal at a side end of the wheel, - There
figure 6 shows the air exhaust system of thepicture 3 , in section along the XY plane, - There
figure 7 is a partial view of a transfer system according to a second embodiment of the invention, along a main section plane parallel to the axis of rotation of the transfer wheel, - There
figure 8 is a partial view of the transfer system of thefigure 7 , along a main section plane orthogonal to the axis of rotation of the transfer wheel, - There
figure 9 is a schematic view of a processing system according to the invention.
La
Comme visible sur la
A son extrémité supérieure 121, le corps 12 forme un réservoir sous la forme d'une trémie d'entrée 16 pouvant être remplie de produit. A son extrémité inférieure 122, le corps 12 présente une ouverture 18 pour la sortie du produit, par laquelle il peut être fixé, par exemple à un bâti d'un système de traitement comme il sera décrit dans la suite en référence à la
Une roue de transfert 20 (ci-après roue) est logée dans la cavité 14.A transfer wheel 20 (hereafter wheel) is housed in the
A l'intérieur de la cavité 14, dans la direction principale Z, la roue 20 forme une séparation entre une zone d'admission de produit A et une zone de distribution de produit D.Inside the
La zone d'admission de produit A est ici le réservoir 16 formé par la trémie et dont le fond est constitué par la surface radiale 21 de la roue 20.The product intake zone A is here the
La zone de distribution D peut être, en utilisation, l'intérieur d'une chambre de traitement du produit.The distribution zone D can be, in use, the interior of a product treatment chamber.
La roue de transfert 20 est ici solidaire d'un arbre 24 adapté pour tourner autour de son axe X sous l'action d'un moteur d'entraînement 25 visible sur la
La roue de transfert 20 présente ici une forme de cylindre droit, comme il ressort en particulier de la
Elle est ainsi délimitée radialement par une surface radiale 21, et axialement par une première surface d'extrémité latérale 22 et une deuxième surface d'extrémité latérale 23 (ci-après surfaces d'extrémité 22, 23) sensiblement planes, orthogonales à l'axe de rotation X.It is thus delimited radially by a
Selon des modes de réalisation alternatifs, la roue de transfert pourrait toutefois présenter une forme différente, notamment une forme sphérique ou ovoïdale. Dans de tels cas, la surface radiale de la roue pourrait correspondre à la totalité de la surface de la roue 20.According to alternative embodiments, the transfer wheel could however have a different shape, in particular a spherical or ovoid shape. In such cases, the radial surface of the wheel could correspond to the entire surface of the
Comme illustré sur les
De façon à assurer une distribution régulière et sensiblement homogène de produit dans la zone de distribution D, les poches 28 sont avantageusement réparties régulièrement sur l'ensemble de la surface radiale utile 211 de la roue 20.In order to ensure a regular and substantially homogeneous distribution of product in the distribution zone D, the
Dans l'exemple particulier considéré, chaque poche 28 présente une forme hémisphérique, et les poches sont disposées en quinconce.In the particular example considered, each
La roue 20 coopère par complémentarité de forme avec la surface interne 13 du corps 12.The
En particulier, la surface radiale utile 211 de la roue, portant les poches 28, coopère par complémentarité de forme avec une première surface d'interaction radiale 131 du corps 12 du côté de son passage de la zone d'admission A à la zone de distribution D et avec une deuxième surface d'interaction radiale 132 du côté de son passage de la zone de distribution D à la zone d'admission A (voir sens de rotation f sur la
Par coopérer par complémentarité de forme, on entend dans la présente demande que les éléments concernés présentent des formes correspondantes. De part et d'autre de la roue 20, dans la direction radiale Y orthogonale à X et Z, le corps 12 épouse ainsi la courbure de la roue 20 de sorte que l'interstice radial entre le corps et la surface radiale utile 211 ait une largeur sensiblement constante dans la direction Y sur toute sa longueur dans la direction Z.By cooperating by complementarity of shape, it is meant in the present application that the elements concerned have corresponding shapes. On either side of the
