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EP4205856B1 - Système de transfert de produit - Google Patents

Système de transfert de produit Download PDF

Info

Publication number
EP4205856B1
EP4205856B1 EP22214818.1A EP22214818A EP4205856B1 EP 4205856 B1 EP4205856 B1 EP 4205856B1 EP 22214818 A EP22214818 A EP 22214818A EP 4205856 B1 EP4205856 B1 EP 4205856B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
product
transfer
radial
pocket
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP22214818.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4205856A3 (fr
EP4205856A2 (fr
Inventor
Christian Rheme
Antoine Virdis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA
Original Assignee
FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA filed Critical FREWITT FABRIQUE DE MACHINES SA
Publication of EP4205856A2 publication Critical patent/EP4205856A2/fr
Publication of EP4205856A3 publication Critical patent/EP4205856A3/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4205856B1 publication Critical patent/EP4205856B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/02—Feeding devices

Definitions

  • the present invention relates to the vacuum treatment of products, in particular products in powder form.
  • It relates in particular to a system for such treatment, in particular but not limited to a vacuum grinding system.
  • the grinding chamber in which the product is ground, is advantageously placed under vacuum to avoid altering the qualities of the product by oxidation.
  • a grinding system is for example described in the document CN 113 304 854 A .
  • vacuum grinding systems are already known, for example from the document FR 2 628 007 . But these systems do not allow for satisfactory performance or do not prevent a certain oxidation of the product, which alters its essential qualities.
  • the applicant has recently developed a continuous vacuum grinding system, operating by means of an inlet and outlet airlock system that can be placed under vacuum and controlled by valves.
  • the control of the valves makes it possible to transfer a quantity of product to be ground into the grinding chamber, which is kept under vacuum at all times.
  • this system has the disadvantage of being relatively bulky.
  • the aim of the present invention is to propose an alternative system to the aforementioned system, which makes it possible to treat the product continuously and in an environment maintained under vacuum throughout the treatment operation.
  • the idea behind the present invention is to take advantage, for the management of the vacuum in a treatment chamber, of the product distribution member typically
  • the treatment chambers are in fact provided, most of the time, with rotary or other type distribution members, allowing the treatment devices contained in said chambers to be supplied regularly and homogeneously.
  • these distribution members do not play any role in the management of the pressure inside the chamber.
  • the invention relates to a system for product transfer, in particular for product transfer in a vacuum treatment chamber, according to claim 1.
  • the maximum air flow rate between the intake zone and the distribution zone (between the wheel and the body) is less than or equal to 200 normo liters per minute (Nl/min), preferably less than or equal to 150 normo liters per minute (Nl/min), even more preferably less than or equal to 100 normo liters per minute (Nl/min).
  • the passage of air between the intake zone and the distribution zone is prevented or substantially limited, so that a pressure difference between the two zones can be maintained substantially constant or, at the very least, can vary in proportions small enough to be compensated for by the use of a vacuum pump for example.
  • the transfer system according to the invention is for example particularly suitable for closing the inlet of a treatment chamber.
  • the distribution zone then corresponds to the interior of said treatment chamber, which is advantageously under vacuum, in particular at an absolute pressure of between 0.05 and 0.3 bar.
  • the inlet zone typically contains product to be treated and, advantageously, forms the interior of a product reservoir, with the absolute pressure inside said reservoir typically equal to atmospheric pressure.
  • the transfer system allows the continuous supply of the treatment chamber, while ensuring the substantial maintenance of the pressure differential between the reservoir and the treatment chamber and therefore of the vacuum inside said treatment chamber.
  • a slight air leak between the reservoir and the treatment chamber is not detrimental if it can be compensated by the implementation of a vacuum pump in the treatment chamber.
  • the maximum air flow between the two zones is minimized as much as possible, or even reduced to zero.
  • the primary direction of the transfer system is the overall direction of movement of the product in the system. In operation, this direction is generally (but not limited to) the vertical direction, with the intake area located above the distribution area.
  • an axial direction X is defined as a direction parallel to the axis of rotation X of the wheel.
  • a radial direction for example Y
  • Y a direction orthogonal to this axial direction.
  • a transverse plane is a plane normal to the axial direction.
  • the axis of rotation of the wheel is substantially orthogonal to the main direction, that is, it is inclined by at most 30 degrees relative to a plane normal to the main direction.
  • the wheel can be adapted to perform, around its X axis, either a continuous or alternating rotational movement. In other words, the wheel is not necessarily adapted to make a complete revolution around its axis. In the case of a reciprocating movement, the amplitude of rotation is sufficient so that the at least one pocket can be filled with product in the intake zone and emptied into the dispensing zone.
  • the transfer wheel is provided at its periphery with at least one pocket, which can take very different shapes and dimensions.
  • pocket is meant here any compartment forming a hollow relative to the radial surface of the wheel and adapted to receive product, in particular a powder.
  • the transfer wheel is provided at its periphery with a plurality of pockets regularly distributed on the radial surface of the wheel.
  • the useful radial surface of the wheel is understood to mean the section of surface radially circumscribing the wheel and in which the pockets are made.
  • the surface of the wheel cooperates by shape complementarity with the internal surface of the body.
  • the useful radial surface of the transfer wheel cooperates by shape complementarity with a first radial interaction surface of the body on the side of its passage from the intake zone to the distribution zone and a second radial interaction surface of the body on the side of its passage from the distribution zone to the intake zone.
  • the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is at least equal to the maximum curvilinear length of the at least one pocket measured in a transverse plane.
