FR3122251A1 - Device for processing a product - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif de traitement d'un produit comportant : une enceinte (2), des moyens de convoyage du produit qui comprennent une vis (13), des moyens de chauffage par effet Joule de la vis, le dispositif étant caractérisé en ce que la vis et l’enceinte sont montées dans le dispositif pour tourner conjointement autour d’un axe géométrique de rotation (X), le dispositif comprenant ainsi des moyens d'entraînement en rotation d’un ensemble formé par l’enceinte et la vis selon ledit axe. FIGURE DE L’ABREGE: Fig. 1The invention relates to a device for processing a product comprising: an enclosure (2), means for conveying the product which comprise a screw (13), means for heating by Joule effect of the screw, the device being characterized in that the screw and the enclosure are mounted in the device to jointly rotate around a geometric axis of rotation (X), the device thus comprising means for driving in rotation an assembly formed by the enclosure and the screw along said axis. FIGURE OF THE ABRIDGE: Fig. 1
Description
La présente invention concerne un dispositif de traitement (séchage, débactérisation, cuisson, torréfaction, pyrolyse, toastage, décarbonation, activation …) d’un produit.The present invention relates to a treatment device (drying, debacterization, cooking, roasting, pyrolysis, toasting, decarbonation, activation, etc.) of a product.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION
Il est connu un dispositif de traitement thermique comportant une enceinte et des moyens de convoyage du produit entre l’entrée de l’enceinte et la sortie de l’enceinte qui comprennent une vis et des moyens d’entraînement en rotation de la vis dans l’enceinte. Le dispositif comporte en outre des moyens de chauffage de la vis par effet Joule.A heat treatment device is known comprising an enclosure and means for conveying the product between the inlet of the enclosure and the outlet of the enclosure which comprise a screw and means for driving the screw in rotation in the 'pregnant. The device further comprises means for heating the screw by the Joule effect.
Le produit à traiter est usuellement introduit à l’entrée de l’enceinte sous forme de solides divisés. La vis pousse de façon continue les particules de produit vers la sortie de l’enceinte. Du fait de la température de la vis, le produit est chauffé au fur et à mesure de sa progression ce qui permet son traitement thermique.The product to be treated is usually introduced at the inlet of the enclosure in the form of divided solids. The screw continuously pushes the product particles towards the outlet of the enclosure. Due to the temperature of the screw, the product is heated as it progresses, which allows its heat treatment.
Du fait des normes électriques, la tension qui peut être fournie à la vis demeure limitée. En conséquence si l’on souhaite augmenter la capacité de traitement du dispositif et donc la puissance électrique dissipée par la vis, il convient, à tension maintenue à un niveau relativement faible, d’augmenter l’intensité ce qui passe par la recherche d’une résistance électrique de la spire minimale.Due to electrical standards, the voltage that can be supplied to the screw remains limited. Consequently, if it is desired to increase the processing capacity of the device and therefore the electrical power dissipated by the screw, it is necessary, at a voltage maintained at a relatively low level, to increase the intensity, which requires the search for minimum electrical coil resistance.
Constructivement cela se traduit par des spires devant avoir des diamètres et des sections de passage de courant importants.Constructively, this results in turns having to have large diameters and current passage sections.
OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION
Un but de l’invention est de proposer un dispositif de traitement qui permette d’obvier au problème précité.An object of the invention is to propose a processing device which makes it possible to obviate the aforementioned problem.
En vue de la réalisation de ce but, on propose un dispositif de traitement d'un produit comportant :With a view to achieving this object, a device for processing a product is proposed, comprising:
- une enceinte,a speaker,
- des moyens de convoyage du produit qui comprennent une vis,means for conveying the product which comprise a screw,
- des moyens de chauffage par effet Joule de la vis.means for heating the screw by Joule effect.
Selon l’invention la vis et l’enceinte sont montées dans le dispositif pour tourner conjointement autour d’un axe de rotation, le dispositif comprenant ainsi des moyens d'entraînement en rotation d’un ensemble formé par l’enceinte et la vis selon ledit axe.According to the invention, the screw and the enclosure are mounted in the device to jointly rotate around an axis of rotation, the device thus comprising means for driving in rotation an assembly formed by the enclosure and the screw according to said axis.
Ainsi, alors que dans l’art antérieur la vis tournait à l’intérieur de l’enceinte, dans l’invention, la vis et l’enceinte sont solidaires en rotation.Thus, whereas in the prior art the screw rotated inside the enclosure, in the invention, the screw and the enclosure are integral in rotation.
Les inventeurs ont pu constater que ceci permettait d’augmenter grandement la surface d’échange entre le produit et le dispositif permettant ainsi d’atteindre un très bon traitement du produit tout en conservant des dimensions compatibles avec les moyens de mise en œuvre de ce type de dispositif.The inventors were able to observe that this made it possible to greatly increase the exchange surface between the product and the device, thus making it possible to achieve very good treatment of the product while maintaining dimensions compatible with the means of implementation of this type. of device.
Optionnellement, l’enceinte comporte plusieurs couches dont au moins l’une des couches thermiquement isolante.Optionally, the enclosure comprises several layers including at least one of the thermally insulating layers.
Optionnellement, l’enceinte comporte une couche en matériau réfractaire.Optionally, the enclosure comprises a layer of refractory material.
Optionnellement, le dispositif comporte en outre une chambre d’entrée et une chambre de sortie encadrant l’enceinte, la chambre d’entrée, l’enceinte étant montée tournante vis-à-vis de ces deux chambres.Optionally, the device further comprises an inlet chamber and an outlet chamber surrounding the enclosure, the inlet chamber, the enclosure being rotatably mounted vis-à-vis these two chambers.
Optionnellement, les moyens d’entraînement sont reliés uniquement à l’enceinte.Optionally, the drive means are connected only to the enclosure.
Optionnellement les moyens d’entrainement comportent deux organes couplés l’un à l’autre, l’un des organes étant lié à l’enceinte et l’autre des organes étant lié au bâti.Optionally the drive means comprise two organs coupled to each other, one of the organs being linked to the enclosure and the other of the organs being linked to the frame.
