FR3063726A1 - Dispositif pour le brassage de matiere, notamment pour le brassage de matiere a fermenter - Google Patents

Dispositif pour le brassage de matiere, notamment pour le brassage de matiere a fermenter Download PDF

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Abstract

Dispositif (1) pour le brassage de matière (30) comprenant un tambour (2) rotatif et au moins une vis (3) sans âme qui s'étend à l'intérieur du tambour (2) en étant montée rotative par rapport au tambour (2). Chaque vis (3) sans âme est formée d'un ou plusieurs enroulements (41) hélicoïdaux coaxiaux et chaque enroulement (41) comprend un support (5) hélicoïdal de pas P formé d'un corps allongé enroulé hélicoïdalement et de section transversale constante sur au moins une partie de sa longueur, et une hélice (6) dite secondaire disposée autour et portée par ledit support (5), en ce que le diamètre DeS extérieur du support (5) est inférieur ou égal à 1,5 fois le pas P du support (5) et en ce que l'hélice (6) secondaire comprend une pluralité de spires (71, 72) de pas identique au pas du support (5) hélicoïdal, lesdites spires (71, 72) de l'hélice (6) secondaire formant une surface se développant radialement par rapport à l'axe longitudinal du support (5), chaque spire (71, 72) de l'hélice (6) secondaire étant inscrite dans un cylindre de diamètre De, ce diamètre De dudit cylindre étant supérieur ou égal à 2,5 fois le pas dudit support (5).

Description

Titulaire(s) : INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN SCIENCES ET TECHNOLOGIES POUR L'ENVIRONNEMENT ET L'AGRICULTURE (IRSTEA), EMERAUDE I.D.
Demande(s) d’extension : Polynésie-Fr
Mandataire(s) : IPSILON Société par actions simplifiée.
fU4J DISPOSITIF POUR LE BRASSAGE DE MATIERE, NOTAMMENT POUR LE BRASSAGE DE MATIERE A FERMENTER.
FR 3 063 726 - A1 (57) Dispositif (1) pour le brassage de matière (30) comprenant un tambour (2) rotatif et au moins une vis (3) sans âme qui s'étend à l'intérieur du tambour (2) en étant montée rotative par rapport au tambour (2).
Chaque vis (3) sans âme est formée d'un ou plusieurs enroulements (41) hélicoïdaux coaxiaux et chaque enroulement (41) comprend un support (5) hélicoïdal de pas P formé d'un corps allongé enroulé hélicoïdalement et de section transversale constante sur au moins une partie de sa longueur, et une hélice (6) dite secondaire disposée autour et portée par ledit support (5), en ce que le diamètre DeS extérieur du support (5) est inférieur ou égal à 1,5 fois le pas P du support (5) et en ce que l'hélice (6) secondaire comprend une pluralité de spires (71, 72) de pas identique au pas du support (5) hélicoïdal, lesdites spires (71,72) de l'hélice (6) secondaire formant une surface se développant radialement par rapport à l'axe longitudinal du support (5), chaque spire (71, 72) de l'hélice (6) secondaire étant inscrite dans un cylindre de diamètre De, ce diamètre De dudit cylindre étant supérieur ou égal à 2,5 fois le pas dudit support (5).
Figure FR3063726A1_D0001
Figure FR3063726A1_D0002
i
DOMAINE DE L’INVENTION
L’invention concerne un dispositif pour le brassage de matière, notamment pour le brassage de matière à fermenter.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif comprenant un tambour rotatif 5 apte à contenir ladite matière, et au moins une vis sans âme qui s’étend à l’intérieur du tambour en étant montée rotative par rapport au tambour.
ART ANTÉRIEUR
Un tel dispositif pour le brassage de matière est connu, comme l’illustre le îo brevet français FR 3 003 560. Ce dispositif permet en particulier le brassage de matière en fermentation en vue de la réalisation de compost.