  • each pocket of the transfer wheel thus passes through an intermediate entry sector where the pocket faces the first radial interaction surface and is entirely covered by said surface, and through an intermediate exit sector, where it faces the second radial interaction surface and is entirely covered by said surface.
  • the transfer system must be configured to prevent or substantially limit the flow of air between the body and the transfer wheel.
  • the transfer wheel and the body may for example cooperate by dimensional adjustment and/or by a system of seals.
  • the clearance between at least one of the first and second radial interaction surfaces and the useful radial surface of the transfer wheel can be made as small as possible, for example between 0.01 and 0.2 mm, preferably between 0.01 and 0.1 mm.
  • the curvilinear length, measured in a transverse plane, of each radial interface between the useful radial surface of the transfer wheel and a radial interaction surface of the body is advantageously at least equal to 1/20 of the circumference of the wheel.
  • the wheel and the body may cooperate by means of at least one seal to achieve airtightness.
  • At least one linear seal preferably two linear seals, extending in the axial direction of the transfer wheel, is/are arranged on at least one of the first and second radial interaction surface of the body or on the useful radial surface of the transfer wheel.
  • the at least two linear seals are, where appropriate, spaced apart by a curvilinear distance - measured in a transverse plane - at least equal to, preferably greater than, the maximum curvilinear length of a pocket of the wheel measured in a transverse plane.
  • a circular seal may also be provided at each lateral end of said wheel.
  • Circular seals may for example be arranged either on the external radial surface of the wheel, on either side of the useful radial surface, or on the lateral end surfaces of the wheel.
  • a joint system can, if necessary, be perfectly airtight.
  • the transfer system may comprise an air extraction system for extracting the air contained in the at least one pocket before it arrives in the distribution zone.
  • this extraction system comprises at least one extraction duct fluidically connected to a vacuum pump, and at least one filter to prevent the product from leaving the bag.
  • the duct is adapted to communicate with each bag to be emptied at least when this bag is located on the intermediate inlet sector, where it faces the first radial interaction surface of the body, in other words during its passage from the intake zone to the distribution zone.
  • the extraction duct can open onto said first radial interaction surface.
  • the extraction duct may also be formed in the transfer wheel, the filter forming at least part of the bottom of said at least one pocket.
  • the treatment chamber is a grinding chamber that includes a grinder.
  • the treatment system may include a second transfer system as defined above, arranged to close the outlet of the treatment chamber.
  • the product intake area is the interior of the treatment chamber and the distribution area is a downstream area where the product is recovered.
  • step (a) further comprises extracting air from each pocket of the transfer wheel prior to its arrival in the distribution zone.
  • step a) further comprises aspirating air contained in the treatment chamber during the treatment of the product.
  • the absolute pressure differential between the intake zone and the treatment chamber is maintained between 0.7 and 0.95 bar.
  • the absolute pressure inside the treatment chamber is maintained between 0.05 and 0.3 bar (with the absolute pressure outside the treatment chamber and therefore in the inlet zone of the transfer system at the inlet of the chamber advantageously equal to atmospheric pressure).
  • FIG. 1 is an overview of a product transfer system 10 according to a first embodiment of the invention.
  • this transfer system 10 comprises a body 12 delimiting a cavity 14 extending in a main direction Z.
  • the body 12 forms a reservoir in the form of an inlet hopper 16 which can be filled with product.
  • the body 12 has an opening 18 for the outlet of the product, through which it can be fixed, for example to a frame of a treatment system as will be described below with reference to the figure 9 .
  • a transfer wheel 20 (hereinafter wheel) is housed in the cavity 14.
  • the wheel 20 forms a separation between a product intake zone A and a product distribution zone D.
  • the product intake zone A is here the reservoir 16 formed by the hopper and the bottom of which is formed by the radial surface 21 of the wheel 20.
  • the distribution zone D may be, in use, the interior of a product treatment chamber.
  • the transfer wheel 20 is here secured to a shaft 24 adapted to rotate around its axis X under the action of a drive motor 25 visible in the figure 1 , thanks to a set of bearings 26, 27.
  • the transfer wheel 20 here has the shape of a straight cylinder, as is particularly apparent from the figure 3 .
  • end surfaces 22, 23 which are substantially planar, orthogonal to the axis of rotation X.
  • the transfer wheel could have a different shape, such as a spherical or ovoid shape.
  • the radial surface of the wheel could correspond to the entire surface of the wheel 20.
  • the wheel 20 comprises, on a part of its radial surface 21 called the useful radial surface 211, a plurality of hollow pockets or compartments 28. These pockets 28 are intended to be filled with product in the intake zone A and to be emptied of their contents in the distribution zone D.
  • the pockets 28 are advantageously distributed regularly over the entire useful radial surface 211 of the wheel 20.
  • each pocket 28 has a hemispherical shape, and the pockets are arranged in a staggered manner.
  • the wheel 20 cooperates by complementarity of shape with the internal surface 13 of the body 12.
  • the useful radial surface 211 of the wheel, carrying the pockets 28, cooperates by complementarity of shape with a first radial interaction surface 131 of the body 12 on the side of its passage from the intake zone A to the distribution zone D and with a second radial interaction surface 132 on the side of its passage from the distribution zone D to the intake zone A (see direction of rotation f on the figure 3 ).
  • the elements concerned have corresponding shapes.
  • the body 12 On either side of the wheel 20, in the radial direction Y orthogonal to X and Z, the body 12 thus matches the curvature of the wheel 20 so that the radial gap between the body and the useful radial surface 211 has a substantially constant width in the Y direction over its entire length in the Z direction.
  • the curvilinear length C131, respectively C132 of the radial interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132 is strictly less than half the circumference of the wheel 20.