Optionnellement la vis s’étend dans l’enceinte de sorte à être en contact avec des parois de l’enceinte au moins lorsque la vis est chauffée.Optionally the screw extends into the enclosure so as to be in contact with the walls of the enclosure at least when the screw is heated.
Optionnellement le dispositif comporte au moins un guide en rotation de l’enceinte.Optionally, the device comprises at least one guide in rotation of the enclosure.
Optionnellement le guide en rotation comporte deux organes coopérant ensemble, l’un des organes étant lié à l’enceinte et l’autre des organes étant lié à un bâti du dispositif.Optionally, the rotating guide comprises two members cooperating together, one of the members being linked to the enclosure and the other of the members being linked to a frame of the device.
Optionnellement le dispositif comporte un bâti en au moins deux parties mobiles l’une par rapport à l’autre, l’enceinte étant fixée à l’une des parties.Optionally, the device comprises a frame in at least two parts that are movable relative to each other, the enclosure being fixed to one of the parts.
Optionnellement l’une des parties est inclinable vis-à-vis de l’autre des parties.Optionally one of the parts is tiltable vis-à-vis the other of the parts.
Optionnellement l’une des parties est inclinable vis-à-vis de l’autre des parties dans un intervalle angulaire compris entre 0 et 10 degrés.Optionally one of the parts can be tilted with respect to the other of the parts in an angular range between 0 and 10 degrees.
Bien entendu pour la présente demande les termes de « basse », « haut », « vertical », « horizontal » … doivent s’entendre selon la position en service du dispositif c’est-à-dire lorsque le dispositif repose sur un sol ou un support et est prêt à traiter thermiquement un produit. Les termes de « amont » et « aval » doivent s’entendre selon le sens d’avancement du produit dans le dispositif.Of course for the present application the terms "low", "high", "vertical", "horizontal" ... must be understood according to the position of the device in service, that is to say when the device rests on a ground or support and is ready to heat-treat a product. The terms "upstream" and "downstream" must be understood according to the direction of advancement of the product in the device.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier non limitatif de l’invention.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention.
L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will be better understood in the light of the following description with reference to the appended figures, including:
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aux figures 1 à 2 est représenté le dispositif selon un mode de réalisation particulier de l’invention.In Figures 1 to 2 is shown the device according to a particular embodiment of the invention.
Le dispositif est applicable à tout type de traitement d’un produit (séchage, débactérisation, cuisson, torréfaction, pyrolyse, toastage, activation, décarbonation …).The device is applicable to any type of product treatment (drying, debacterization, cooking, roasting, pyrolysis, toasting, activation, decarbonization, etc.).
Le dispositif comporte une structure 1 qui est maintenue à distance du sol par l’intermédiaire d’un bâti 3 qui sera détaillé plus bas.The device comprises a structure 1 which is kept at a distance from the ground by means of a frame 3 which will be detailed below.
La structure comprend une enceinte 2 qui s’étend longitudinalement selon une direction générale.The structure comprises an enclosure 2 which extends longitudinally in a general direction.
L’enceinte 2 présente ici une enveloppe externe 4.Enclosure 2 here has an outer envelope 4.
L’enveloppe externe 4 est par exemple en matière métallique. Typiquement l’enveloppe externe 4 est en acier, comme en acier inoxydable, et par exemple amagnétique.The outer casing 4 is for example made of metallic material. Typically the outer casing 4 is made of steel, such as stainless steel, and for example non-magnetic.
Par ailleurs, l’enceinte 2 comporte une enveloppe interne 6 en matériau réfractaire qui est agencée dans l’enveloppe externe 4.Furthermore, the enclosure 2 comprises an internal casing 6 made of refractory material which is arranged in the external casing 4.
Selon un mode de réalisation préféré, l’enveloppe externe 4 et l’enveloppe interne 6 ne sont pas en contact l’une de l’autre.According to a preferred embodiment, the outer casing 4 and the inner casing 6 are not in contact with each other.
Ainsi, l’enceinte 2 comporte au moins une couverture 5 intermédiaire en matière thermiquement isolante s’étendant entre l’enveloppe interne 6 et l’enveloppe externe 4. La couverture 5 est par exemple en laine de roche ou en un matériau plus technique et plus résistant à de très hautes températures.Thus, the enclosure 2 comprises at least one intermediate cover 5 of thermally insulating material extending between the inner envelope 6 and the outer envelope 4. The cover 5 is for example made of rock wool or a more technical material and more resistant to very high temperatures.
Les différentes couches formant l’enceinte 1 (à savoir ici l’enveloppe interne 6, la couverture 5 et l’enveloppe externe 4) ont chacune une direction générale confondue ou parallèle à la direction générale de l’enceinte 2.The different layers forming the enclosure 1 (namely here the internal envelope 6, the cover 5 and the external envelope 4) each have a general direction coincident with or parallel to the general direction of the enclosure 2.
Les différentes couches présentent une section circulaire. Les différentes couches sont de préférence coaxiales entre elles.The different layers have a circular section. The different layers are preferably coaxial with each other.
Plus précisément les différentes couches ont toutes ici la même longueur (longueur considérée selon la direction générale de l’enceinte).More precisely, the different layers all have the same length here (length considered according to the general direction of the enclosure).
Par ailleurs, la structure comporte au moins une chambre d’entrée 7 agencée dans le prolongement de l’enceinte 2 au niveau d’une première extrémité longitudinale de l’enceinte 2, chambre d’entrée 7 par laquelle on introduit au moins un produit. La chambre d’entrée 7 et l’enceinte 2 communiquent par ailleurs entre elles pour autoriser le passage du au moins un produit entre la chambre d’entrée 7 et l’enceinte 2.Furthermore, the structure comprises at least one inlet chamber 7 arranged in the extension of the enclosure 2 at the level of a first longitudinal end of the enclosure 2, inlet chamber 7 through which at least one product is introduced . The inlet chamber 7 and the enclosure 2 also communicate with each other to allow the passage of at least one product between the inlet chamber 7 and the enclosure 2.
