FR3102073A1 - Machine de séparation des constituants solides durs, des constituants solides mous, contenus dans un produit mou ou pâteux - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une machine de séparation (1) des constituants solides durs, des constituants solides mous contenus dans un produit mou ou pâteux, comprenant une trémie (2) de réception dudit produit et un corps de séparation (3) dudit produit, muni d’une ouverture d’évacuation des constituants solides durs et d’une ouverture d’évacuation des constituants solides mous. Cette machine (1) est remarquable en ce que ladite trémie (2) est verticale, en ce que le corps de séparation (3) s’étend verticalement depuis la base de la trémie et en ce que ladite machine de séparation (1) comprend au moins :- une première vis sans fin rotative (5) disposée verticalement à l’intérieur de la trémie (2), - une deuxième vis sans fin rotative disposée verticalement dans le corps (3), cette deuxième vis sans fin (6) étant placée axialement à l’intérieur d’un filtre tubulaire cylindrique (3321), - et une pompe (7) de mise sous pression dudit produit mou ou pâteux, disposée dans le corps de séparation (3) entre la première et la deuxième vis sans fin. Figure pour l’abrégé : Fig. 3
Description
L'invention concerne une machine de séparation des constituants solides durs, des constituants solides mous contenus dans un produit mou ou pâteux. Une application particulière de cette machine concerne le traitement des produits de l’agro-alimentaire.
On connaît déjà dans l'état de la technique, une machine de séparation à vis rotative qui s’étend horizontalement. Dans ce type de machine, une vis sans fin est disposée horizontalement au fond d'une cuve de réception. Elle conduit la matière première à traiter dans un tunnel, puis à travers différents organes mécaniques, qui permettent de réaliser la séparation des constituants durs, des constituants mous. Une telle machine est bien adaptée pour séparer par exemple les différents constituants d'une carcasse animale, à savoir les os et la chair.
Toutefois, une telle machine n'est pas adaptée quand il s'agit d'y faire transiter un produit mou ou pâteux. Dans le domaine de l'agroalimentaire, on peut citer comme exemple purement illustratifs de ce type de produits : des larves d'insectes, du krill, des fruits (par exemple des avocats dont il s'agit de séparer la peau, de la pulpe ou des olives dont il s'agit de séparer les noyaux et la peau, de la pulpe) et des petites chutes de découpes de viande.
Si l'on essaie de traiter, dans une machine de séparation à vis rotative horizontale, un produit mou ou pâteux, afin d'en séparer les constituants solides durs d'une part et les constituants solides mous d'autre part, on constate qu'il existe des problèmes de refoulement et de brassage du produit qui génèrent des pertes d'efficacité de cette machine. En d'autres termes, les constituants solides durs sont entrainés plus facilement par la vis horizontale vers le tunnel d'alimentation tandis que les constituants solides mous, voire le liquide s'il y en a, restent plus longtemps dans la trémie et sont plus difficilement entrainés par la vis horizontale. A la sortie de la machine de séparation, les proportions d'origine des constituants durs et des constituants mous du produit traité ne sont plus respectées et ceci nécessite de modifier les réglages de fonctionnement de la machine. Ces pertes d'efficacité se traduisent par une perte de capacité horaire de la machine et par une dégradation progressive du rendement, parce que la matière traitée se comporte différemment lorsqu'elle est brassée de façon importante. De plus, un produit tel que précité, par exemple du krill, traité dans une machine de séparation à vis rotative horizontale se transforme rapidement en une sorte de boue. On constate donc une dégradation des propriétés physiques du produit final obtenu.
L'invention a donc pour but de proposer une machine de séparation qui permette de traiter efficacement un produit mou ou pâteux, afin d'en séparer d'une part les constituants solides durs et d'autre part les constituants solides mous, et ce, sans dégradation des propriétés physiques du produit.