  • the curvilinear length C131, C132 of the radial interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132, measured in a transverse plane is at least equal to the maximum curvilinear length C28 of each pocket 28 measured in a transverse plane.
  • each pocket 28 of the wheel 20 passes through an intake sector SA where it faces the intake zone A, an intermediate inlet sector SE where it faces the first radial interaction surface 131 of the body 12 and is entirely covered by said surface 131, a distribution sector SD where it faces the distribution zone D and an intermediate outlet sector SS, where it faces the second radial interaction surface 132 and is entirely covered by said surface 132 (see figure 3 ).
  • each end surface 22, 23 of the wheel 20 also cooperates by shape complementarity with an axial interaction surface respectively 133, 134 of the body.
  • the body 12 and the wheel 20 cooperate to form a substantially airtight barrier between the intake zone A and the distribution zone D.
  • the body 12 and the wheel 20 are dimensionally adjusted for this.
  • each radial interaction surface 131, 132 of the body 12 and the useful radial surface 211 of the transfer wheel 20 is minimized, and preferably between 0.01 and 0.2mm, preferably between 0.01 and 0.1mm.
  • curvilinear length C131, C132 of the interface between the transfer wheel 20 and each radial interaction surface 131, 132 is preferably equal to at least 1/20 of the wheel circumference 20.
  • each interaction surface 131, 132, 133, 134 of the body and the useful radial surface 211 of the wheel 20 is thus sufficiently narrow and long so that the pressure gradient at the interface is as high as possible. In this way, the pressure losses at the interface are then sufficient to prevent the passage of air.
  • the curvilinear length of the interface also being greater than that of a pocket 28 as indicated previously, preferably equal to at least twice the maximum curvilinear length of the pocket 28 measured in a transverse plane, the wheel 20 and the body 12 are arranged so that each pocket 28 communicates simultaneously only with one or the other of the intake zone A and the distribution zone D.
  • At least one of the wheel 20 and the interaction surfaces 131, 132, 133, 134 is made of a synthetic material, in particular polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the body can for example be made of ceramic or metal, and the wheel 20 of PTFE.
  • the precise adjustment of the wheel 20 and the body 12 is further reinforced by the presence of seals at the interface between the two parts.
  • each radial interaction surface 131, 132 here carries two linear seals 411, 412, respectively 421, 422, extending in the axial direction X over a length at least equal to the axial length of the useful radial surface 211 of the wheel 20 and configured to cooperate with said useful radial surface 211.
  • These seals are advantageously scraper seals.
  • the two seals 411, 421, respectively 421, 422 of the same pair are spaced apart by a curvilinear distance C41 respectively C42 - measured in a transverse plane - at least equal to, preferably greater than, the curvilinear length C28 of a pocket 28 of the wheel 20 measured in a transverse plane.
  • a plurality of linear seals could also be provided on the radial surface 21 of the transfer wheel 20, regularly distributed around its circumference, and configured to cooperate with the radial interaction surfaces 131, 132 of the body to achieve sealing.
  • a circular seal 431, 432 (forming a closed contour in a transverse plane of the wheel, see figures 5 And figure 7 ), can also be provided at each lateral end 201, 202 of the wheel 20.
  • the lateral ends 201, 202 of the wheel 20 can be inserted over a short axial length, in a corresponding part of the body 12.
  • the external radial surface 212 of the wheel 20 cooperates by shape complementarity with a cylindrical internal surface 135, 136 of the body 12.
  • a radial seal 431, 432 mounted on the periphery of the wheel 20 can thus cooperate radially with said cylindrical internal surface 135, 136 opposite.
  • FIG. 5 illustrates the arrangement of a circular seal 431 at the lateral end 201 of the wheel.
  • the circular seal 431 is here a lip seal, with a substantially L-shaped section. It could however be an O-ring or any other suitable type of seal.
  • a first flat annular part 4311 of the seal is fixed to the lateral end surface 22 of the wheel 20 by means of a washer 441 applied against said first part 4311 on the one hand and against said end surface 22 on the other hand and fixed to said surface by screws 451.
  • a second cylindrical part 4312 of the seal, extending said first part, forms a lip projecting relative to the useful radial surface 211 of the wheel and adapted to come to be applied by deforming against the internal surface 135 of the body. The elasticity of the lip forces it against the surface of the body, thus ensuring a seal.
  • a circular seal could be provided on each lateral end surface 22, 23 of the wheel 20, to cooperate with a surface 133, 134 of the body 12 located opposite.
  • the sealing between the surface of the wheel 20 and the body 12 is achieved by a dimensional adjustment of the parts and by a set of seals.
  • the sealing could also be achieved only by a dimensional adjustment of the parts, or only by a set of seals, or by a different combination than that described in connection with the first embodiment (for example: the dimensional adjustment could be omitted between the lateral end surfaces of the wheel 20 and the body 12 opposite).
  • the transfer system 10 comprises an air extraction system 50 for extracting the air contained in the at least one pocket 28 before it arrives in the distribution zone D.
  • the extraction system 50 is integrated into the body 12: it comprises an extraction conduit 51 opening into the cavity 14 and fluidically connected to a vacuum pump not shown, and a filter 52 to prevent the product from leaving the pocket, forming part of the first radial interaction surface 131.
  • the conduit 51 is adapted to communicate with each pocket 28 to be emptied when this pocket is located on the intermediate inlet sector SE, where it faces the first radial interaction surface 131, in other words during its passage from the intake zone A to the distribution zone D.
