FR2610847A1 - Process and devices for mixing divided products with fluids and/or for bringing them into contact, and applications - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTION
Procédé et dispositifs pour mélanger et/ou pour mettre en contact des produits divisés avec des fluides et applications.DESCRIPTION
Method and devices for mixing and / or for bringing divided products into contact with fluids and applications.
La présente invention a pour objet un procédé et des dispositifs pour mélanger et/ou pour mettre en contact des produits divisés avec des fluides et des applications des dispositifs brevetés, notamment pour le séchage des produits divisés. The subject of the present invention is a method and devices for mixing and / or for bringing divided products into contact with fluids and applications of patented devices, in particular for drying the divided products.
Le secteur technique de l'invention est celui de la construction mécanique des appareils de manutention. The technical sector of the invention is that of the mechanical construction of handling equipment.
On connatt des appareils transporteurs des produits solides divisés composés d'une ou plusieurs vis sans fin entratnées en rotation à l'intérieur d'une gaine tubulaire. We know devices for transporting divided solid products composed of one or more worms driven in rotation inside a tubular sheath.
Parmi ceux-ci, on connaît notamment des appareils convoyeurs dans lesquels les vis sans fin sont des brosses hélicoSdales c'est-à-dire des poils ou brins souples implantés suivant une ou plusieurs hélices sur un arbre d'entratnement. Among these, there are in particular conveyor devices in which the endless screws are helicoSdales brushes, that is to say flexible bristles or bristles implanted along one or more propellers on a drive shaft.
De tels convoyeurs permettent de transporter des produits solides divisés qui peuvent être des produits pulvérulents, des produits granuleux ou des produits en vrac plus gros tels que par exemple des pilules, des comprimés, des gélules, des pièces mécaniques, des bonbons etc...... Such conveyors make it possible to transport divided solid products which can be pulverulent products, granular products or larger bulk products such as for example pills, tablets, capsules, mechanical parts, candies, etc. ...
Le problème que l'invention cherche à résoudre est de mélanger des produits divisés avec des fluides pendant leur transport dans des convoyeurs ou de les mettre au contact de fluides par exemple de fluides de conditionnement chauds ou froids , avec des gaz inertes ou avec des gaz de séchage. The problem which the invention seeks to solve is to mix divided products with fluids during their transport in conveyors or to bring them into contact with fluids, for example hot or cold packaging fluids, with inert gases or with gases. drying.
La solution au problème posé consiste à placer les produits divisés dans un convoyeur comportant une gaine tubulaire et au moins une brosse hélicoldale formée de poils qui sont implantés suivant une ou plusieurs hélices sur un arbre d'entratnement creux percé d'orifices répartis sur toute sa longueur et on envoie à l'intérieur dudit arbre creux un ou plusieurs fluides liquides ou gazeux qui sortent par lesdits orifices et se répartissent dans la masse desdits produits divisés en mouvement. The solution to the problem posed consists in placing the divided products in a conveyor comprising a tubular sheath and at least one helical brush formed of bristles which are implanted along one or more helices on a hollow drive shaft pierced with orifices distributed over its entire length and we send inside said hollow shaft one or more liquid or gaseous fluids which exit through said orifices and are distributed in the mass of said products divided in motion.
Un dispositif selon l'invention comporte un convoyeur composé d'un ou plusieurs arbres parallèles creux qui sont entraînés en rotation à l'intérieur d'une gaine tubulaire et sur chacun desquels sont implantés des poils formant une ou plusieurs brosses hélicordales et l'un au moins desdits arbres est percé d'orifices répartis sur tout ou partie de la longueur située à l'intérieur de ladite gaine et est connecté sur des moyens permettant d'injecter dans ledit arbre un ou plusieurs fluides gazeux ou liquides. A device according to the invention comprises a conveyor composed of one or more hollow parallel shafts which are rotated inside a tubular sheath and on each of which are bristles forming one or more helical brushes and one at least one of said shafts is pierced with orifices distributed over all or part of the length situated inside said sheath and is connected to means making it possible to inject one or more gaseous or liquid fluids into said shaft.