Dans le cas présent on introduit un seul produit. Ledit produit est introduit dans le dispositif de préférence sous forme de solides divisés. Les solides divisés peuvent être sous forme de poudres, granulés, morceaux, fibres, feuillets … et être de nature végétale, minérale, chimique … Le produit peut ainsi être de tout type (bois, plastique, boue, déchet, biomasse, charbon, oxyde de calcium, carbonate de calcium, hydroxyde de calcium …).In the present case, a single product is introduced. Said product is introduced into the device preferably in the form of divided solids. The divided solids can be in the form of powders, granules, pieces, fibres, sheets… and be of vegetable, mineral, chemical nature… The product can thus be of any type (wood, plastic, mud, waste, biomass, coal, oxide calcium, calcium carbonate, calcium hydroxide, etc.).
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif 1 comporte une cheminée d’entrée 8 (non visible à la
La structure comporte en outre au moins une chambre de sortie 9 aménagée ici dans le prolongement de l’enceinte 2 sensiblement au niveau de la deuxième des deux extrémités longitudinales de l’enceinte 2, chambre de sortie 9 par laquelle on récupère au moins un sous-produit issu du traitement du produit. La chambre de sortie 9 et l’enceinte 2 communiquent par ailleurs entre elles pour autoriser le passage du au moins un produit entre l’enceinte 2 et la chambre de sortie 9.The structure further comprises at least one outlet chamber 9 arranged here in the extension of the enclosure 2 substantially at the level of the second of the two longitudinal ends of the enclosure 2, outlet chamber 9 through which one recovers at least one sub - product resulting from the processing of the product. The outlet chamber 9 and the enclosure 2 also communicate with each other to allow the passage of at least one product between the enclosure 2 and the outlet chamber 9.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif comporte une première cheminée de sortie 10 qui est connectée de façon étanche à la chambre de sortie 9. On extrait par cette première cheminée de sortie 10 au moins un sous-produit solide issu du traitement du produit introduit par la chambre d’entrée 7. La première cheminée de sortie 10 est par exemple connectée à un dispositif de refroidissement d’un sous-produit ou à un dispositif de post-traitement du sous-produit.According to a particular embodiment, the device comprises a first outlet chimney 10 which is connected in a sealed manner to the outlet chamber 9. This first outlet chimney 10 extracts at least one solid by-product resulting from the treatment of the product introduced through the inlet chamber 7. The first outlet chimney 10 is for example connected to a device for cooling a by-product or to a device for post-processing the by-product.
Par ailleurs, le dispositif 1 comporte une deuxième cheminée de sortie 11 qui est connectée de façon étanche à la chambre de sortie 9. On extrait par cette deuxième cheminée de sortie 11 au moins un sous-produit gazeux issu du traitement du produit introduit par la chambre d’entrée 7. La nature du sous-produit gazeux concerné dépendra du type de réaction visée : il pourra ainsi s'agir de gaz, de fumée, de vapeur d'eau, de métal lourd, de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone, de dihydrogène ou de tout autre produit gazeux. La deuxième cheminée de sortie 11 est par exemple connectée à un dispositif de refroidissement d’un sous-produit ou à un dispositif de post-traitement du sous-produit.Furthermore, the device 1 comprises a second outlet chimney 11 which is connected in a sealed manner to the outlet chamber 9. This second outlet chimney 11 extracts at least one gaseous by-product resulting from the treatment of the product introduced by the inlet chamber 7. The nature of the gaseous by-product concerned will depend on the type of reaction targeted: it may thus be gas, smoke, water vapour, heavy metal, carbon dioxide, monoxide carbon, dihydrogen or any other gaseous product. The second outlet stack 11 is for example connected to a by-product cooling device or to a by-product post-treatment device.
La chambre d’entrée 7, l’enceinte 2 et la chambre de sortie 9 s’étendent de préférence coaxialement entre elles et à la direction générale de l’enceinte 2. L’enceinte 2 est par ailleurs encadrée par la chambre d’entrée 7 en amont et par la chambre de sortie 9 en aval.The inlet chamber 7, the enclosure 2 and the outlet chamber 9 preferably extend coaxially with one another and in the general direction of the enclosure 2. The enclosure 2 is moreover framed by the inlet chamber 7 upstream and through the outlet chamber 9 downstream.
Des caissons 12 sont fixés à chacune des extrémités longitudinales de la structure 1. Dans le cas présent l’un des caissons 12 est agencé dans le prolongement de la chambre d’entrée 7, en amont de la chambre d’entrée 7, et l’autre des caissons 12 dans le prolongement de la chambre de sortie 9, en aval de la chambre de sortie 9. Chaque caisson 12 s’étend longitudinalement selon la direction générale de l’enceinte 2.Casings 12 are attached to each of the longitudinal ends of the structure 1. In the present case, one of the casings 12 is arranged in the extension of the inlet chamber 7, upstream of the inlet chamber 7, and the other of the boxes 12 in the extension of the outlet chamber 9, downstream of the outlet chamber 9. Each box 12 extends longitudinally in the general direction of the enclosure 2.
Le dispositif 1 comprend une vis 13 ayant un axe longitudinal X, l’axe longitudinal X étant ici parallèle à la direction générale de l’enceinte 2 et donc de la structure 1.The device 1 comprises a screw 13 having a longitudinal axis X, the longitudinal axis X here being parallel to the general direction of the enclosure 2 and therefore of the structure 1.
En l'espèce, la vis 13 a une forme de serpentin hélicoïdal qui est fixé à ses deux extrémités en bout d'un tronçon d'arbre 14, mais ceci ne constitue naturellement qu'un exemple, et l'on pourra utiliser toute autre géométrie de type hélicoïdal.In this case, the screw 13 has the shape of a helical serpentine which is fixed at its two ends at the end of a shaft section 14, but this is of course only one example, and any other can be used. helical type geometry.
La vis 13 est ainsi ici dépourvue elle-même d’arbre à proprement parler.The screw 13 is thus here itself devoid of a shaft strictly speaking.