  • the conduit 51 comprises at least one section of length - measured in axial direction X - substantially equal to the axial length of the useful radial surface 211 on which the pockets 28 of the wheel 20 extend. As visible on the figure 6 , the conduit 51 comprises such a section 511 terminated by the filter 52 and extended by a second section of reduced diameter allowing connection to the vacuum pump.
  • the air contained in the pocket 28 is then sucked out under the action of the vacuum pump.
  • the product is stopped by the filter 52 and thus remains inside the pocket 28.
  • an extraction duct could also be integrated into the transfer wheel 20, the filter forming at least part of the bottom of each pocket 28.
  • each pocket 29 is in the form of an elongated groove, extending in the axial direction X of the wheel 20. More specifically, each pocket extends in the axial direction over a length L2 equal to at least 50% of the axial length L1 of the wheel 20.
  • the pockets In cross section, as shown in the figure 8 , the pockets have for example a profile that flares outwards, roughly in the shape of a V.
  • FIG. 9 schematically illustrates a treatment system 100 comprising a treatment chamber 90 and at least one transfer system 10 according to the invention for supplying this chamber 90.
  • the treatment chamber 90 is delimited by a frame 93. It comprises an inlet 91 for the introduction of the product P to be treated, and an outlet 92 for the evacuation of the treated product.
  • the inlet 91 of the treatment chamber 90 is located in the vicinity of the upper end of this chamber 90 and the outlet 92, in the vicinity of its lower end.
  • the inlet 91 of the treatment chamber is closed by the first transfer system 10a according to the invention, the wheel of which acts as a metering device.
  • the outlet 92 of the chamber 90 is closed by a second transfer system 10b according to the invention.
  • the outlet 92 of the chamber 90 could also be closed by a sealed valve or by an airlock closed by two valves, the evacuation of the product not necessarily being carried out continuously.
  • the treatment chamber 90 houses at least one device 94 for treating the product.
  • the product to be treated is, for example, a powder, formed of grains with a maximum diameter of, for example, between 100 and 1000 microns.
  • the chamber 90 is for example a grinding chamber and this treatment device 94 is a grinder.
  • the grinder 94 is for example adapted to obtain after treatment a maximum grain diameter of for example between 10 and 100 microns.
  • the product distributed into the treatment chamber 90 by the first transfer system 10a falls by gravity into the treatment device 94 located below, then towards the outlet 92.
  • the interior of the treatment chamber 90 communicates with a vacuum pump 97 by a conduit 95 opening onto an opening 96 of the chamber 90.
  • the opening 96 can be protected by a filter system 99.
  • the treatment chamber 90 is preferably placed under vacuum, at an absolute pressure of between 0.05 and 0.3 bar during the product treatment operation. This vacuum makes it possible to avoid deterioration of the product by oxidation and to limit the risks of explosion in the case of a flammable product.
  • the tank 16 - which forms the product intake zone A for the first system 10a - is itself open to the outside, and therefore typically at atmospheric pressure.
  • the system 10a closes the inlet 91 of the treatment chamber so as to allow it to be placed under vacuum and to maintain this vacuum, while allowing the continuous distribution of product P inside the chamber 90.
  • the second transfer system 10b makes it possible to evacuate the treated product to a downstream receiving device 98 while ensuring sufficient airtightness for placing the chamber 90 under vacuum and maintaining it under vacuum.
  • the use of such a treatment system is as follows: The treatment chamber is evacuated using the vacuum pump 97.
  • Tank 16 is filled with product to be treated.
  • the transfer wheel 20 of the first transfer system is rotated using the drive motor 25.
  • the pockets 28 of the wheel 20 are filled with product P.
  • the air extraction system 50 is activated to create a vacuum inside each pocket before it arrives in the treatment chamber.
  • the treatment device is actuated to be able to immediately and continuously treat the product P distributed by the wheel 20.
  • the transfer wheel of the second system 10b is simultaneously rotated to continuously evacuate the treated product to a downstream receiving device 98.
  • the chamber remains under vacuum throughout the duration of the treatment, in particular thanks to the air extraction systems 50 which carry out an intermediate vacuum of each pocket between the reservoir 16 and the treatment chamber 90, respectively between the treatment chamber 90 and the outside of the chamber.
  • the process includes compensation for this air entry by activating the vacuum pump 97 during the treatment operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne le traitement sous vide de produits, notamment de produits sous forme de poudre.
  • Elle concerne en particulier un système pour un tel traitement, notamment mais non limitativement un système de broyage sous vide.
    • Etat de la technique
  • Des systèmes de broyage sont couramment utilisés dans le domaine agroalimentaire ou pharmaceutique. La chambre de broyage, dans laquelle le produit est broyé, est avantageusement mise sous vide pour éviter d'altérer par oxydation les qualités du produit.
  • Un système de broyage est par exemple décrit dans le document CN 113 304 854 A . Par ailleurs, on connaît déjà des systèmes de broyage sous vide, par exemple du document FR 2 628 007 . Mais ces systèmes ne permettent pas d'obtenir un rendement satisfaisant ou ne permettent pas d'éviter une certaine oxydation du produit, qui altère ses qualités essentielles.
  • La demanderesse a récemment développé un système de broyage en continu sous vide, fonctionnant grâce à un système de sas d'entrée et de sortie pouvant être mis sous vide et contrôlés par des vannes. Le contrôle des vannes permet de transférer une quantité de produit à broyer dans la chambre de broyage, laquelle est conservée sous vide en permanence. Ce système présente cependant comme inconvénient d'être relativement encombrant.
  • La présente invention a pour but de proposer un système alternatif au système précité, qui permette de traiter le produit en continu et dans un milieu maintenu sous vide durant toute l'opération de traitement.