Dans un tel dispositif de brassage, le tambour et la ou chaque vis sans âme, qui peut être à un (simple pas P) ou à plusieurs (n) enroulements, peuvent tourner à des vitesses différentes et dans des sens de rotation différents. Par ailleurs, le mode de fonctionnement de ou chaque vis sans âme est dit sans auge, de sorte que la ou les vis sans âme ne peuvent être supportées qu’au niveau de leurs extrémités.
L’utilisation de vis sans âme est quant à elle recommandée, car elle permet d’éviter la création de zones de tassement de matière, qui seraient néfastes quant au déroulement du processus de compostage.
Ces contraintes entraînent un risque élevé de fléchissement de la ou des vis sans âme que l’on tend à combattre, dans l’état de la technique, en rigidifiant la vis par l’apport d’éléments de renfort qui augmentent encore son poids, ces éléments de renfort s'avérant non pertinents au-delà d'un diamètre de la vis voisin de son pas.
BUT ET RÉSUMÉ
Un but de l’invention est de proposer un dispositif pour le brassage de matière, dont la conception de la ou des vis sans âme permet de limiter les risques de fléchissement de la ou des vis sans âme, sans alourdir de manière trop importante ces dernières, au risque de ne plus pouvoir les entraîner en rotation.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif pour le brassage de matière, notamment pour le brassage de matière à fermenter, ledit dispositif comprenant îo un tambour rotatif, apte à contenir ladite matière, et au moins une vis sans âme qui s’étend à l’intérieur du tambour en étant montée rotative par rapport au tambour, caractérisé en ce que la ou chaque vis sans âme est formée d’un enroulement hélicoïdal ou de plusieurs enroulements hélicoïdaux coaxiaux, et en ce que le ou chaque enroulement hélicoïdal d’une vis sans âme comprend un support hélicoïdal de pas P formé d’un corps allongé enroulé hélicoïdalement et de section transversale constante sur au moins une partie de sa longueur, et une hélice dite secondaire disposée autour et portée par ledit support, en ce que le diamètre DeS extérieur du support est inférieur ou égal à 1,5 fois le pas P du support et en ce que l’hélice secondaire comprend une pluralité de spires de pas identique au pas du support hélicoïdal, lesdites spires de l’hélice secondaire formant une surface se développant radialement par rapport à l’axe longitudinal du support, chaque spire de l’hélice secondaire étant inscrite dans un cylindre de diamètre De, ce diamètre De dudit cylindre étant supérieur ou égal à 2,5 fois le pas dudit support.
La conception de chaque enroulement de chaque vis sans âme sous forme d’un support hélicoïdal continu, assurant la totalité de la rigidité longitudinale nécessaire au bon fonctionnement de l'ensemble, et d’une hélice secondaire portée par ledit support, allégée par rapport à l'état de la technique, tout en ayant une résistance mécanique satisfaisante aux efforts radiaux avec des rapports dimensionnels appropriés entre support, pas et hélice secondaire, permet l’obtention d’une vis sans âme dont la rigidité longitudinale est améliorée et dont l’étendue surfacique, appropriée au diamètre du tambour, permet un brassage conforme aux attentes, sans nuire à l’entraînement en rotation de la vis.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’aire couverte par l'une des faces d’une spire intermédiaire prise entre les deux spires d’extrémité de l’hélice secondaire est supérieure à 1,5 π P2 avec P correspondant au pas du support hélicoïdal.
îo Selon un mode de réalisation de l’invention, le corps allongé enroulé hélicoïdalement du support hélicoïdal est un fil métallique de section régulière, telle qu’une section ronde ou quadrangulaire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’une des spires de l’hélice secondaire est formée par une pièce déformée se présentant avant déformation sous forme d’une pièce plane inscrite dans un cercle, munie d’un passage traversant correspondant au diamètre externe du support, et fendue depuis le passage jusqu’au bord extérieur de la pièce.