Dans un plan transversal de la roue de distribution, la longueur curviligne C131, respectivement C132 de l'interface radiale entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132 est strictement inférieure à la moitié de la circonférence de la roue 20.In a transverse plane of the distribution wheel, the curvilinear length C131, respectively C132 of the radial interface between the
Dans le même temps, la longueur curviligne C131, C132de l'interface radiale entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132, mesurée dans un plan transversal, est au moins égale à la longueur curviligne maximale C28 de chaque poche 28 mesurée dans un plan transversal. De cette façon, lorsque la roue 20 réalise un tour complet autour de son axe X, chaque poche 28 de la roue 20 passe par un secteur d'admission SA où elle fait face à la zone d'admission A, un secteur intermédiaire d'entrée SE où elle fait face à la première surface d'interaction radiale 131 du corps 12 et est entièrement recouverte par ladite surface 131, un secteur de distribution SD où elle fait face à la zone de distribution D et un secteur intermédiaire de sortie SS, où elle fait face à la deuxième surface d'interaction radiale 132 et est entièrement recouverte par ladite surface 132 (voir
Dans l'exemple particulier illustré et comme visible sur la
Dans le système selon l'invention, le corps 12 et la roue 20 coopèrent pour former entre la zone d'admission A et la zone de distribution D une barrière sensiblement étanche à l'air.In the system according to the invention, the
Cette étanchéité, qui doit être assurée à l'arrêt comme lors d'une rotation de la roue 20, est réalisée à deux niveaux :
D'une part, l'air est empêché de circuler à l'interface entre la roue 20 et le corps 12.This seal, which must be ensured when stationary and when
On the one hand, the air is prevented from circulating at the interface between the
Dans le mode de réalisation de la
Le jeu entre chaque surface d'interaction radiale 131, 132 du corps 12 et la surface radiale utile 211 de la roue de transfert 20 est minimisé, et de préférence compris entre 0.01 et 0.2mm, de préférence entre 0.01 et 0.1mm.The play between each
Il en est préférentiellement de même du jeu entre chaque surface d'extrémité 22, 23 de la roue 20 et la surface d'interaction axiale 133, 134 du corps 12 en regard.The same is preferably true of the play between each
Également, la longueur curviligne C131, C132 de l'interface entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132 est de préférence égale à au moins 1/20
de la circonférence de la roue 20.Also, the curvilinear length C131, C132 of the interface between the
of the circumference of the
L'interface entre chaque surface d'interaction 131, 132, 133, 134 du corps et la surface radiale utile 211 de la roue 20 est ainsi suffisamment étroite et longue pour que le gradient de pression au niveau de l'interface soit le plus élevé possible. De cette manière, les pertes de charges à l'interface sont alors suffisantes pour éviter le passage de l'air.The interface between each
La longueur curviligne de l'interface étant également supérieure à celle d'une poche 28 comme indiqué précédemment, de préférence égale à au moins deux fois la longueur curviligne maximale de la poche 28 mesurée dans un plan transversal, la roue 20 et le corps 12 sont agencés de sorte que chaque poche 28 ne communique simultanément qu'avec l'une ou l'autre parmi la zone d'admission A et la zone de distribution D.The curvilinear length of the interface also being greater than that of a
Avec un tel ajustement des pièces, afin d'éviter la pollution du produit par des particules d'usure résultant du frottement entre la roue de transfert et le corps, il est avantageux qu'au moins l'un parmi la roue 20 et les surfaces d'interaction 131, 132, 133, 134 soi(en)t dans un matériau synthétique, notamment du polytétrafluoroéthylène (PTFE).With such an adjustment of the parts, in order to avoid pollution of the product by wear particles resulting from the friction between the transfer wheel and the body, it is advantageous that at least one of the
Le corps peut par exemple être en céramique ou en métal, et la roue 20 en PTFE.The body can for example be made of ceramic or metal, and the
De façon avantageuse, comme dans l'exemple des
Comme illustré sur les
Selon une disposition alternative, une pluralité de joints linéaires pourraient aussi être prévus sur la surface radiale 21 de la roue de transfert 20, régulièrement répartis sur sa circonférence, et configurés pour coopérer avec les surfaces d'interaction radiales 131, 132 du corps pour réaliser l'étanchéité.According to an alternative arrangement, a plurality of linear seals could also be provided on the