    • Divulgation de l'invention
  • L'idée à la base de la présente invention est de mettre à profit, pour la gestion du vide dans une chambre de traitement, l'organe de distribution de produit typiquement
  • mis en oeuvre dans une telle chambre. Les chambres de traitement sont en effet pourvues, la plupart du temps, d'organes de distribution de type rotatif ou autre, permettant d'alimenter de façon régulière et homogène les dispositifs de traitement contenus dans les dites chambres. Ces organes de distribution ne jouent cependant aucun rôle dans la gestion de la pression à l'intérieur de la chambre.
  • Selon un premier aspect, l'invention concerne un système pour le transfert de produit, notamment pour le transfert de produit dans une chambre de traitement sous vide, selon la revendication 1.
  • On entend ici par coopérer pour former une barrière sensiblement étanche à l'air que le débit d'air maximum entre la zone d'admission et la zone de distribution (entre la roue et le corps) est inférieur ou égal à 200 normo litres par minute (Nl/min), de préférence inférieur ou égal à 150 normo litres par minute (Nl/min), encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 100 normo litres par minute (Nl/min).
  • Pour mesurer ce débit maximum, on pourra par exemple fermer la zone de distribution et y faire le vide à l'aide d'une pompe, et mesurer dans le même temps avec un débitmètre, dans la zone d'admission, la quantité d'air aspiré à travers la roue sous l'effet de la pompe à vide.
  • Le passage de l'air entre la zone d'admission et la zone de distribution est empêché ou limité substantiellement, de sorte qu'une différence de pression entre les deux zones puisse être maintenue sensiblement constante ou, à tout le moins, puisse varier dans des proportions suffisamment faibles pour être compensées par l'utilisation d'une pompe à vide par exemple.
  • Le système de transfert selon l'invention est par exemple particulièrement adapté pour fermer l'entrée d'une chambre de traitement. La zone de distribution correspond alors à l'intérieur de ladite chambre de traitement, qui est avantageusement sous vide, notamment à une pression absolue comprise entre 0.05 et 0.3 bar. Dans ce cas, la zone d'admission contient typiquement du produit à traiter et, de façon avantageuse, forme l'intérieur d'un réservoir de produit, avec la pression absolue à l'intérieur dudit réservoir typiquement égale à la pression atmosphérique. Dans le cadre d'une telle utilisation, le système de transfert permet l'alimentation continue de la chambre de traitement, tout en garantissant le maintien substantiel du différentiel de pression entre le réservoir et la chambre de traitement et donc du vide à l'intérieur de ladite chambre de traitement. Comme indiqué précédemment, une légère fuite d'air entre réservoir et chambre de traitement n'est pas préjudiciable si elle peut être compensée par la mise en oeuvre d'une pompe à vide dans la chambre de traitement. De façon préférentielle néanmoins, le débit maximum d'air entre les deux zones est minimisé le plus possible, voire rendu nul.
  • La direction principale du système de transfert correspond à la direction globale de déplacement du produit dans le système. En fonctionnement, cette direction est généralement (mais non limitativement) la direction verticale, avec la zone d'admission située au-dessus de la zone de distribution.
  • Pour toute la présente demande, et en lien avec la roue de transfert, on définit une direction axiale X comme une direction parallèle à l'axe de rotation X de la roue.
  • On définit par ailleurs une direction radiale (par exemple Y) comme une direction orthogonale à cette direction axiale.
  • Un plan transversal est un plan normal à la direction axiale.
  • L'axe de rotation de la roue est sensiblement orthogonal à la direction principale, c'est-à-dire qu'il est incliné d'au plus 30 degrés par rapport à un plan normal à la direction principale.
  • La roue peut être adaptée à réaliser, autour de son axe X, un mouvement de rotation soit continu soit alternatif. Autrement dit, la roue n'est pas nécessairement adaptée à réaliser un tour complet autour de son axe. Dans le cas d'un mouvement alternatif, l'amplitude de rotation est suffisante pour que la au moins une poche puisse être remplie de produit dans la zone d'admission et vidée dans la zone de distribution.
  • La roue de transfert est munie à sa périphérie d'au moins une poche, laquelle peut prendre des formes et dimensions très différentes.
  • Par poche, on entend ici tout compartiment formant un creux par rapport à la surface radiale de la roue et adapté à recevoir du produit, notamment une poudre.
  • Avantageusement, la roue de transfert est munie à sa périphérie d'une pluralité de poches régulièrement distribuées sur la surface radiale de la roue.
  • Dans la suite, on entend par surface radiale utile de la roue, le tronçon de surface circonscrivant radialement la roue et dans laquelle sont réalisées les poches.
  • Selon un exemple, la surface de la roue coopère par complémentarité de forme avec la surface interne du corps. En particulier, de façon avantageuse, la surface radiale utile de la roue de transfert coopère par complémentarité de forme avec une première surface d'interaction radiale du corps du côté de son passage de la zone d'admission à la zone de distribution et une deuxième surface d'interaction radiale du corps du côté de son passage de la zone de distribution à la zone d'admission.
  • Avantageusement, la longueur curviligne, mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile de la roue de transfert et une surface d'interaction radiale du corps est au moins égale à la longueur curviligne maximale de la au moins une poche mesurée dans un plan transversal.
  • Lorsque la roue réalise un tour complet autour de son axe, chaque poche de la roue de transfert passe ainsi par un secteur intermédiaire d'entrée où la poche fait face à la première surface d'interaction radiale et est entièrement recouverte par ladite surface, et par un secteur intermédiaire de sortie, où elle fait face à la deuxième surface d'interaction radiale et est entièrement recouverte par ladite surface.