Chaque tronçon d'arbre 14 est relié à son autre extrémité, à un arbre coaxial qui passe dans le caisson 12 associé.Each shaft section 14 is connected at its other end to a coaxial shaft which passes through the box 12 associated with it.
Dans le cas présent, la vis 13 est entièrement agencée dans l’enceinte 2. En revanche l’un des tronçons d’arbre 14 s’étend depuis l’un des caissons 12 jusque dans l’enceinte 2 en traversant la chambre d’entrée 7 et l’autre des tronçons d’arbre 14 s’étend depuis l’un des caissons 12 jusque dans l’enceinte 2 en traversant la chambre de sortie 9.In the present case, the screw 13 is entirely arranged in the enclosure 2. On the other hand, one of the shaft sections 14 extends from one of the boxes 12 into the enclosure 2 crossing the chamber of inlet 7 and the other of the shaft sections 14 extends from one of the boxes 12 into the enclosure 2 crossing the outlet chamber 9.
Au moins l’un des deux caissons 12 est équipé de moyens assurant l'alimentation en énergie électrique de la vis 13 afin que celle-ci forme un moyen de chauffage par effet Joule. De préférence, lesdits moyens comportent des moyens de régulation de l’intensité du courant électrique traversant la vis 13. Les moyens de régulation permettent ainsi d’adapter l’intensité électrique traversant la vis 13 au produit convoyé et donc la température de la vis 13.At least one of the two boxes 12 is equipped with means ensuring the supply of electrical energy to the screw 13 so that the latter forms a means of heating by Joule effect. Preferably, said means comprise means for regulating the intensity of the electric current passing through the screw 13. The regulating means thus make it possible to adapt the electric current passing through the screw 13 to the product conveyed and therefore the temperature of the screw 13 .
La vis 13 constitue donc un moyen chauffant.The screw 13 therefore constitutes a heating means.
A cet effet la vis 13 est formée dans sa masse d'un matériau électriquement conducteur.For this purpose the screw 13 is formed in its mass of an electrically conductive material.
Du fait que la vis 13 s’étende directement à l’intérieur de l’enveloppe interne de l’enceinte, la vis 13 forme en plus de ses fonctions de chauffage direct du produit venant à son contact, un chauffage de l’enveloppe interne 6 qui constitue ainsi elle-même un moyen de chauffage indirect du produit.Because the screw 13 extends directly inside the internal envelope of the enclosure, the screw 13 forms in addition to its functions of direct heating of the product coming into contact with it, a heating of the internal envelope 6 which thus itself constitutes a means of indirect heating of the product.
Du fait que la vis 13 est formée dans sa masse d'un matériau électriquement conducteur, et est reliée à au moins une source d'alimentation en énergie électrique, il est préférable que l'enveloppe interne 6 soit réalisée en un matériau qui est à la fois réfractaire et isolant électriquement. Il pourra par exemple s'agir d'un béton réfractaire ou d'un matériau céramique réfractaire tel que ceux couramment utilisés pour réaliser des parois de fours. De tels matériaux ont un point de fusion très élevé et notamment supérieur à 2000 degrés Celsius. L’enveloppe interne 6 est par exemple à base d’alumine (Al2O3).Because the screw 13 is formed in its mass of an electrically conductive material, and is connected to at least one electrical energy supply source, it is preferable that the internal casing 6 be made of a material which is both refractory and electrically insulating. It may for example be a refractory concrete or a refractory ceramic material such as those commonly used to make furnace walls. Such materials have a very high melting point and in particular above 2000 degrees Celsius. The inner casing 6 is for example based on alumina (Al 2 O 3 ).
Dans le cas présent, la chambre d’entrée 7, la chambre de sortie 9 et les cheminées 8, 10, 11 sont de préférence également réalisées en matériau réfractaire de même nature que celui de l’enveloppe interne 6.In the present case, the inlet chamber 7, the outlet chamber 9 and the chimneys 8, 10, 11 are preferably also made of refractory material of the same nature as that of the internal casing 6.
Par ailleurs la vis 13 et l’enceinte 2 sont montées dans le dispositif pour tourner conjointement autour d’au moins un axe, qui est ici l’axe X.Furthermore the screw 13 and the enclosure 2 are mounted in the device to jointly rotate around at least one axis, which here is the X axis.
Dans le cas présent, la vis 13 et l’enveloppe interne 6 sont conformées de sorte que l’enveloppe interne 6 suive le contour externe de la vis 13. Ainsi le diamètre interne de l’enveloppe interne 6 est sensiblement le même que celui de la vis 13 de sorte qu’en service la vis 13 soit en contact avec les parois de l’enveloppe interne 6.In the present case, the screw 13 and the internal casing 6 are shaped so that the internal casing 6 follows the external contour of the screw 13. Thus the internal diameter of the internal casing 6 is substantially the same as that of the screw 13 so that in service the screw 13 is in contact with the walls of the inner casing 6.
En conséquence, la vis 13 se trouve solidaire en rotation autour de l’axe X de l’enveloppe interne 6 (et donc par-là de toute l’enceinte 2) du fait que les spires de la vis 13 soient en contact avec l’enveloppe interne 6. Bien entendu lors du dimensionnement du dispositif on tient compte de la dilation thermique de la vis 13 lors de son fonctionnement pour dimensionner de manière correspondante l’enveloppe interne 6.Consequently, the screw 13 is fixed in rotation around the axis X of the internal casing 6 (and therefore thereby of the entire enclosure 2) due to the fact that the turns of the screw 13 are in contact with the internal envelope 6. Of course, when dimensioning the device, account is taken of the thermal expansion of the screw 13 during its operation to dimension the internal envelope 6 correspondingly.
Le dispositif comprend ainsi des moyens d'entraînement en rotation d’un ensemble formé par l’enceinte 2 et la vis 13 selon l’axe X.The device thus comprises means for driving in rotation an assembly formed by the enclosure 2 and the screw 13 along the axis X.