A cet effet, l’invention concerne une machine de séparation des constituants solides durs, des constituants solides mous, contenus dans un produit mou ou pâteux, comprenant :
- une trémie de réception dudit produit,
- un corps de séparation, dans lequel a lieu la séparation dudit produit, ce corps étant muni d’une ouverture d’évacuation des constituants solides durs et d’une ouverture d’évacuation des constituants solides mous,
Conformément à l’invention, ladite trémie est verticale, le corps de séparation s’étend verticalement depuis la base de la trémie et ladite machine de séparation comprend au moins :
- une première vis sans fin rotative disposée verticalement à l’intérieur de la partie supérieure du corps de séparation,
- une première vis sans fin rotative disposée verticalement à l’intérieur de la partie supérieure du corps de séparation,
- une deuxième vis sans fin rotative disposée verticalement dans le corps de séparation, cette deuxième vis sans fin étant placée axialement à l’intérieur d’un filtre tubulaire cylindrique et coopérant avec celui-ci pour séparer les constituants solides durs, des constituants solides mous,
- et une pompe de mise sous pression dudit produit mou ou pâteux, disposée dans le corps de séparation entre la première vis sans fin et la deuxième vis sans fin.
Grâce à ces caractéristiques de l'invention, notamment à l’orientation verticale de la machine et des vis sans fin, le produit est traité sans brassage exagéré et n’est donc pas endommagé.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :
- la première vis sans fin, la pompe de mise sous pression et la deuxième vis sans fin sont solidaires en rotation et sont entrainées en rotation par un moteur, ce dernier étant de préférence disposé sur une traverse solidaire de la trémie ;
- l’ouverture d’évacuation des constituants solides mous est disposée en regard du filtre ;
- une chambre de récupération des constituants solides durs est ménagée en aval de ladite deuxième vis sans fin par rapport au sens de circulation dudit produit mou ou pâteux à l’intérieur de ladite machine de séparation et en ce que l’ouverture d’évacuation des constituants solides durs débouche dans une paroi latérale de cette chambre de récupération ;
- la machine comprend une chambre de réception du produit mou ou pâteux poussé par la pompe de mise sous pression, ménagée dans le corps de séparation, cette chambre de réception étant disposée entre la pompe de mise sous pression et la deuxième vis sans fin, de façon que sa sortie soit raccordée à l’entrée dudit filtre tubulaire cylindrique ;
- l’extrémité inférieure de la première vis sans fin s’étend dans la partie supérieure du corps de séparation et en ce qu’au moins une gorge hélicoïdale est ménagée sur la face intérieure de cette partie supérieure du corps ;
- la machine comprend un palier de roulement supportant et guidant en rotation l’extrémité inférieure de la deuxième vis sans fin, ce palier de roulement étant disposé dans la partie inférieure du corps de séparation ;
- la machine est montée sur un socle ;
- la machine est montée pivotante autour d’un axe de pivotement supporté par ledit socle, de sorte qu’elle peut occuper une position de travail, dans laquelle elle est verticale ainsi que les axes des deux vis sans fin et une position de maintenance, dans laquelle elle est horizontale ainsi que les axes des deux vis sans fin.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La machine de séparation conforme à l'invention, va maintenant être décrite plus en détails en faisant référence aux figures 1 à 4.
Le produit à traiter est globalement mou ou pâteux, toutefois, il contient des constituants solides durs et des constituants solides mous, qu'il faut séparer les uns des autres.
Pendant son fonctionnement, la machine de séparation 1 est disposée comme représenté sur les figures 1 à 3. Elle repose sur un sol S et s'étend selon un axe vertical X-X'. Dans la suite de la description et des revendications, les termes « supérieur », « inférieur », « au-dessus » ou « en-dessous » sont à prendre en considération par rapport à la position verticale de la machine représentée sur ces figures.
La machine de séparation 1 comprend une trémie 2 de réception d’un produit mou ou pâteux à traiter et un corps de séparation 3 qui s'étend depuis la base de la trémie 2, c'est à dire en-dessous de celle-ci. La trémie 2 et le corps de séparation 3 s'étendent verticalement. La trémie 2 est préférentiellement tronconique. Le corps 3 présente une forme générale tubulaire, il est de préférence cylindrique.