  • Le système de transfert doit être configuré pour empêcher ou limiter substantiellement la circulation d'air entre le corps et la roue de transfert. Pour cela, la roue de transfert et le corps peuvent par exemple coopérer par ajustement dimensionnel et/ou par un système de joints.
    Selon un exemple, le jeu entre au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale et la surface radiale utile de la roue de transfert peut être rendu le plus faible possible, par exemple compris entre 0.01 à 0.2mm, de préférence compris entre 0.01 et 0.1 mm.
  • Dans le même temps, la longueur curviligne, mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile de la roue de transfert et une surface d'interaction radiale du corps est avantageusement au moins égale à 1/20 de la circonférence de la roue.
  • Comme alternative ou en complément, la roue et le corps peuvent coopérer par l'intermédiaire d'au moins un joint d'étanchéité pour réaliser l'étanchéité à l'air.
  • De préférence, au moins un joint d'étanchéité linéaire, de préférence deux joints d'étanchéité linéaires, s'étendant dans la direction axiale de la roue de transfert, est/sont disposé(s) sur au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale du corps ou sur la surface radiale utile de la roue de transfert .
  • Selon une disposition avantageuse, les au moins deux joints linéaires sont le cas échéant écartés d'une distance curviligne - mesurée dans un plan transversal- au moins égale, de préférence supérieure, à la longueur curviligne maximale d'une poche de la roue mesurée dans un plan transversal. Une telle disposition assure que chaque poche communique toujours avec l'une seulement des zones d'admission et de distribution, y compris dans un cas où le corps et la roue ne serait pas ajustés dimensionnellement. Ainsi, deux joints formés sur une surface d'interaction radiale du corps délimitent entre eux et avec la roue un sas dynamique étanche dans lequel passe chaque poche lors de la rotation de la roue. Dans le cas de joints formés sur la surface radiale de la roue, deux joints situés de part et d'autre d'une poche peuvent coopérer avec chaque surface d'interaction radiale pour former un sas dynamique étanche.
  • Pour éviter le passage d'air entre le corps et les surfaces latérales de la roue, un joint d'étanchéité circulaire peut également être prévu à chaque extrémité latérale de ladite roue. Des joints circulaires peuvent par exemple être disposés soit sur la surface radiale externe de la roue, de part et d'autre de la surface radiale utile, soit sur les surfaces d'extrémités latérales de la roue.
  • Un système à joints peut, le cas échéant, être parfaitement étanche à l'air.
  • Cependant, même si le flux d'air entre le corps et la roue est géré, notamment au moyen de l'une ou l'autre solution décrite précédemment ou d'une combinaison de ces solutions, une certaine quantité d'air transite également par le biais des poches transportant le produit. En particulier, même lorsqu'une poche est pleine de poudre, elle contient toujours au moins une certaine quantité d'air.
  • De façon particulièrement avantageuse, pour éviter l'entrée de cet air dans la chambre de traitement, le système de transfert peut comprendre un système d'extraction d'air pour extraire l'air contenu dans la au moins une poche avant son arrivée dans la zone de distribution.
  • Selon un exemple de mise en oeuvre, ce système d'extraction comprend au moins un conduit d'extraction relié de manière fluidique avec une pompe à vide, et au moins un filtre pour empêcher que le produit sorte de la poche. Le conduit est adapté pour communiquer avec chaque poche à vider au moins lorsque cette poche se trouve sur le secteur intermédiaire d'entrée, où elle fait face à la première surface d'interaction radiale du corps, autrement dit lors de son passage de la zone d'admission à la zone de distribution.
  • De façon avantageuse, le conduit d'extraction peut déboucher sur ladite première surface d'interaction radiale.
  • Comme alternative, le conduit d'extraction peut aussi être formé dans la roue de transfert, le filtre formant au moins une partie du fond de ladite au moins une poche.
  • Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de traitement sous vide d'un produit, notamment un produit sous forme de poudre, comprenant :
    • un bâti,
    • une chambre de traitement délimitée par le bâti et susceptible d'être connectée en liaison fluidique avec une pompe à vide, la chambre de traitement étant munie d'une entrée pour l'introduction de produit à traiter et d'une sortie pour l'évacuation du produit traité,
    • un système de transfert de produit tel que défini précédemment, agencé pour fermer l'entrée de la chambre de traitement, et
    • des moyens de fermeture de ladite sortie.
  • Selon un exemple, la chambre de traitement est une chambre de broyage qui comporte un broyeur.
  • Selon un exemple, le système de traitement peut comprendre un deuxième système de transfert tel que défini précédemment, agencé pour fermer la sortie de la chambre de traitement. Dans ce cas, la zone d'admission de produit est l'intérieur de la chambre de traitement et la zone de distribution est une zone aval où le produit est récupéré.
  • Selon un troisième aspect, l'invention concerne encore un procédé de traitement sous vide d'un produit au moyen d'un système de traitement tel que défini précédemment, comprenant au moins une étape a) au cours de laquelle sont réalisées simultanément :
    • la rotation de la roue de transfert pour l'amenée de produit en continu dans la chambre de traitement préalablement mise sous vide et,
    • le traitement en continu du produit amené par la roue de transfert.
  • Selon un exemple, l'étape a) comprend en outre l'extraction d'air dans chaque poche de la roue de transfert avant son arrivée dans la zone de distribution.
  • Selon un autre exemple, l'étape a) comprend en outre une aspiration d'air contenu dans la chambre de traitement au cours du traitement du produit.
  • Selon un autre exemple, durant toute l'étape a), le différentiel de pression absolue entre la zone d'admission et la chambre de traitement est maintenu entre 0.7 et 0.95 bar.