Lesdits moyens comprennent par exemple deux organes couplés l’un à l’autre, l’un des organes étant lié à l’enceinte 2 et l’autre des organes étant lié au bâti 3, l’ensemble comprenant par ailleurs un élément pour entrainer en mouvement l’un des organes.Said means comprise for example two members coupled to each other, one of the members being linked to the enclosure 2 and the other of the members being linked to the frame 3, the assembly further comprising an element for driving moving one of the organs.
Par exemple l’un des organes comporte un ou plusieurs pignons et l’autre des organes une ou plusieurs crémaillères couplées chacune à l’un ou plusieurs pignons. Dans le cas présent l’un des organes comprend une crémaillère 14 et l’autre des organes un pignon 15 coopérant avec ladite crémaillère 14. L’élément pour entraîner en rotation le pignon 15 est un ensemble moteur 16.For example, one of the organs comprises one or more pinions and the other of the organs one or more racks each coupled to one or more pinions. In the present case, one of the organs comprises a rack 14 and the other of the organs a pinion 15 cooperating with said rack 14. The element for driving the pinion 15 in rotation is a motor assembly 16.
Dans le cas présent, la crémaillère 14 est fixée à l’enceinte 2. La crémaillère 14 est ici agencée de sorte à entourer extérieurement l’enceinte 2. Par exemple la crémaillère 14 s’étend à 360 degrés autour l’enceinte 2. La crémaillère 14 s’étend coaxialement à l’enceinte 2 et donc à la direction générale de l’enceinte 2.In the present case, the rack 14 is fixed to the enclosure 2. The rack 14 is here arranged so as to surround the enclosure 2 on the outside. For example, the rack 14 extends 360 degrees around the enclosure 2. The rack 14 extends coaxially to enclosure 2 and therefore to the general direction of enclosure 2.
De préférence, l’enceinte 2 est munie d’une pluralité d’entretoises 17 (dont une seule est référencée ici) qui permettent de maintenir la crémaillère 14 à distance de l’enveloppe externe 4, facilitant ainsi la rotation de l’enceinte 2 vis-à-vis du bâti 3.Preferably, the enclosure 2 is provided with a plurality of spacers 17 (only one of which is referenced here) which make it possible to maintain the rack 14 at a distance from the outer casing 4, thus facilitating the rotation of the enclosure 2 opposite frame 3.
Le pignon 15 et l’ensemble moteur 16 sont quant à eux fixés au bâti 3.Pinion 15 and motor assembly 16 are fixed to frame 3.
De préférence, les moyens d’entraînement en rotation sont agencés dans le dispositif côté chambre d’entrée 7, en aval de la chambre d’entrée 7.Preferably, the rotation drive means are arranged in the device on the inlet chamber 7 side, downstream of the inlet chamber 7.
Les moyens d’entraînement en rotation comportent ici des moyens de contrôle de la vitesse de rotation de l’arbre de sortie du moteur qui comprennent par exemple un variateur de vitesses. Les moyens de contrôle permettent ainsi d’adapter la vitesse de rotation de l’enceinte 2 (et donc de la vis 13 du fait que l’enceinte 2 et la vis 13 soient liées en rotation) au produit convoyé c'est-à-dire d’adapter le temps de séjour du produit dans l’enceinte 1.The rotational drive means here comprise means for controlling the speed of rotation of the output shaft of the motor which comprise for example a variable speed drive. The control means thus make it possible to adapt the speed of rotation of the enclosure 2 (and therefore of the screw 13 because the enclosure 2 and the screw 13 are linked in rotation) to the product conveyed, that is to say say to adapt the residence time of the product in enclosure 1.
Dès lors le produit se déplace dans l’enceinte 1 par la rotation conjointe de la vis 13 et de l’enceinte 2.From then on, the product moves in enclosure 1 by the joint rotation of screw 13 and enclosure 2.
En revanche les chambres d’entrée 7 et de sortie 9 ainsi que les caissons 12 demeurent fixes vis-à-vis du bâti 3. A cet effet des paliers (ou tout autre élément tel que par exemple des joints tournants) autorisent par exemple la rotation des deux tronçons d’arbre 14 à travers eux (pour autoriser la rotation de la vis 13 vis-à-vis d’eux) et des paliers (ou tout autre élément tel que par exemple des joints tournants) autorisent la rotation de l’enceinte 2 vis-à-vis des chambres d’entrée 7 et de sortie 9.On the other hand, the inlet 7 and outlet 9 chambers as well as the boxes 12 remain fixed with respect to the frame 3. For this purpose, bearings (or any other element such as, for example, rotating joints) allow for example the rotation of the two shaft sections 14 through them (to allow the rotation of the screw 13 vis-à-vis them) and bearings (or any other element such as for example rotating joints) allow the rotation of the enclosure 2 opposite the inlet 7 and outlet 9 chambers.
On retient donc que la vis 13 possède un double rôle de déplacement du produit et de chauffage du produit par effet Joule. La vis 13 constitue donc un moyen de transfert chauffant.It is therefore retained that the screw 13 has a dual role of moving the product and heating the product by Joule effect. The screw 13 therefore constitutes a heating transfer means.
Comme indiqué précédemment, le dispositif comporte un bâti 3 par l’intermédiaire duquel la structure 1 mais également les caissons 12 reposent sur le sol.As indicated above, the device comprises a frame 3 through which the structure 1 but also the boxes 12 rest on the ground.
Des piétements 18 (dont une partie seulement est référencée ici) s’étendent entre le bâti 3 et au moins l’une des parties fixes du dispositif (caisson(s) 12 et/ou chambre d’entrée 7 et/ou chambre de sortie 9). Dans le cas présent, des piétements 18 s’étendent entre chaque caisson 12 et le bâti 3 et des piétements 18 s’étendent entre la chambre d’entrée 7 et le bâti 3 et des piétements 18 s’étendent entre la chambre de sortie 9 et le bâti 3.Legs 18 (only part of which is referenced here) extend between the frame 3 and at least one of the fixed parts of the device (box(es) 12 and/or inlet chamber 7 and/or outlet chamber 9). In the present case, legs 18 extend between each box 12 and frame 3 and legs 18 extend between inlet chamber 7 and frame 3 and legs 18 extend between outlet chamber 9 and frame 3.