En variante, au moins l’une des spires de l’hélice secondaire est une pièce moulée de pas égal au pas du support hélicoïdal.
Notamment, le moulage de pièce en matière plastique par injection offre un grand nombre de combinaisons, alliant faible masse et résistance mécanique aux efforts radiaux optimaux en jouant sur des surépaisseurs localisées pour la résistance mécanique et des sous-épaisseurs de paroi formant un voile léger sur le reste de l'ensemble de la surface de la spire.
Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’une des spires de l’hélice secondaire présente une surface évidée.
Il en résulte la possibilité d’alléger de manière aisée le poids de l’ensemble, sans nuire à la résistance mécanique de la spire, à une épaisseur appropriée de la spire selon la nature du matériau choisi, tout en contribuant à la rigidité longitudinale de l’ensemble. Une surface évidée peut être obtenue par la réalisation de perçage, l'usage de tôle perforée, grillagée ou en métal déployé mais aussi avantageusement par la réalisation d'évidements de sorte qu'il puisse être au moins conservé, sur sa périphérie, une bande de matière sensiblement constante de faible hauteur pouvant se former facilement sous forme de spire. Il en résulte une simplicité de fabrication de l'ensemble, îo notamment dans l'usage d'un matériau métallique, acier ou inox, dans le cadre d'équipement unitaire ou de petite série.
Selon une caractéristique avantageuse, le ou chaque évidement de chaque spire évidée de l’hélice secondaire présente, à l’arrêt du dispositif, une dimension L dite horizontale, prise suivant un plan parallèle au plan d’appui au sol du dispositif, inférieure à P/n avec n, qui correspond au nombre d’enroulements de la vis sans âme, qui est un nombre entier, égal ou supérieur à 1, et P qui correspond au pas du support hélicoïdal.
Les évidements réalisés de la sorte maintiennent l'efficacité de la qualité du brassage de la matière.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le bord circonférentiel externe d’au moins l’une des spires de l’hélice secondaire est configuré pour former, sur au moins une partie de sa longueur, un tranchant de lame.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend des moyens d’entraînement en rotation du tambour et de la ou des vis sans âme, configurés de sorte que la ou les vis sans âme et le tambour sont contrarotatifs.
Selon un mode de réalisation de l'invention, n, qui est un nombre entier, égal ou supérieur à 1, étant le nombre d'enroulements hélicoïdaux de la vis sans âme, P/n est inférieur à 15 cm, et de préférence compris entre 6 et 10 cm.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la masse exprimée en Kg de chaque spire de l’hélice secondaire autre que les deux spires d’extrémité est inférieure à 0,04xDe2,5, De étant le diamètre du cylindre à l’intérieur duquel l’hélice secondaire s’inscrit, ce diamètre De étant exprimé en dm.
Le dispositif est configuré de telle sorte que, en position de repos, à l’état immobile du tambour dont l’axe de rotation s’étend suivant une direction sensiblement horizontale, chaque vis sans âme est située principalement en partie inférieure du tambour, par rapport au plan médian sensiblement horizontal et qui passe par l’axe de rotation du tambour pour former des îo éléments structurants dans la matière à brasser afin d’améliorer encore son aération et le drainage des lixiviats.
Compte tenu de la présence des vis sans âme à l’intérieur du tambour, le volume intérieur du tambour présente un premier volume libre de tout obstacle pour obtenir un brassage global de la matière par la rotation du tambour résultant de la chute régulière d’éléments de matière arrivés en haut du cylindre pour retomber dans l’espace libre. On obtient ainsi une augmentation de la porosité de la matière permettant le passage de l’air. Le volume intérieur du tambour présente encore un second volume, comprenant les vis sans âme, qui permet d’améliorer le brassage en brisant les mottes de matière, sans risque de tassement de la matière.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 représente un schéma de principe en vue de face du dispositif selon l’invention.
- La figure 2 représente une vue de dessus de la figure 1.
- La figure 3 représente une vue en coupe transversale du tambour et des vis sans âme.