  • Selon un autre exemple, durant l'étape a), la pression absolue à l'intérieur de la chambre de traitement est maintenue entre 0.05 et 0.3 bar (avec la pression absolue à l'extérieur de la chambre de traitement et donc dans la zone d'admission du système de transfert en entrée de la chambre avantageusement égale à la pression atmosphérique).
  • D'autres aspects plus spécifiques de la présente invention sont encore décrits ci-dessous :
    • la zone d'admission peut être un réservoir de produit, par exemple sous la forme d'une trémie. Dans ce cas, la roue de transfert forme une paroi dudit réservoir de produit, et en particulier sa paroi de fond,
    • le réservoir, la roue de transfert et la chambre de traitement peuvent être alignés verticalement, de sorte que la au moins une poche est remplie par gravité dans le réservoir et vidée par gravité dans la chambre de traitement,
    • au moins l'un parmi la surface radiale de la roue de transfert et les surfaces d'interaction radiale peut être dans un matériau synthétique, notamment du PTFE,
    • les poches peuvent être disposées en quinconce sur la surface radiale utile de la roue,
    • la ou les poches peuvent être de forme hémisphérique,
    • la ou les poches peuvent s'étendre en direction axiale, par exemple de façon continue sur au moins 50 pourcent de la longueur axiale de la roue de transfert.
    Brève description des dessins
  • D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un système de transfert selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • La figure 2 est une vue partielle, en perspective, du système de transfert de la figure 1, selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert,
    • La figure 3 est une vue partielle, en perspective, du système de transfert de la figure 1, selon un plan de coupe principal orthogonal à l'axe de rotation de la roue de transfert,
    • La figure 4 est une vue partielle du système de transfert de la figure 1, selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert, et sur laquelle la roue de transfert a été omise pour montrer les joints d'étanchéité linéaires,
    • La figure 5 montre une configuration possible d'un joint d'étanchéité radial à une extrémité latérale de la roue,
    • La figure 6 montre le système d'évacuation d'air de la figure 3, en coupe selon le plan X-Y,
    • La figure 7 est une vue partielle d'un système de transfert selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, selon un plan de coupe principal parallèle à l'axe de rotation de la roue de transfert,
    • La figure 8 est une vue partielle du système de transfert de la figure 7, selon un plan de coupe principal orthogonal à l'axe de rotation de la roue de transfert,
    • La figure 9 est une vue schématique d'un système de traitement selon l'invention.
    Mode de réalisation de l'invention
  • La figure 1 est une vue d'ensemble d'un système de transfert de produit 10 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
  • Comme visible sur la figure 2, ce système de transfert 10 comprend un corps 12 délimitant une cavité 14 s'étendant selon une direction principale Z.
  • A son extrémité supérieure 121, le corps 12 forme un réservoir sous la forme d'une trémie d'entrée 16 pouvant être remplie de produit. A son extrémité inférieure 122, le corps 12 présente une ouverture 18 pour la sortie du produit, par laquelle il peut être fixé, par exemple à un bâti d'un système de traitement comme il sera décrit dans la suite en référence à la figure 9.
  • Une roue de transfert 20 (ci-après roue) est logée dans la cavité 14.
  • A l'intérieur de la cavité 14, dans la direction principale Z, la roue 20 forme une séparation entre une zone d'admission de produit A et une zone de distribution de produit D.
  • La zone d'admission de produit A est ici le réservoir 16 formé par la trémie et dont le fond est constitué par la surface radiale 21 de la roue 20.
  • La zone de distribution D peut être, en utilisation, l'intérieur d'une chambre de traitement du produit.
  • La roue de transfert 20 est ici solidaire d'un arbre 24 adapté pour tourner autour de son axe X sous l'action d'un moteur d'entraînement 25 visible sur la figure 1, grâce à un ensemble de paliers 26, 27.
  • La roue de transfert 20 présente ici une forme de cylindre droit, comme il ressort en particulier de la figure 3.
  • Elle est ainsi délimitée radialement par une surface radiale 21, et axialement par une première surface d'extrémité latérale 22 et une deuxième surface d'extrémité latérale 23 (ci-après surfaces d'extrémité 22, 23) sensiblement planes, orthogonales à l'axe de rotation X.
  • Selon des modes de réalisation alternatifs, la roue de transfert pourrait toutefois présenter une forme différente, notamment une forme sphérique ou ovoïdale. Dans de tels cas, la surface radiale de la roue pourrait correspondre à la totalité de la surface de la roue 20.
  • Comme illustré sur les figures 2 et 3 notamment, la roue 20 comporte, sur une partie de sa surface radiale 21 appelée surface radiale utile 211, une pluralité de poches ou compartiments en creux 28. Ces poches 28 sont destinées à se remplir de produit dans la zone d'admission A et à se vider de leur contenu dans la zone de distribution D.
  • De façon à assurer une distribution régulière et sensiblement homogène de produit dans la zone de distribution D, les poches 28 sont avantageusement réparties régulièrement sur l'ensemble de la surface radiale utile 211 de la roue 20.
  • Dans l'exemple particulier considéré, chaque poche 28 présente une forme hémisphérique, et les poches sont disposées en quinconce.
  • La roue 20 coopère par complémentarité de forme avec la surface interne 13 du corps 12.
  • En particulier, la surface radiale utile 211 de la roue, portant les poches 28, coopère par complémentarité de forme avec une première surface d'interaction radiale 131 du corps 12 du côté de son passage de la zone d'admission A à la zone de distribution D et avec une deuxième surface d'interaction radiale 132 du côté de son passage de la zone de distribution D à la zone d'admission A (voir sens de rotation f sur la figure 3).