Selon un mode de réalisation préférentiel, lesdits arbres creux sont entraînés en rotation par une de leurs extrémités et l'autre extrémité est connectée sur un tube fixe coaxial qui est branché sur une source d'un ou plusieurs fluides sous pression avec interposition de joints d'étanchéIté entre ledit arbre et ledit tube fixe. According to a preferred embodiment, said hollow shafts are driven in rotation by one of their ends and the other end is connected to a fixed coaxial tube which is connected to a source of one or more fluids under pressure with interposition of seals. sealing between said shaft and said fixed tube.
L'invention a pour résultat de nouveaux convoyeurs à brosses hélicoidales qui permettent de mélanger intimement des produits divisés avec des fluides liquides ou gazeux pendant le transport desdits produits. The invention results in new conveyors with helical brushes which allow intimate mixing of divided products with liquid or gaseous fluids during the transport of said products.
Une application des convoyeurs selon l'invention est le transport de produits fragiles qui doivent etre manipulés sous atmosphère neutre ou stérile par exemple le transport de produits pharmaceutiques ou de produits alimentaires facilement oxydables. One application of the conveyors according to the invention is the transport of fragile products which must be handled under a neutral or sterile atmosphere, for example the transport of pharmaceutical products or easily oxidizable food products.
Dans ce cas, on injecte dans l'arbre creux un gaz inerte par exemple de l'azote ou du gaz carbonique, afin de maintenir dans le convoyeur une atmosphère neutre et stérile pour éviter la détérioration des produits pendant leur transport ou leur contamination par des bactéries aérobies qui ne peuvent se développer sous une atmosphère sans oxygène.In this case, an inert gas is injected into the hollow shaft, for example nitrogen or carbon dioxide, in order to maintain a neutral and sterile atmosphere in the conveyor to avoid deterioration of the products during their transport or their contamination by aerobic bacteria that cannot grow in an oxygen-free atmosphere.
Une autre application des convoyeurs selon l'invention est le transport de produits divisés à une température déterminée. Another application of the conveyors according to the invention is the transport of divided products at a determined temperature.
Dans ce cas, on injecte dans l'arbre creux un gaz chaud ou froid qui se répartit dans les produits en mouvement et qui permet de maintenir en tous points desdits produits, une température uniforme ce qui n'est pas possible avec un chauffage externe de la gaine. In this case, a hot or cold gas is injected into the hollow shaft which is distributed in the moving products and which makes it possible to maintain at all points of said products, a uniform temperature which is not possible with external heating of sheath.
On peut injecter par exemple dans l'arbre creux de l'air sec et chaud pour sécher des produits humides pendant leur transport dans le convoyeur.L'action combinée des brosses qui brassent les produits et de l'air qui est réparti tout au long de l'arbre creux permettent d'obtenir un séchage uniforme sans risquer de créer des points chauds qui pourraient détériorer des produits fragiles. Dry and hot air can be injected, for example, into the hollow shaft to dry wet products during their transport in the conveyor. The combined action of brushes which stir the products and air which is distributed throughout of the hollow shaft allow uniform drying to be achieved without risking hot spots which could damage fragile products.
On peut utiliser un convoyeur selon l'invention en injectant dans l'arbre creux d'un premier convoyeur de l'eau ou un sirop qui enrobe la surface des produits puis dans l'arbre creux d'un deuxième convoyeur de l'air froid qui fait givrer l'eau, ce qui permet de préparer des produits givrés par exemple des crevettes. A conveyor according to the invention can be used by injecting cold air into the hollow shaft of a first conveyor or a syrup which coats the surface of the products and then into the hollow shaft of a second conveyor which makes the water frost, which makes it possible to prepare frosted products, for example shrimps.
La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention. The following description refers to the appended drawings which represent, without any limiting character, an exemplary embodiment of a device according to the invention.
La figure 1 est une vue d'ensemble d'un convoyeur selon 1' invention. Figure 1 is an overview of a conveyor 1 according to the invention.
La figure 2 est une coupe horizontale selon II-II de la figure 1. Figure 2 is a horizontal section along II-II of Figure 1.
La figure 1 représente un convoyeur 1 utilisé comme élévateur pour manutentionner des produits solides en vrac, qui sont livrés dans un conteneur 2 et qui doivent etre transférés dans un récipient 3. FIG. 1 represents a conveyor 1 used as an elevator for handling solid products in bulk, which are delivered in a container 2 and which must be transferred to a container 3.