- La figure 4 représente une vue schématique d’une vis sans âme à deux enroulements.
- La figure 5 représente une vue schématique partielle du support.
- La figure 6 représente une alternative schématique partielle du support.
- La figure 7 représente une vue schématique d’une pièce constitutive d’une spire de l’hélice secondaire avant déformation de ladite pièce.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
En référence aux figures et comme rappelé ci-dessus, l’invention concerne un dispositif 1 pour le brassage de matière 30, notamment pour le brassage de matière à fermenter, en vue d’obtenir un compost.
Ledit dispositif comprend un tambour 2 rotatif autour de son axe longitudinal apte à contenir ladite matière 30. En configuration d’utilisation, ledit axe longitudinal du tambour est sensiblement horizontal. Avantageusement, le tambour présente une longueur supérieure à 1, 5 fois son diamètre intérieur. Ce tambour est monté sur un châssis support.
Ledit tambour 2 se présente sous la forme d’un corps creux, sensiblement cylindrique. Les faces d’extrémité du tambour sont chacune formées par une paroi, appelée flasque. Avantageusement, l’un des flasques, appelé flasque avant 31, ferme l’extrémité correspondante du tambour, tandis que l’autre flasque, appelé flasque arrière 32, reposant sur des roulettes solidaires du châssis support, présente une ouverture 16 de sortie de matière. Dans l’exemple illustré aux figures, une ouverture ou trappe d’alimentation 21 en matière à fermenter est ménagée dans la paroi périphérique du tambour proche du flasque avant 31. En variante, on pourrait prévoir que cette ouverture soit ménagée dans le flasque avant 31.
Le tambour peut également présenter, une ou plusieurs ouvertures de sortie de gaz le long du tambour et dans le flasque arrière 32.
Ledit dispositif 1 comprend encore au moins une, dans l’exemple représenté deux, vis sans âme 3 qui s’étendent à l’intérieur du tambour 2 parallèlement îo l’une à l’autre. Chaque vis sans âme 3 est excentrée par rapport à l’axe de rotation du tambour. Chaque vis sans âme 3 s'étend, à l'intérieur du tambour, entre les flasques avant 31 et arrière 32 du tambour, de manière sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tambour.
Chaque vis sans âme 3 est montée rotative par rapport au tambour 2. En outre, 15 le dispositif 1 comprend des moyens d’entraînement en rotation du tambour 2 et un système de transmission de mouvement du tambour 2 à chaque vis sans âme 3 de sorte que la vitesse de rotation de chaque vis sans âme 3 par rapport au tambour 2 est asservie à celle du tambour 2. Chaque vis sans âme 3 est rotative sur elle-même c’est-à-dire autour de son axe longitudinal. De même, le tambour 2 est monté à rotation autour de son axe longitudinal.
Préférentiellement, le tambour 2 est monté à rotation autour de son axe longitudinal à partir du flasque avant 31, le flasque arrière 32 reposant sur des roulettes solidaires du châssis support.
Les moyens 13 d’entraînement en rotation du tambour 2 et des vis 3 sans âme sont configurés de sorte que les vis sans âme et le tambour 2 sont contrarotatifs.
Le détail de ces moyens 13 d’entraînement en rotation ne sera pas fourni, car il est bien connu à ceux versés dans cet art, et un exemple de réalisation est par exemple fourni dans le brevet FR 3 003 560.
La transmission de mouvement entre le tambour 2 et chaque vis sans âme 3 peut s’opérer à l’aide d’un système du type train épicycloïdal élémentaire qui comprend un planétaire central fixe en rotation par rapport au châssis support du tambour et centré sur l’axe de rotation du tambour, et, pour chaque vis sans âme, un porte-satellite solidaire en rotation du flasque avant 31 du tambour, et un satellite solidaire en rotation de la vis sans âme.