Un joint d'étanchéité circulaire 431, 432 (formant un contour fermé dans un plan transversal de la roue, voir
Comme illustré sur la
La
Comme variante, un joint circulaire pourrait être prévu sur chaque surface d'extrémité latérale 22, 23 de la roue 20, pour coopérer avec une surface 133, 134 du corps 12 située en regard.As a variant, a circular seal could be provided on each
Dans le premier mode de réalisation décrit précédemment, l'étanchéité entre la surface de la roue 20 et le corps 12 est réalisée par un ajustement dimensionnel des pièces et par un ensemble de joints d'étanchéité. Selon un mode de réalisation alternatif, l'étanchéité pourrait aussi être réalisée uniquement par un ajustement dimensionnel des pièces, ou uniquement par un ensemble de joints, ou par une combinaison différente de celle décrite en lien avec le premier mode de réalisation (par exemple : l'ajustement dimensionnel pourrait être omis entre les surfaces d'extrémité latérale de la roue 20 et le corps 12 en regard).In the first embodiment described above, the seal between the surface of the
Même si le flux d'air entre le corps 12 et la roue 20 est géré, notamment par ajustement dimensionnel des deux pièces ou par un système de joints d'étanchéité ou d'une combinaison de ces solutions, une certaine quantité d'air transite également par le biais des poches 28 transportant le produit. En particulier, même lorsqu'une poche 28 est pleine de poudre, elle contient toujours au moins une certaine quantité d'air.Even if the flow of air between the
De façon particulièrement avantageuse, pour éviter l'entrée de cet air dans la zone de distribution (qui est généralement une chambre de traitement sous vide), le système de transfert 10 comprend un système d'extraction d'air 50 pour extraire l'air contenu dans la au moins une poche 28 avant son arrivée dans la zone de distribution D.In a particularly advantageous manner, to prevent this air from entering the distribution zone (which is generally a vacuum treatment chamber), the
Dans l'exemple illustré, comme visible en particulier sur la
Le conduit 51 est adapté pour communiquer avec chaque poche 28 à vider lorsque cette poche se trouve sur le secteur intermédiaire d'entrée SE, où elle fait face à la première surface d'interaction radiale 131, autrement dit lors de son passage de la zone d'admission A à la zone de distribution D.The
Pour pouvoir mettre sous vide l'ensemble des poches 28 de la roue 20 lors de la rotation de celle-ci, le conduit 51 comprend au moins un tronçon de longueur - mesurée en direction axiale X - sensiblement égale à la longueur axiale de la surface radiale utile 211 sur laquelle s'étendent les poches 28 de la roue 20. Comme visible sur la
Lorsqu'une poche 28 arrive en regard du conduit 51, sur le secteur d'entrée SE, elle ne communique plus avec la zone d'admission A, et ne communique pas encore avec la zone de distribution D. Soit le jeu entre le corps et la roue empêche le passage de l'air entre les zones A et D et la poche 28, soit des joints d'étanchéité axiaux 411, 412 sont disposés de part et d'autre de la poche 28 et de part et d'autre du conduit 51 de sorte à former un sas intermédiaire étanche entre les deux zones A et D, soit les deux.When a
L'air contenu dans la poche 28 est alors aspiré sous l'action de la pompe à vide. Le produit est, lui, stoppé par le filtre 52 et reste ainsi à l'intérieur de la poche 28.The air contained in
Comme alternative ou en complément, un conduit d'extraction pourrait aussi être intégré dans la roue de transfert 20, le filtre formant au moins une partie du fond de chaque poche 28.As an alternative or in addition, an extraction duct could also be integrated into the
Les
Dans cet exemple, comme visible sur la
En coupe transversale, comme illustré sur la
La
La chambre de traitement 90 est délimitée par un bâti 93. Elle comprend une entrée 91 pour l'introduction du produit P à traiter, et une sortie 92 pour l'évacuation du produit traité.The
En l'espèce, l'entrée 91 de la chambre de traitement 90 est située au voisinage de l'extrémité supérieure de cette chambre 90 et la sortie 92, au voisinage de son extrémité inférieure.In this case, the
L'entrée 91 de la chambre de traitement est fermée par le premier système de transfert 10a selon l'invention, dont la roue fait office de doseur.The
Selon une disposition avantageuse, la sortie 92 de la chambre 90 est fermée par un deuxième système de transfert 10b selon l'invention. Alternativement, la sortie 92 de la chambre 90 pourrait aussi être fermée par une vanne étanche ou par un sas fermé par deux vannes, l'évacuation du produit n'étant pas nécessairement réalisée en continu.According to an advantageous arrangement, the