De préférence, le dispositif comporte au moins un guide en rotation de l’enceinte 2 (et donc de la vis 13) vis-à-vis du bâti 3.Preferably, the device comprises at least one guide in rotation of the enclosure 2 (and therefore of the screw 13) vis-à-vis the frame 3.
Le guide en rotation comporte par exemple deux organes coopérant ensemble, l’un des organes étant lié à l’enceinte 2 et l’autre des organes étant lié au bâti 3.The rotating guide comprises for example two members cooperating together, one of the members being linked to the enclosure 2 and the other of the members being linked to the frame 3.
Par exemple l’un des organes comporte une ou plusieurs galets et l’autre des organes comporte une ou plusieurs couronnes de type bandes de roulement.For example, one of the components comprises one or more rollers and the other of the components comprises one or more crowns of the tread type.
Dans le cas présent l’un des organes comprend deux galets et l’autre des organes une couronne.In the present case, one of the organs comprises two pebbles and the other of the organs a crown.
Dans le cas présent, la couronne 19 est fixée à l’enceinte 2. La couronne 19 est ici agencée de sorte à entourer extérieurement l’enceinte 2. Par exemple la couronne 19 s’étend à 360 degrés autour l’enceinte 2. La couronne 19 s’étend coaxialement à l’enceinte 2 et donc à la direction générale de l’enceinte 2.In the present case, crown 19 is fixed to enclosure 2. Crown 19 is here arranged so as to surround enclosure 2 on the outside. For example, crown 19 extends 360 degrees around enclosure 2. crown 19 extends coaxially to enclosure 2 and therefore to the general direction of enclosure 2.
De préférence, l’enceinte 2 est munie d’une pluralité d’entretoises 20 (dont une seule est référencée ici) qui permettent de maintenir la couronne 19 à distance de l’enveloppe externe 4, facilitant ainsi la rotation de l’enceinte 2 vis-à-vis du bâti 3.Preferably, the enclosure 2 is provided with a plurality of spacers 20 (only one of which is referenced here) which make it possible to maintain the crown 19 at a distance from the outer casing 4, thus facilitating the rotation of the enclosure 2 opposite frame 3.
Les galets 21 sont quant à eux fixés au bâti 3.The rollers 21 are fixed to the frame 3.
De préférence, le dispositif comporte deux guides en rotation.Preferably, the device comprises two rotating guides.
Le dispositif comporte ici un premier ensemble galets/couronne et un deuxième ensemble galets/couronne qui sont de préférence identiques entre eux et à ce qui a été décrit précédemment.The device here comprises a first roller/ring assembly and a second roller/ring assembly which are preferably identical to each other and to what has been described previously.
Le premier ensemble est agencé côté chambre d’entrée 7, en aval de la chambre d’entrée 7, et le deuxième ensemble côté chambre de sortie 9, en amont de la chambre de sortie 9.The first set is arranged on the inlet chamber side 7, downstream of the inlet chamber 7, and the second set on the outlet chamber side 9, upstream of the outlet chamber 9.
L’ensemble pignon-crémaillère est ici encadré par les deux guides en rotation.The rack and pinion assembly is here framed by the two rotating guides.
Selon un mode de réalisation préféré, le bâti 3 est en deux parties déplaçables l’une par rapport à l’autre.According to a preferred embodiment, the frame 3 is in two parts that can be moved relative to each other.
La première partie 22 est destinée à reposer sur le sol pour être immobile vis-à-vis du sol lors de l’utilisation du dispositif.The first part 22 is intended to rest on the ground to be immobile vis-à-vis the ground when using the device.
En revanche la deuxième partie 23 est montée mobile sur la première partie 22 selon un mouvement de rotation.On the other hand, the second part 23 is movably mounted on the first part 22 according to a rotational movement.
La structure 1, les caissons 12, les guides en rotation et les moyens d’entrainement en rotation sont portés par cette deuxième partie 23.The structure 1, the boxes 12, the rotating guides and the rotating drive means are carried by this second part 23.
Les piétements 18 sont ainsi fixés à une première extrémité à la deuxième partie 23 et à une deuxième extrémité à l’un des caissons 12 ou la chambre d’entrée 7 ou la chambre de sortie 9.The legs 18 are thus fixed at a first end to the second part 23 and at a second end to one of the boxes 12 or the inlet chamber 7 or the outlet chamber 9.
Typiquement la deuxième partie 23 est montée mobile vis-à-vis de la première partie 22 selon une rotation d’axe transversal Y qui est ici sensiblement orthogonal à l’axe X lorsque la deuxième partie 22 s’étend parallèlement à la première partie 23.Typically the second part 23 is movably mounted vis-à-vis the first part 22 according to a rotation of transverse axis Y which is here substantially orthogonal to the axis X when the second part 22 extends parallel to the first part 23 .
La première partie 22 s’étend ici à l’horizontal de sorte que l’axe Y appartient au plan horizontal lorsque la deuxième partie 23 s’étend parallèlement à la première partie 22.The first part 22 here extends horizontally so that the Y axis belongs to the horizontal plane when the second part 23 extends parallel to the first part 22.
Grâce à ce mouvement entre les deux parties du bâti 3, il est ainsi possible d’incliner la deuxième partie 22 vis-à-vis de la première partie 21 et donc d’incliner l’enceinte 2 vis-à-vis de la première partie 21 (et donc du sol).Thanks to this movement between the two parts of the frame 3, it is thus possible to tilt the second part 22 vis-à-vis the first part 21 and therefore to tilt the enclosure 2 vis-à-vis the first part 21 (and therefore ground).
Typiquement les deux parties du bâti 21, 22 sont agencées de sorte à autoriser un débattement de la deuxième partie 22 vis-à-vis de la première partie 21 compris entre [0 ; 10] degrés et par exemple compris entre [0 ; 5] degrés.Typically the two parts of the frame 21, 22 are arranged so as to allow movement of the second part 22 vis-à-vis the first part 21 of between [0; 10] degrees and for example between [0; 5] degrees.