Pour faire tourner les vis sans âme en sens inverse de celui du tambour 2 on îo interpose un engrenage supplémentaire, par exemple monté fou sur le flasque avant 31 du tambour, entre chaque satellite et le planétaire fixe.
Ainsi, l’entrée de puissance s’effectue par le flasque avant 31 du tambour formant lui-même porte-satellite dans lequel sont ménagés des alésages ou paliers qui reçoivent une extrémité de chaque vis sans âme munie d’un engrenage satellite. L’extrémité opposée de la vis est portée par un palier ou alésage ménagé dans le flasque opposé.
Une telle conception du dispositif permet ainsi de transmettre le mouvement de rotation du tambour 2 aux vis sans âme 3 par l’intermédiaire du couplage entre le planétaire central fixe et les satellites portés par le tambour et solidaires en rotation des vis sans âme. Ainsi la sortie de puissance de ce système correspond à chaque satellite, monté solidaire en rotation d’une vis sans âme, qui s’engrène sur le planétaire central fixe via un élément fou.
Généralement, le différentiel de vitesse de rotation de chaque vis sans âme par rapport au tambour est de 0,1 à 10 tours par tour de rotation du tambour 2, négatif ou positif par rapport au sens de rotation du tambour.
Dans l’exemple représenté, chaque extrémité de chacune des vis sans âme présente un tourillon 15 introduit dans un palier solidaire, ou ménagé dans le flasque correspondant, du tambour pour permettre à la vis sans âme de tourner par rapport au tambour.
Le dispositif est configuré de telle sorte que, en position de repos, à l’état immobile du tambour 2 dont l’axe de rotation s’étend suivant une direction sensiblement horizontale, chaque vis sans âme 3 est située principalement en partie inférieure du tambour, par rapport au plan médian sensiblement horizontal et qui passe par l’axe de rotation du tambour pour former des éléments structurants dans la matière à brasser afin d’améliorer encore son aération et le drainage des lixiviats.
îo Compte tenu de la présence des vis sans âme à l’intérieur du tambour, le volume intérieur du tambour présente un premier volume libre de tout obstacle pour obtenir un brassage global de la matière par la rotation du tambour résultant de la chute régulière d’éléments de matière arrivés en haut du cylindre pour retomber dans l’espace libre. On obtient ainsi une augmentation de la porosité de la matière permettant le passage de l’air. Le volume intérieur du tambour présente encore un second volume, comprenant les vis sans âme, qui permet d’améliorer le brassage en brisant les mottes de matière, sans risque de tassement de la matière.
Chaque vis 3 sans âme peut être formée d’un seul enroulement hélicoïdal 41, comme illustré à la figure 1, ou de plusieurs enroulements, en l’occurrence ici de deux enroulements hélicoïdaux 41,42, comme illustré à la figure 4. Dans le cas d’une pluralité d’enroulements hélicoïdaux, ceux-ci sont coaxiaux.
Indépendamment du nombre d’enroulements, chaque enroulement 41, 42 d’une vis sans fin comprend un support 5 hélicoïdal de pas P formé d’un corps allongé hélicoïdalement et de section transversale constante sur au moins une partie de sa longueur, et une hélice 6 dite secondaire disposée autour et portée par ledit support. Le pas P du support 5 hélicoïdal correspond à la distance entre deux spires consécutives de l'hélice constitutive dudit support 5.
ίο
Dans l’exemple représenté aux figures, le corps allongé enroulé hélicoïdalement du support 5 hélicoïdal est un fil métallique, généralement en acier ou en inox, de section régulière, en l’occurrence ici de section quadrangulaire, en particulier carrée. On note que dans l’exemple représenté à la figure 5, ce support est rainuré longitudinalement et que dans l'exemple représenté à la figure 6 ce support est muni de tenons 17 pour faciliter la fixation de l’hélice secondaire réalisée dans ce mode de réalisation sous forme d’un élément rapporté. Ce mode de réalisation est avantageux notamment lorsque le matériau utilisé pour la réalisation de cette hélice est différent de îo celui de la réalisation du support hélicoïdal 5.