Dans l'exemple représenté, le convoyeur 1 est vertical mais cet exemple n'est pas limitatif. Le conteneur 1 peut être incliné ou horizontal. In the example shown, the conveyor 1 is vertical but this example is not limiting. The container 1 can be tilted or horizontal.
Le conteneur 2 est posé sur une trémité fixe 4 dont la base communique avec une goulotte inclinée 5 qui amène les produits à l'entrée du convoyeur. The container 2 is placed on a fixed end 4 whose base communicates with an inclined chute 5 which brings the products to the entry of the conveyor.
Le convoyeur 1 comporte une gaine tubulaire fermée 6 ayant une ouverture 7 pour l'entrée des produits à proximité de l'une de ses extrémités,qui est l'extrémité inférieure dans le cas de la figure,et une ouverture 8 de sortie des produits à l'autre extrémité. L'ouverture 8 est équipée d'une goulotte inclinée 9 qui se déverse dans le récipient 3. The conveyor 1 comprises a closed tubular sheath 6 having an opening 7 for the entry of the products near one of its ends, which is the lower end in the case of the figure, and an opening 8 for the exit of the products at the other end. The opening 8 is equipped with an inclined chute 9 which pours into the container 3.
Le convoyeur 1 comporte, de façon connue, une brosse hélicoIdale rotative 10 qui est composée de poils souples, par exemple de crins naturels ou synthétiques ou de poils en acier inoxydable. The conveyor 1 comprises, in known manner, a rotary helical brush 10 which is composed of flexible bristles, for example natural or synthetic bristles or bristles of stainless steel.
Les crins sont implantés suivant une hélice sur un arbre 12 qui est entraîné en rotation par un moteur 13 associé à un réducteur 14 qui fait, en même temps, fonction de renvoi d'angle du mouvement. Le réducteur 14 entrasse l'arbre par une de ses extrémités, par exemple par l'extrémité inférieure dans le cas de la figure. L'arbre 12 est entraîné en rotation dans un sens qui est inverse du pas de l'hélice. Par exemple, dans le cas de la figure, l'arbre 12 est entraîné dans le sens des aiguiles d'une montre et la brosse 10 a un pas à droite-pour un observateur qui regarde de bas en haut. The horsehairs are installed in a helix on a shaft 12 which is rotated by a motor 13 associated with a reduction gear 14 which, at the same time, acts as an angle transmission of the movement. The reduction gear 14 braces the shaft by one of its ends, for example by the lower end in the case of the figure. The shaft 12 is rotated in a direction which is opposite to the pitch of the propeller. For example, in the case of the figure, the shaft 12 is driven in a clockwise direction and the brush 10 has a step to the right - for an observer who looks from the bottom up.
En variante, le convoyeur peut comporter plusieurs brosses hélicordales de même pas implantées sur un même arbre et décalées l'une par rapport à l'autre. As a variant, the conveyor may include several helical brushes of the same pitch located on the same shaft and offset relative to each other.
Le convoyeur pourrait également comporter plusieurs arbres d'entratnement parallèles portant chacun une ou plusieurs brosses hélicoidales. The conveyor could also include several parallel drive shafts, each carrying one or more helical brushes.
De tels convoyeurs sont connus et il n'est pas nécessaire de les décrire plus en détail. On sait qu'ils conviennent particulièrement au transport de produits fragiles tels que par exemple des bonbons mous en cours de fabrication ou de;denrées alimentaires tellesquedes grains de café qui ne doivent pas être brisés pendant les manutentions. Such conveyors are known and it is not necessary to describe them in more detail. It is known that they are particularly suitable for the transport of fragile products such as for example soft candies during manufacture or of foodstuffs such as coffee beans which must not be broken during handling.
Un avantage de ces convoyeurs à brosses hélicordales souples est que l'arbre d'entranement 12 n'a pas à résister à des efforts importants du fait que les poils souples se replient devant un obstacle pour contourner celui-ci. Ceci permet de construire des convoyeurs à brosses hélicoldales dans lesquels le ou les arbres d'entrainement 12 sont des arbres creuxPpar exemple de simples tubes rigides ou même souples. An advantage of these conveyors with flexible helical brushes is that the drive shaft 12 does not have to withstand significant forces because the flexible bristles fold back in front of an obstacle in order to bypass it. This makes it possible to construct helical brush conveyors in which the drive shaft or shafts 12 are hollow shafts, for example simple rigid or even flexible tubes.