Ceci permet de contrôler le temps de séjour du produit dans l’enceinte 2 en favorisant plus ou moins l’écoulement par gravité dans l’enceinte 2.This makes it possible to control the residence time of the product in enclosure 2 by favoring more or less the flow by gravity in enclosure 2.
Ainsi, la deuxième partie 22 est montée pivotante sur la première partie 21 au niveau de l’une des extrémités longitudinales de la structure 1 et de préférence au niveau de l’extrémité longitudinale avale de la structure 1 (i.e. côté chambre de sortie 9).Thus, the second part 22 is pivotally mounted on the first part 21 at one of the longitudinal ends of the structure 1 and preferably at the downstream longitudinal end of the structure 1 (i.e. outlet chamber side 9) .
De préférence, le dispositif comprend des moyens de déplacements motorisés de la deuxième partie 23 vis-à-vis de la première partie 21. Lesdits moyens de déplacement comprennent par exemple un ou plusieurs vérins 24 pour soulever l’extrémité amont de la deuxième partie 23 vis-à-vis de l’extrémité amont de la première partie 22 et ainsi incliner la structure 1 vers l’aval du dispositif.Preferably, the device comprises motorized displacement means of the second part 23 vis-à-vis the first part 21. Said displacement means comprise for example one or more cylinders 24 to lift the upstream end of the second part 23 vis-à-vis the upstream end of the first part 22 and thus tilt the structure 1 downstream of the device.
En service, la vis 13 est alimentée permettant le chauffage du produit. Typiquement la vis 13 est chauffée de sorte que la température dans l’enveloppe interne soit comprise entre 150 et 1600 degrés et de préférence entre 200 et 1500 degrés et par exemple entre 500 et 1500 degrés Celsius. Bien entendu la température visée dépendra du traitement voulu (par exemple si le traitement voulu est une débactérisation et/ou un toastage la température sera comprise entre 150 et 500 degrés Celsius et de préférence entre 200 et 300 degrés Celsius ; si le dispositif est utilisé comme un four (pour une cuisson ou une pyrolyse du produit par exemple) la température sera comprise entre 500 et 1600 degrés Celsius et de préférence entre 500 et 1500 degrés Celsius).In service, the screw 13 is energized allowing the heating of the product. Typically the screw 13 is heated so that the temperature in the internal casing is between 150 and 1600 degrees and preferably between 200 and 1500 degrees and for example between 500 and 1500 degrees Celsius. Of course, the target temperature will depend on the desired treatment (for example, if the desired treatment is debacterization and/or toasting, the temperature will be between 150 and 500 degrees Celsius and preferably between 200 and 300 degrees Celsius; if the device is used as an oven (for cooking or pyrolysis of the product for example) the temperature will be between 500 and 1600 degrees Celsius and preferably between 500 and 1500 degrees Celsius).
En effet l’effet Joule dégagé par la vis 13 est ajustable (en modifiant l’intensité du courant électrique traversant la vis) de qui permet de contrôler très finement la température de chauffe de la vis 13 et donc de l’enveloppe interne 6.In fact, the Joule effect generated by the screw 13 is adjustable (by modifying the intensity of the electric current passing through the screw) which makes it possible to very finely control the heating temperature of the screw 13 and therefore of the internal envelope 6.
Par ailleurs la vis 13 et l’enceinte 2 sont entraînées en rotation. On note que la vitesse de rotation de la vis 13 comme celle de l’enceinte 2 est ajustable (en modifiant la vitesse de rotation de l’ensemble moteur 16) ce qui permet de pouvoir contrôler avec précision le temps de passage du produit dans l’enceinte 2.Furthermore the screw 13 and the enclosure 2 are driven in rotation. It is noted that the speed of rotation of the screw 13 like that of the enclosure 2 is adjustable (by modifying the speed of rotation of the motor assembly 16) which makes it possible to be able to control with precision the time of passage of the product in the enclosure 2.
Par ailleurs l’enceinte 2 est inclinable vis-à-vis du sol ce qui permet là encore de pouvoir contrôler avec précision le temps de passage du produit dans l’enceinte 2.In addition, enclosure 2 is tiltable with respect to the ground, which again allows precise control of the time the product passes through enclosure 2.
On assure ainsi de manière simple, relativement peu coûteuse en énergie, et efficace un bon traitement dans le dispositif 1 ainsi décrit, réaction qui est par ailleurs continue.A good treatment in the device 1 thus described is thus ensured in a simple, relatively inexpensive and efficient manner, a reaction which is moreover continuous.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.The invention is not limited to the embodiment which has just been described, but on the contrary encompasses any variant taking up, with equivalent means, the essential characteristics stated above.
Ainsi la vis pourra être différente de ce qui a été indiqué. En particulier la vis pourra présenter une résistance qui varie le long de l’axe géométrique de la vis comme proposé dans le brevet FR 2 995 986 de la présente demanderesse. La vis pourra être pourvue d’un arbre central.Thus the screw may be different from what has been indicated. In particular, the screw may have a resistance which varies along the geometric axis of the screw as proposed in patent FR 2 995 986 of the present applicant. The screw may be provided with a central shaft.
En outre, bien qu’ici l’enveloppe interne soit d’une pièce, l’enveloppe interne pourra être formée d’au moins deux tronçons et/ou d’une succession de tronçons optionnellement emboitables les dans les autres.In addition, although here the inner casing is in one piece, the inner casing may be formed of at least two sections and/or of a succession of sections which can optionally be nested inside each other.
L’enveloppe interne pourra avoir une autre forme que celle décrite et par exemple présenter une section telle que la partie interne de l’enveloppe soit rectangulaire ou carré.The internal envelope may have a shape other than that described and for example have a section such that the internal part of the envelope is rectangular or square.