La machine 1 repose avantageusement sur un socle 4.
Comme cela apparaît mieux sur la figure 3, la machine de séparation 1 comprend au moins :
-une première vis sans fin rotative 5, disposée verticalement à l'intérieur de la partie supérieure du corps de séparation 3,
-une deuxième vis sans fin rotative 6, disposée verticalement à l'intérieur du corps de séparation 3, et
-une pompe 7 de mise sous pression du produit mou ou pâteux à traiter.
La première vis sans fin rotative 5, la deuxième vis sans fin rotative 6 et la pompe 7 sont solidarisées ensemble et donc entraînées en rotation conjointement par un moteur 8. Ce moteur 8 est de préférence un moteur électrique. De façon avantageuse, il est disposé verticalement au-dessus de la vis 5 et il repose sur une traverse 80 qui joint deux côtés opposés de l’embouchure de la trémie 2.
Plus précisément, la partie supérieure 51 de la vis sans fin 5 s'étend à l'intérieur de la trémie 2, tandis que la partie inférieure 52 de celle-ci s’étend à l'intérieur de la partie supérieure 31 du corps 3. Contrairement à ce qui est représenté sur la figure 3, la partie supérieure 51 de la vis sans fin 5 ne présente pas nécessairement de filet et ce dernier peut commencer uniquement sur la partie inférieure 52. La partie supérieure 51 sert alors uniquement pour la liaison mécanique de la partie inférieure 52 filetée avec le moteur 8. De façon avantageuse, cette partie supérieure 31 du corps 3 présente sur sa face intérieure, au moins une gorge hélicoïdale 310. Cette gorge ou ces gorges 310 coopère(nt) avec le(s) filet(s) de la vis sans fin 5 de façon à pousser le produit mou ou pâteux à traiter.
La pompe 7 est disposée dans la partie médiane 32 du corps 3. Cette pompe 7 est par exemple une pompe à palettes. Elle a pour fonction de pousser le produit mou ou pâteux qui a été transféré par la vis sans fin 5, en direction de la deuxième vis sans fin 6.
Le produit mou ou pâteux à traiter pénètre verticalement dans la pompe 7 et en ressort verticalement à l'intérieur d'une chambre de réception 331 du produit mou ou pâteux à traiter, située en haut de la partie inférieure 33 du corps 3. Cette chambre de réception 331 est avantageusement de forme tronconique, sa partie la plus étroite étant située en bas.
En outre, la partie inférieure 33 du corps 3 comprend également une chambre de récupération du constituant solide mou séparé 332, disposée sous la chambre de réception 331 et une chambre de récupération 333 des constituants solides durs, située sous la chambre 332.
Un filtre 3321, de préférence de forme tubulaire cylindrique et d'axe vertical X-X', est disposé à l'intérieur de la chambre de récupération du constituant solide mou séparé 332, autour de la deuxième vis sans fin rotative 6. Ce filtre 3321 est disposé de façon que sa partie supérieure soit raccordée à la partie inférieure de la chambre de réception 331. Ainsi, le produit mou ou pâteux pénètre obligatoirement à l'intérieur de ce filtre 3321.
Le filtre 3321 présente des orifices, non visibles sur les figures, dont la forme et les dimensions sont adaptées à la nature du produit à traiter. Le diamètre intérieur de ce filtre 3321 correspond sensiblement, au jeu de fonctionnement près, au diamètre extérieur du filet de la vis 6. Ainsi, lorsque le produit mou ou pâteux à traiter pénètre à l'intérieur du filtre 3321, il est poussé par la vis rotative 6, les constituants solides durs sont retenus à l’intérieur de ce filtre, tandis que les constituants solides mous traversent les orifices de ce filtre, jusqu’à atteindre l'intérieur de la chambre 332.