De nombreux procédés industriels comportent des opérations de mélange de produits divisés par exemple de produits pulvérulents ou granuleux avec des fluides liquides et/ou gazeux. Many industrial processes include operations for mixing divided products, for example powdery or granular products with liquid and / or gaseous fluids.
Par exemple, on doit mélanger une poudre ou une farine avec de l'eau pour augmenter le taux d'humidité ou pour incorporer un produits tel que du sel ou du sucre en solution aqueuse. For example, a powder or flour should be mixed with water to increase the humidity or to incorporate a product such as salt or sugar in aqueous solution.
Dans d'autres cas, on doit enrober des produits divisés, par exemple des produits de confiserie avec un sirop. In other cases, divided products, for example confectionery products, should be coated with syrup.
Dans d'autres cas, il est nécessaire d'effectuer les manutentions de certains produits, notamment des produits pharmaceutiques,en restant constamment dans un milieu stérile ou sous une atmosphère de gaz neutre (azote ou gaz carbonique). In other cases, it is necessary to carry out the handling of certain products, in particular pharmaceutical products, while remaining constantly in a sterile medium or under an atmosphere of neutral gas (nitrogen or carbon dioxide).
Dans certaines applications, il est nécessaire de manutentionner des produits fragiles à une température déterminée qui peut être une température supérieure ou inférieure à la température ambiante. In certain applications, it is necessary to handle fragile products at a determined temperature which can be a temperature higher or lower than room temperature.
Un dispositif selon l'invention permet de mélanger des produits divisés avec un ou plusieurs fluides liquides et/ou de les mettre en contact intime avec un ou plusieurs fluides gazeux par exemple pour les sécher. A device according to the invention makes it possible to mix divided products with one or more liquid fluids and / or to put them in intimate contact with one or more gaseous fluids for example to dry them.
A cet effet, il comporte un ou plusieurs arbres d'entratnement creux 12 portant chacun une ou plusieurs brosses hélicoldales à poils souples 10. To this end, it comprises one or more hollow drive shafts 12 each carrying one or more helical brushes with flexible bristles 10.
La paroi de ces arbres creux est percée d'orifices 15 qui sont répartis sur tout ou partie de la longueur de l'arbre située à l'intérieur de la gaine 6. The wall of these hollow shafts is pierced with orifices 15 which are distributed over all or part of the length of the shaft situated inside the sheath 6.
L'extrémité inférieure de l'arbre 12 est fermée tandis que l'extrémité supérieure 16 est ouverte et est située à l'extérieur de la gaine 6. The lower end of the shaft 12 is closed while the upper end 16 is open and is located outside the sheath 6.
L'extrémité ouverte 16 est engagée à l'intérieur d'un tube ou d'un raccord cylindrique 17 qui est connecté par une canalisation 18 représentée en pointillés sur une ou plusieurs sources 19 de fluides gazeux ou liquides sous pression. The open end 16 is engaged inside a tube or a cylindrical connector 17 which is connected by a pipe 18 shown in dotted lines on one or more sources 19 of gaseous fluids or liquids under pressure.
Le manchon 17 comporte des gorges périphériques dans lesquelles sont placés des joints toriques 20 qui rendent étanche la connexion entre l'arbre creux 12 et le manchon 17. The sleeve 17 has peripheral grooves in which O-rings 20 are placed which seal the connection between the hollow shaft 12 and the sleeve 17.
Bien entendu, on pourrait utiliser tout autre moyen équivalent permettant d'injecter à l'intérieur de l'arbre creux 12 des fluides gazeux ou liquides. Of course, any other equivalent means could be used to inject gaseous or liquid fluids inside the hollow shaft 12.
Les fluides injectés dans l'arbre creux sortent par les orifices 15, de telle sorte qu'ils sont répartis uniformément sur toute la longueur du convoyeur. The fluids injected into the hollow shaft exit through the orifices 15, so that they are distributed uniformly over the entire length of the conveyor.
Dans le cas où l'arbre d'entratnement 12 tourne à vitesse élevée, les produits divisés sont brassés énergiquement par les brosses hélicoidales et il en résulte un mélange très homogène avec les liquides ou les gaz qui sont injectés par les orifices 15. In the case where the drive shaft 12 rotates at high speed, the divided products are vigorously stirred by the helical brushes and this results in a very homogeneous mixture with the liquids or the gases which are injected through the orifices 15.