Le dispositif pourra également comprendre un ou des éléments chauffants de l’enveloppe interne comme proposé dans la demande PCT/EP2020/067397 de la présente demanderesse et/ou pourra comprendre un ou des éléments chauffants externes à l’enveloppe interne et/ou un ou des éléments chauffants incorporés à la vis et/ou un ou des éléments chauffants s’étendant parallèlement à la vis. Au moins l’un des éléments peut-être par exemple un tube radiant.The device may also comprise one or more heating elements of the internal casing as proposed in application PCT/EP2020/067397 of the present applicant and/or may comprise one or more heating elements external to the internal casing and/or one or more heating elements incorporated in the screw and/or one or more heating elements extending parallel to the screw. At least one of the elements may for example be a radiant tube.
La couverture pourra ne pas être d’une seule pièce mais être composée de plusieurs éléments fixés entre eux et/ou fixés à l’enveloppe et/ou fixés à l’enceinte. On pourra s’affranchir d’une couverture.The cover may not be in one piece but may be made up of several elements fixed together and/or fixed to the envelope and/or fixed to the enclosure. We can get rid of a blanket.
Le dispositif pourra ne pas agencé à l’horizontale mais être agencée par exemple à la verticale et/ou à l’oblique.The device may not be arranged horizontally but may be arranged, for example, vertically and/or obliquely.
Par ailleurs, bien qu’ici le produit soit introduit sous forme de solides divisés dans l’enceinte, le produit pourra être introduit sous une autre forme par exemple liquide ou encore gazeuse. On pourra introduire simultanément plusieurs produits par une même entrée et par exemple un mélange gaz/produit.Furthermore, although here the product is introduced in the form of divided solids into the enclosure, the product may be introduced in another form, for example liquid or gaseous. Several products can be introduced simultaneously through the same inlet and, for example, a gas/product mixture.
De la même façon, on pourra également injecter dans au moins une entrée un premier produit et dans au moins une autre entrée un deuxième produit indépendamment du premier. Le deuxième produit pourra ainsi être un gaz (tel que de la vapeur d’eau ou autre) venant interagir avec le premier produit pour le traiter (par exemple pour le débactériser ou l’activer). Par exemple la ou les entrées associées au gaz peuvent être conformées pour injecter le gaz axialement dans l’enceinte (i.e. parallèlement à l’axe de la vis).In the same way, it is also possible to inject a first product into at least one input and into at least one other input a second product independently of the first. The second product may thus be a gas (such as water vapor or other) coming to interact with the first product to treat it (for example to debacterize it or activate it). For example, the inlet(s) associated with the gas can be shaped to inject the gas axially into the enclosure (i.e. parallel to the axis of the screw).
De la même façon on pourra récupérer en sortie un ou plusieurs sous-produits sous forme de gaz, de liquide, d’huile, de solide … Le nombre d’entrées et de sorties de la structure variera en conséquence. On pourra ainsi avoir plusieurs entrées (indépendantes ou non deux à deux) et/ou plusieurs sorties (indépendantes ou non deux à deux ; par ailleurs une entrée et une sortie pourront être indépendantes ou non entre elles).Le bâti pourra être d’une seule partie fixe. L’enceinte pourra ainsi ne pas être inclinable et/ou non mobile vis-à-vis du sol.In the same way, one or more by-products in the form of gas, liquid, oil, solid, etc., can be recovered at the outlet. The number of inlets and outlets of the structure will vary accordingly. It will thus be possible to have several inputs (independent or not in pairs) and/or several outputs (independent or not in pairs; moreover, an input and an output may or may not be independent of each other). only fixed part. The loudspeaker may therefore not be tiltable and/or not mobile with respect to the ground.
La vis et l’enceinte pourront être fixées l’une à l’autre (par exemple par des attaches de type joint de dilation ou fixation élastique afin de tenir compte d’une éventuelle dilation de la vis en fonctionnement) ou ne pas être fixées l’une à l’autre mais seulement solidaires l’une de l’autre en rotation comme ce qui a été décrit (par le serrage de la vis dans l’enveloppe interne).The screw and the enclosure may be fixed to each other (for example by fasteners of the expansion joint type or elastic fixing in order to take into account any expansion of the screw in operation) or not be fixed to each other but only secured to each other in rotation as described (by tightening the screw in the inner casing).
Le dispositif pourra ne comporter des moyens d’entrainement en rotation entrainant directement la vis et/ou entrainant directement l’enceinte (et non uniquement l’enceinte comme ce qui a été décrit). Par exemple les moyens d’entrainement en rotation pourront entraîner en rotation les tronçons d’arbre liés à la vis (les moyens d’entrainement étant agencés dans les caissons).The device may not include rotational drive means directly driving the screw and/or directly driving the enclosure (and not only the enclosure as described). For example, the rotation drive means can drive the shaft sections connected to the screw in rotation (the drive means being arranged in the boxes).
Les moyens d’entrainement en rotation pourront être différents de ce qui a été décrit. Par exemple l’enceinte pourra être entrainée en rotation par poulie-courroie (crantée ou non) ou bien encore par un ensemble vis sans fin – crémaillère ou bien encore directement par l’arbre du moteur ou via un tronçon d’arbre additionnel.The rotation drive means may be different from what has been described. For example, the enclosure may be driven in rotation by a pulley-belt (toothed or not) or even by a worm gear – rack assembly or even directly by the motor shaft or via an additional shaft section.
Le guide en rotation pourra être différent de ce qui a été indiqué et comprendre par exemple un rail de guidage dans lequel circule un guide correspondant. De préférence, la couronne et/ou le guide seront rigides et non souples.The rotating guide may be different from what has been indicated and include, for example, a guide rail in which a corresponding guide runs. Preferably, the crown and/or the guide will be rigid and not flexible.
Claims (12)
- une enceinte (2),
- des moyens de convoyage du produit qui comprennent une vis (13),
- des moyens de chauffage par effet Joule de la vis,
- an enclosure (2),
- means for conveying the product which comprise a screw (13),
- means for heating the screw by Joule effect,
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2021
- 2021-04-23 FR FR2104263A patent/FR3122251A1/en active Pending
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2022
- 2022-04-05 WO PCT/EP2022/058973 patent/WO2022223289A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022223289A1 (en) | 2022-10-27 |
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