Une ouverture d'évacuation 3322 est ménagée dans la paroi latérale de la partie inférieure 33 du corps 3, en regard de ladite chambre de filtration 332. Cette ouverture 3322 permet de récupérer le constituant solide mou passé au travers du filtre 3321. De préférence, cette ouverture s'étend perpendiculairement à l'axe X-X'.
Les constituants solides durs (dont les dimensions sont supérieures aux orifices du filtre) sont entraînés vers le bas par la vis sans fin 6 et se retrouvent dans la chambre de récupération 333 précitée. Une ouverture d'évacuation 3331 est ménagée dans la paroi de la partie inférieure 33 du corps 3, en regard de la chambre de récupération 333. De préférence, cette ouverture d'évacuation s'étend perpendiculairement à l'axe X-X'.
Enfin, un palier de roulement 9 est disposé à la base de la partie inférieure 33 du corps 3. Ce palier 9 soutient et guide en rotation l’extrémité inférieure 60 de la vis sans fin 6.
Un exemple de réalisation du socle 4 va maintenant être décrit en liaison avec les figures.
Le socle 4 comprend deux montants verticaux 40 parallèles. Chaque montant vertical 40 est fixé à sa base sur un longeron 41 horizontal, éventuellement équipé de pieds 410. Les deux longerons 41 sont joints par au moins deux traverses 42 horizontales. De chaque côté, un montant oblique avant 43 joint l'extrémité avant du longeron 41 à l'extrémité supérieure du montant vertical 40 et un montant oblique arrière 44 joint l'extrémité arrière du longeron 41 à l'extrémité supérieure du montant vertical 40.
Un support 45 entoure une partie de la machine de séparation 1. Ce support 45 comprend par exemple un cadre 451, disposé autour de la partie supérieure 31 du corps 3 et plusieurs montants verticaux 452, qui relient la trémie 2 au cadre 451.
Selon une variante de réalisation simplifiée, non représentée sur les figures, le cadre 451 est fixé à l'extrémité supérieure des montants verticaux 40.
Selon une variante de réalisation préférentielle, représentée sur les figures, le cadre 451 du support 45 est monté pivotant par rapport aux montants verticaux 40. Pour ce faire, l'extrémité supérieure de chaque montant vertical 40 est équipée d'un palier 46. Chaque palier 46 reçoit l'extrémité d'un axe de rotation horizontal 47. En outre, le support 45 est muni de deux étriers support 453, qui enserrent l'axe de rotation 47, de façon à pouvoir tourner autour de celui-ci, (voir figure 2).
Au moins un vérin 48 relie le socle 4 à la machine de séparation 1, de façon à pouvoir faire pivoter cette machine par rapport au socle. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, l'extrémité libre du corps 481 du vérin 48 est fixée sur l'un des longerons horizontaux 41, par exemple à l'aide d'une patte de fixation 411 tandis que l'extrémité libre de la tige 482 du vérin est fixée à la trémie 2.
Lorsque la tige 482 du vérin 48 est en position sortie, comme représenté sur la figure 1, la machine de séparation 1 est en position dite « de travail », dans laquelle elle est verticale, ainsi que les axes des deux vis sans fin 5 et 6. Lorsque la tige 482 du vérin 48 est en position rétractée, comme représenté sur la figure 5, la machine de séparation 1 est en position dite « de maintenance », dans laquelle elle est horizontale, ainsi que les axes des deux vis sans fin 5 et 6.
D'autres dispositions du vérin 48 sont bien sûres envisageables, pour autant qu'elles permettent de faire pivoter la machine de séparation 1 d'une position verticale à une position horizontale.
La position de maintenance horizontale permet à un opérateur d'accéder plus facilement aux différentes parties de la machine, notamment pour les nettoyer.