Si on désire chauffer ou refroidir les produits divisés à une température déterminée, il suffit d'injecter dans l'arbre creux un gaz chauffé ou refroidi à cette température. If it is desired to heat or cool the divided products to a determined temperature, it suffices to inject into the hollow shaft a gas heated or cooled to this temperature.
Un contact direct entre le gaz chaud ou froid et les produits divisés en cours de brassage intense a lieu en tous points de la surface des produits divisés. Si ces produits sont des produits pulvérulents, on obtient ainsi une très grande surface d'échange thermique ou chimique direct et la température des produits atteint très vite une température voisine de celle du gaz et ceci uniformément dans toute la masse des produits sans que l'on risque d'obtenir des points excessivement chauds ou excessivement froids. L'échange thermique et le contact entre produits divisés et gaz est du même type que celui que l'on obtient dans les procédés à lit fluidisé dans lesquels on met en contact un gaz avec un produit pulvérulent maintenu en suspension dans le gaz. Direct contact between hot or cold gas and the divided products during intense brewing takes place at all points on the surface of the divided products. If these products are pulverulent products, a very large direct heat or chemical exchange surface is thus obtained and the temperature of the products very quickly reaches a temperature close to that of the gas and this uniformly throughout the mass of the products without the there is a risk of excessively hot or excessively cold spots. The heat exchange and the contact between divided products and gas is of the same type as that obtained in fluidized bed processes in which a gas is brought into contact with a pulverulent product kept in suspension in the gas.
De ce fait, les dispositifs selon l'invention peuvent trouver des applications dans les procédés industriels qui utilisent un lit fluidisé pour obtenir une grande surface de contact entre un produit pulvérulent et une phase gazeuse. Therefore, the devices according to the invention can find applications in industrial processes which use a fluidized bed to obtain a large contact surface between a pulverulent product and a gas phase.
Ils peuvent être utilisés par exemple pour gazéifier des combustibles solides pulvérisés en présence d'air. They can be used, for example, to gasify solid fuels sprayed in the presence of air.
Ils peuvent être utilisés également pour produire des réactions catalytiques telles que la polymérisation catalytique des oléfines gazeuses en présence d'un catalyseur solide pulvérulent. They can also be used to produce catalytic reactions such as the catalytic polymerization of gaseous olefins in the presence of a powdery solid catalyst.
Dans ce cas, le combustible pulvérisé ou le catalyseur pulvérulent sont mis en mouvement par les brosses hélicoldales et la phase gazeuse est injectée dans la masse de particules en mouvement par les orifices du ou des arbres creux.In this case, the pulverized fuel or the pulverulent catalyst are set in motion by the helical brushes and the gaseous phase is injected into the mass of particles in motion through the orifices of the hollow shaft or shafts.
Un avantage important des dispositifs selon l'invention réside dans le fait que ces dispositifs sont également des convoyeurs et qu'ils permettent donc d'effectuer des opérations de mélange pendant le transport de produits divisés d'où un gain important des frais d'investissement et de fonctionnement et un gain de place. An important advantage of the devices according to the invention lies in the fact that these devices are also conveyors and that they therefore make it possible to carry out mixing operations during the transport of divided products, hence a significant saving in investment costs. and operating and space saving.
Les dispôsitifs selon l'invention permettent notamment de transporter des produits fragiles en restant constamment dans un milieu stérile, en injectant dans l'arbre creux un gaz stérile et inerterpar exemple de l'azote ou du gaz carboniquesqui ne permet pas le développement des micro-organismes aérobies. The devices according to the invention make it possible in particular to transport fragile products while constantly remaining in a sterile medium, by injecting a sterile gas into the hollow shaft and ingesting, for example, nitrogen or carbon dioxide which does not allow the development of micro- aerobic organisms.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8702348A FR2610847A1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Process and devices for mixing divided products with fluids and/or for bringing them into contact, and applications |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR8702348A FR2610847A1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Process and devices for mixing divided products with fluids and/or for bringing them into contact, and applications |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2610847A1 true FR2610847A1 (en) | 1988-08-19 |
Family
ID=9348196
Family Applications (1)
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| FR8702348A Pending FR2610847A1 (en) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | Process and devices for mixing divided products with fluids and/or for bringing them into contact, and applications |
Country Status (1)
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