Bien évidemment, en variante, la section transversale du support 5 aurait pu être circulaire.
Le support 5 s'inscrit dans un cylindre dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur Des du support 5.
Le diamètre DeS extérieur du support 5 est inférieur à 1,5 fois le pas du support 5, de préférence inférieur à 1,2 fois le pas du support 5, de préférence encore inférieur au pas du support 5.
Ce support 5 assure à lui seul la rigidité longitudinale escomptée pour la vis 3 sans âme.
Cette vis 3 est dite sans âme, car le support ne forme pas un corps à paroi continue, à la manière d’un arbre, comme dans les vis traditionnelles, mais se présente sous forme d’un enroulement hélicoïdal.
L’hélice 6 secondaire comprend quant à elle une pluralité de spires 71, 72. Le pas de l'hélice 6 secondaire est identique au pas du support 5. Les spires représentées en 71 sont des spires d’extrémité de l’hélice 6 secondaire, tandis que les spires représentées en 72 sont des spires intermédiaires, disposées entre les spires d’extrémité de l'hélice 6 secondaire.
Chaque spire de l’hélice secondaire s’étend à l’aplomb ou au droit d’une spire du support5. Les spires 71, 72 de l’hélice 6 secondaire forment donc une surface se développant radialement par rapport à l’axe longitudinal du support 5.
Chaque spire 71, 72 de l’hélice 6 secondaire est inscrite dans un cylindre de diamètre De. Ce diamètre De du cylindre est supérieur à 2,5 fois le pas du support 5. En outre, l’aire couverte par l'une des faces d’une spire 72 intermédiaire, prise entre les deux spires 71 d’extrémité de l’hélice 6 secondaire, est supérieure à 1,5 fois π P2 avec P correspondant au pas du îo support 5 hélicoïdal, les évidements éventuels réalisés à l'intérieur de cette aire étant compris dans l'évaluation de cette aire. Une spire intermédiaire comprend en effet deux faces. L'une des faces de la spire intermédiaire correspond à la surface de la spire intermédiaire tournée vers l'une des extrémités de la vis sans âme tandis que l'autre face de la spire intermédiaire correspond à la surface de la spire intermédiaire tournée vers l'autre des extrémités de la vis sans âme.
Pour alléger l’ensemble, généralement, au moins l’une des spires 71, 72 de l’hélice secondaire présente une surface évidée 11.
Dans les exemples représentés, toutes les spires sont évidées et comportent plusieurs évidements. Chaque évidement 11 de chaque spire évidée de l’hélice 6 secondaire présente, à l’arrêt du dispositif 1, une dimension L dite horizontale prise suivant un plan parallèle au plan d’appui au sol du dispositif, inférieure à P/n, avec n qui correspond au nombre d’enroulements de la vis 3 sans âme, et P qui correspond au pas du support 5 hélicoïdal.
De même, la masse exprimée en kilos de chaque spire 72 de l’hélice 6 secondaire, autre que les deux spires 71 d’extrémité est inférieure à
0,04 fois De2,5, De étant le diamètre du cylindre à l’intérieur duquel l’hélice 6 secondaire s’inscrit, ce diamètre De étant exprimé en dm.
Enfin, le bord 12 circonférentiel externe d’au moins l’une, en l'occurrence ici de chacune des spires 71, 72 de l’hélice 6 secondaire est configuré pour former, sur au moins une partie de sa longueur, un tranchant de lame.
Généralement, lors de la mise en rotation du tambour 2, le volume balayé par l’ensemble de vis sans âme 3 est compris entre 40 % et 60 % du volume intérieur du tambour. Les vis sans âme 3 sont synchronisées en rotation et l'hélice secondaire de l'une des vis sans âme 3 peut être imbriquée au moins partiellement dans l'hélice secondaire de l'autre vis sans âme.