La position de travail verticale présente quant à elle les avantages suivants :
-le fait de remplir la trémie de réception 2 par le dessus garantit que le produit traité va descendre par gravité jusqu'à la pompe 7, sans brassage exagéré, la première vis sans fin 5 n'étant là que pour aider à la poussée du produit mou ou pâteux,
-la pompe 7 alimente la deuxième vis sans fin 6 avec un faible refoulement vers le haut, du fait de la gravité,
-le débit horaire de produit traité par la machine 1 augmente du fait de la gravité,
-la qualité des constituants séparés est améliorée car le brassage du produit mou ou pâteux traité est plus faible, ce brassage correspondant à une action mécanique dommageable.
Claims (9)
- Machine de séparation (1) des constituants solides durs, des constituants solides mous, contenus dans un produit mou ou pâteux, comprenant :
une trémie (2) de réception dudit produit,
un corps de séparation (3), dans lequel a lieu la séparation dudit produit, ce corps (3) étant muni d’une ouverture (3331) d’évacuation des constituants solides durs et d’une ouverture (3332) d’évacuation des constituants solides mous,
caractérisée en ce que ladite trémie (2) est verticale, en ce que le corps de séparation (3) s’étend verticalement depuis la base de la trémie (2) et en ce que ladite machine de séparation (1) comprend au moins :
une première vis sans fin rotative (5) disposée verticalement à l’intérieur de la partie supérieure (31) du corps de séparation (3),
une deuxième vis sans fin rotative (6) disposée verticalement dans le corps de séparation (3), cette deuxième vis sans fin (6) étant placée axialement à l’intérieur d’un filtre tubulaire cylindrique (3321) et coopérant avec celui-ci pour séparer les constituants solides durs, des constituants solides mous,
et une pompe (7) de mise sous pression dudit produit mou ou pâteux, disposée dans le corps de séparation (3) entre la première vis sans fin (5) et la deuxième vis sans fin (6). - Machine de séparation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première vis sans fin (5), la pompe de mise sous pression (7) et la deuxième vis (6) sans fin sont solidaires en rotation et sont entrainées en rotation par un moteur (8), ce dernier étant de préférence disposé sur une traverse solidaire (80) de la trémie (2).
- Machine de séparation (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l’ouverture d’évacuation des constituants solides mous (3322) est disposée en regard du filtre (3321).
- Machine de séparation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’une chambre de récupération (333) des constituants solides durs est ménagée en aval de ladite deuxième vis sans fin (6) par rapport au sens de circulation dudit produit mou ou pâteux à l’intérieur de ladite machine de séparation (1) et en ce que l’ouverture (3331) d’évacuation des constituants solides durs débouche dans une paroi latérale de cette chambre de récupération (333).
- Machine de séparation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend une chambre (331) de réception du produit mou ou pâteux poussé par la pompe de mise sous pression (7), ménagée dans le corps de séparation (3), cette chambre de réception (331) étant disposée entre la pompe de mise sous pression (7) et la deuxième vis sans fin (6), de façon que sa sortie soit raccordée à l’entrée dudit filtre tubulaire cylindrique (3321).
- Machine de séparation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’extrémité inférieure (52) de la première vis sans fin (5) s’étend dans la partie supérieure (31) du corps de séparation (3) et en ce qu’au moins une gorge hélicoïdale (310) est ménagée sur la face intérieure de cette partie supérieure (31) du corps.
- Machine de séparation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un palier de roulement (9) supportant et guidant en rotation l’extrémité inférieure (60) de la deuxième vis sans fin (6), ce palier de roulement (9) étant disposé dans la partie inférieure du corps de séparation (3).
- Machine de séparation (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle est montée sur un socle (4).
- Machine de séparation (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu’elle est montée pivotante autour d’un axe de pivotement (47) supporté par ledit socle (4), de sorte qu’elle peut occuper une position de travail, dans laquelle elle est verticale ainsi que les axes des deux vis sans fin (5, 6) et une position de maintenance, dans laquelle elle est horizontale ainsi que les axes des deux vis sans fin (5, 6).
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