La chambre de traitement 90 abrite au moins un dispositif 94 de traitement du produit. Le produit à traiter est par exemple une poudre, formée de grains de diamètre maximal compris par exemple entre 100 et 1000 microns.The
Selon un exemple d'utilisation, la chambre 90 est par exemple une chambre de broyage et ce dispositif de traitement 94 est un broyeur. Dans le cas d'une poudre de type précité, le broyeur 94 est par exemple adapté pour obtenir après traitement un diamètre maximal des grains compris par exemple entre 10 et 100 microns.According to an example of use, the
Dans l'exemple particulier illustré, le produit distribué dans la chambre de traitement 90 par le premier système de transfert 10a tombe par gravité dans le dispositif de traitement 94 situé en-dessous, puis vers la sortie 92.In the particular example illustrated, the product distributed in the
L'intérieur de la chambre de traitement 90 communique avec une pompe à vide 97 par un conduit 95 débouchant sur une ouverture 96 de la chambre 90. Pour éviter l'aspiration de produit lorsque la pompe 97 est en fonctionnement, l'ouverture 96 peut être protégée par un système de filtre 99.The interior of the
Dans le système de traitement décrit précédemment en lien avec la
Le réservoir 16 - qui forme la zone d'admission de produit A pour le premier système 10a est, lui, ouvert sur l'extérieur, et donc typiquement à la pression atmosphérique.The tank 16 - which forms the product intake zone A for the
Le système 10a ferme l'entrée 91 de la chambre de traitement de façon à permettre sa mise sous vide et le maintien de cette mise sous vide, tout en permettant la distribution continue de produit P à l'intérieur de la chambre 90.The
De la même façon, le deuxième système de transfert 10b permet d'évacuer le produit traité vers un dispositif de réception aval 98 tout en assurant une étanchéité à l'air suffisante pour la mise sous vide et le maintien sous vide de la chambre 90.In the same way, the
L'utilisation d'un tel système de traitement est la suivante :
La chambre de traitement est mise sous vide à l'aide de la pompe à vide 97.The use of such a processing system is as follows:
The processing chamber is evacuated using the
Le réservoir 16 est rempli de produit à traiter.
La roue de transfert 20 du premier système de transfert est mise en rotation à l'aide du moteur d'entraînement 25. Par gravité, les poches 28 de la roue 20 se remplissent de produit P. Avantageusement, le système d'extraction d'air 50 est activé pour réaliser une mise sous vide de l'intérieur de chaque poche avant son arrivée dans la chambre de traitement.The
Dans le même temps, le dispositif de traitement est actionné pour pouvoir traiter immédiatement et en continu le produit P distribué par la roue 20.At the same time, the processing device is actuated to be able to immediately and continuously process the product P dispensed by the
Le cas échéant, la roue de transfert du deuxième système 10b est simultanément mise en rotation pour évacuer en continu le produit traité vers un dispositif de réception aval 98.If necessary, the transfer wheel of the
Si les systèmes de distribution 10a et 10b sont parfaitement étanches, par exemple grâce à la mise en oeuvre d'un ensemble de joints tels que décrits précédemment, la chambre reste sous vide durant toute la durée du traitement, notamment grâce aux systèmes d'extraction d'air 50 qui réalisent une mise sous vide intermédiaire de chaque poche entre le réservoir 16 et la chambre de traitement 90, respectivement entre la chambre de traitement 90 et l'extérieur de la chambre.If the
Si l'un ou l'autre des systèmes de distribution 10a, 10b laisse passer une certaine quantité d'air, entre le corps et la roue et/ou par le biais des poches, alors le procédé comprend la compensation de cette entrée d'air par l'activation de la pompe à vide 97 au cours de l'opération de traitement.If one or the other of the
Claims (19)
le système de transfert (10) étant caractérisé en ce que la roue de transfert (20) et le corps (12) coopèrent pour former une barrière sensiblement étanche à l'air entre la zone d'admission (A) et la zone de distribution (D).
the transfer system (10) being characterized in that the transfer wheel (20) and the body (12) cooperate to form a substantially airtight barrier between the intake zone (A) and the distribution zone (D).
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