Si on prend ainsi un tambour dont le diamètre est compris entre 500 et 1000 îo mm, la vis 3 sans âme à un seul enroulement, comprend un support de pas P généralement compris entre 60 et 100 mm selon la nature de la matière organique, une section transversale du support 5 comprise entre 10x10 mm et
20x20 mm et un diamètre DeS extérieur compris entre 60 et 150 mm.
Le diamètre De du cylindre dans lequel s’inscrit l’hélice secondaire est compris entre 250 et 500 mm et le poids de chaque spire intermédiaire de l’hélice secondaire est compris entre 0,39 kg et 2,23 kg.
L’hélice secondaire et le support peuvent être réalisés d’une seule pièce, par exemple par moulage. En variante, et comme illustré aux figures, l’hélice secondaire peut être formée en une ou plusieurs pièces rapportées sur le support 5. Ainsi, dans l’exemple représenté aux figures 2, 3 et 4, chaque spire de l’hélice secondaire est une pièce rapportée. Cette pièce est une pièce déformée se présentant avant déformation sous forme d’une pièce 8 plane inscrite dans un cercle, munie d’un passage 9 traversant correspondant au diamètre externe du support 5 et fendue en 10 depuis le passage 9 jusqu’au bord extérieur de la pièce 8. Cette pièce affecte donc ici la forme d’une portion de disque évidée. Cette pièce est donc enfilée sur le support 5, puis déformée avant d’être fixée au support 5 par exemple par soudure dans le cas d'une pièce métallique sur un support 5 métallique, ou autres. La déformation s’opère par torsion de la pièce. Les évidements réalisés sur la pièce 8 selon la figure 7 facilitent cette déformation.
Lorsque le support 5 est équipé d’une rainure 14, comme représenté à la figure 5, ou de tenons 17 comme représenté à la figure 6, cette fixation est facilitée notamment lorsque le matériau utilisé pour la confection de l'hélice secondaire diffère de celui du support 5 généralement métallique.
En variante, l’hélice secondaire peut être une pièce moulée rapportée et fixée sur le support.
En variante encore, chaque spire de l’hélice secondaire peut être une pièce en îo matière de synthèse, telle qu’une pièce moulée fabriquée par injection ou thermoformage ou une pièce fabriquée par impression 3D, cette pièce étant rapportée et fixée sur le support.
Les spires peuvent être clipsées entre elles, d’une spire à une autre.
Notamment, outre les avantages de pièces moulées en matières plastiques par 15 injection indiqués dans la description ci-avant, il est habituel de concevoir et d’incorporer en même temps pendant la phase de moulage des clips de fixation. Aussi il est aisé de prévoir, lors du moulage de spire en matière plastique des clips pour une liaison des spires entre elles ainsi que des clips venant se clipser sur les tenons 17 du support hélicoïdal 5 représentés dans la figure 6 afin de positionner et de fixer chacune des spires sur ce support 5.
Tout autre mode de fixation des spires entre elles peut également être envisagé.
Dans le cas de spires obtenues à partir de pièces en métal, les évidements peuvent être réalisés par découpe laser de la pièce, ou par utilisation de tôle perforée, grillagée ou en métal déployé.
Idéalement, l’aire des jours ou évidements d'une spire intermédiaire de l’hélice secondaire est au moins égale à la moitié de la surface totale de ladite spire.
Ledit dispositif de brassage décrit ci-dessus permet de mettre en oeuvre un procédé de brassage d’une matière telle qu’une matière à fermenter, qui comprend les étapes principales suivantes.
La matière 30 est introduite dans le tambour 2 par l’entrée 21.
Avantageusement, le tambour rotatif est rempli à 70 % de son volume intérieur.
Le tambour 2 est mis en rotation de sorte que les vis 3 sans âme sont aussi entraînées en rotation relativement au tambour 2 afin de brasser la matière. La îo matière s'évacue essentiellement hors du tambour par la sortie 16 par déverse lors de la rotation du tambour.
Ainsi, le mode de fonctionnement du dispositif peut être de type continu et à niveau constant de matière dans le tambour.
En variante, le mode de fonctionnement du dispositif peut être de type 15 discontinu.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (1) pour le brassage de matière (30), notamment pour le brassage de matière (30) à fermenter, ledit dispositif (1) comprenant un tambour (2) rotatif, apte à contenir ladite matière (30), et au moins une vis (3) sans âme qui s’étend à l’intérieur du tambour (2) en étant montée rotative par rapport au tambour (2), caractérisé en ce que la ou chaque vis (3) sans âme est formée d’un enroulement hélicoïdal (41) ou de plusieurs enroulements (41, 42) hélicoïdaux coaxiaux, et en ce que le ou chaque enroulement (41, 42) hélicoïdal d’une vis (3) sans âme comprend un support (5) hélicoïdal de pas P formé d’un corps allongé enroulé hélicoïdalement et de section transversale constante sur au moins une partie de sa longueur, et une hélice (6) dite secondaire disposée autour et portée par ledit support (5), en ce que le diamètre DeS extérieur du support (5) est inférieur ou égal à 1,5 fois le pas P du support (5) et en ce que l’hélice (6) secondaire comprend une pluralité de spires (71, 72) de pas identique au pas du support (5) hélicoïdal, lesdites spires (71, 72) de l’hélice (6) secondaire formant une surface se développant radialement par rapport à l’axe longitudinal du support (5), chaque spire (71, 72) de l’hélice (6) secondaire étant inscrite dans un cylindre de diamètre De, ce diamètre De dudit cylindre étant supérieur ou égal à 2,5 fois le pas dudit support (5).
  2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’aire couverte par l'une des faces d’une spire (72) intermédiaire prise entre les deux spires (71) d’extrémité de l’hélice (6) secondaire est supérieure à 1,5 π P2 avec P correspondant au pas du support (5) hélicoïdal.
  3. 3. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps allongé enroulé hélicoïdalement du support (5) hélicoïdal est un fil métallique de section régulière, telle qu’une section ronde ou quadrangulaire.
  4. 4. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins l’une des spires (71, 72) de l’hélice (6) secondaire est formée par une pièce déformée se présentant avant
  5. 5 déformation sous forme d’une pièce (8) plane inscrite dans un cercle, munie d’un passage (9) traversant correspondant au diamètre externe du support (5), et fendue depuis le passage (9) jusqu’au bord extérieur de la pièce (8).
    5. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, îo caractérisé en ce qu’au moins l’une des spires (71, 72) de l’hélice (6) secondaire est une pièce moulée.
  6. 6. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins l’une des spires (71, 72) de l’hélice secondaire
    15 présente une surface évidée (11 ).
  7. 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ou chaque évidement (11) de chaque spire (71, 72) évidée de l’hélice (6) secondaire présente, à l’arrêt du dispositif (1), une
    20 dimension L dite horizontale, prise suivant un plan parallèle au plan d’appui au sol du dispositif (1), inférieure à P/n avec n, qui correspond au nombre d’enroulements de la vis (3) sans âme, qui est un nombre entier, égal ou supérieur à 1, et P qui correspond au pas du support (5) hélicoïdal.
    25
  8. 8. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord (12) circonférentiel externe d’au moins l’une des spires (71, 72) de l’hélice (6) secondaire est configuré pour former, sur au moins une partie de sa longueur, un tranchant de lame.
    30
  9. 9. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens (13) d’entraînement en rotation du tambour (2) et de la ou des vis (3) sans âme, configurés de sorte que la ou les vis (3) sans âme et le tambour (2) sont contrarotatifs.
  10. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que n, qui est un nombre entier, égal ou supérieur à 1, étant
    5 le nombre d'enroulements hélicoïdaux de la vis (3) sans âme, P/n est inférieur à 15 cm, et de préférence compris entre 6 et 10 cm.
    1/4
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