  • Par coopérer par complémentarité de forme, on entend dans la présente demande que les éléments concernés présentent des formes correspondantes. De part et d'autre de la roue 20, dans la direction radiale Y orthogonale à X et Z, le corps 12 épouse ainsi la courbure de la roue 20 de sorte que l'interstice radial entre le corps et la surface radiale utile 211 ait une largeur sensiblement constante dans la direction Y sur toute sa longueur dans la direction Z.
  • Dans un plan transversal de la roue de distribution, la longueur curviligne C131, respectivement C132 de l'interface radiale entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132 est strictement inférieure à la moitié de la circonférence de la roue 20.
  • Dans le même temps, la longueur curviligne C131, C132de l'interface radiale entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132, mesurée dans un plan transversal, est au moins égale à la longueur curviligne maximale C28 de chaque poche 28 mesurée dans un plan transversal. De cette façon, lorsque la roue 20 réalise un tour complet autour de son axe X, chaque poche 28 de la roue 20 passe par un secteur d'admission SA où elle fait face à la zone d'admission A, un secteur intermédiaire d'entrée SE où elle fait face à la première surface d'interaction radiale 131 du corps 12 et est entièrement recouverte par ladite surface 131, un secteur de distribution SD où elle fait face à la zone de distribution D et un secteur intermédiaire de sortie SS, où elle fait face à la deuxième surface d'interaction radiale 132 et est entièrement recouverte par ladite surface 132 (voir figure 3).
  • Dans l'exemple particulier illustré et comme visible sur la figure 2, chaque surface d'extrémité 22, 23 de la roue 20 coopère également par complémentarité de forme avec une surface d'interaction axiale respectivement 133, 134 du corps.
  • Dans le système selon l'invention, le corps 12 et la roue 20 coopèrent pour former entre la zone d'admission A et la zone de distribution D une barrière sensiblement étanche à l'air.
  • Cette étanchéité, qui doit être assurée à l'arrêt comme lors d'une rotation de la roue 20, est réalisée à deux niveaux :
    D'une part, l'air est empêché de circuler à l'interface entre la roue 20 et le corps 12.
  • Dans le mode de réalisation de la figure 1, le corps 12 et la roue 20 sont pour cela ajustés dimensionnellement.
  • Le jeu entre chaque surface d'interaction radiale 131, 132 du corps 12 et la surface radiale utile 211 de la roue de transfert 20 est minimisé, et de préférence compris entre 0.01 et 0.2mm, de préférence entre 0.01 et 0.1mm.
  • Il en est préférentiellement de même du jeu entre chaque surface d'extrémité 22, 23 de la roue 20 et la surface d'interaction axiale 133, 134 du corps 12 en regard.
  • Également, la longueur curviligne C131, C132 de l'interface entre la roue de transfert 20 et chaque surface d'interaction radiale 131, 132 est de préférence égale à au moins 1/20
    de la circonférence de la roue 20.
  • L'interface entre chaque surface d'interaction 131, 132, 133, 134 du corps et la surface radiale utile 211 de la roue 20 est ainsi suffisamment étroite et longue pour que le gradient de pression au niveau de l'interface soit le plus élevé possible. De cette manière, les pertes de charges à l'interface sont alors suffisantes pour éviter le passage de l'air.
  • La longueur curviligne de l'interface étant également supérieure à celle d'une poche 28 comme indiqué précédemment, de préférence égale à au moins deux fois la longueur curviligne maximale de la poche 28 mesurée dans un plan transversal, la roue 20 et le corps 12 sont agencés de sorte que chaque poche 28 ne communique simultanément qu'avec l'une ou l'autre parmi la zone d'admission A et la zone de distribution D.
  • Avec un tel ajustement des pièces, afin d'éviter la pollution du produit par des particules d'usure résultant du frottement entre la roue de transfert et le corps, il est avantageux qu'au moins l'un parmi la roue 20 et les surfaces d'interaction 131, 132, 133, 134 soi(en)t dans un matériau synthétique, notamment du polytétrafluoroéthylène (PTFE).
  • Le corps peut par exemple être en céramique ou en métal, et la roue 20 en PTFE.
  • De façon avantageuse, comme dans l'exemple des figures 1 à 4, l'ajustement précis de la roue 20 et du corps 12 est en outre renforcé par la présence de joints d'étanchéité à l'interface entre les deux pièces.
  • Comme illustré sur les figures 3 et 4, chaque surface d'interaction radiale 131, 132 porte ici deux joints linéaires 411, 412, respectivement 421, 422, s'étendant en direction axiale X sur une longueur au moins égale à la longueur axiale de la surface radiale utile 211 de la roue 20 et configurés pour coopérer avec ladite surface radiale utile 211. Ces joints sont avantageusement des joints racleurs. Les deux joints 411, 421, respectivement 421, 422 d'une même paire sont écartés d'une distance curviligne C41 respectivement C42 - mesurée dans un plan transversal- au moins égale, de préférence supérieure, à la longueur curviligne C28 d'une poche 28 de la roue 20 mesurée dans un plan transversal. Une telle disposition assure que chaque poche 28 communique toujours avec l'une seulement des zones d'admission A et de distribution D, y compris dans un cas où le corps 12 et la roue 20 ne serait pas ajustés dimensionnellement.
  • Selon une disposition alternative, une pluralité de joints linéaires pourraient aussi être prévus sur la surface radiale 21 de la roue de transfert 20, régulièrement répartis sur sa circonférence, et configurés pour coopérer avec les surfaces d'interaction radiales 131, 132 du corps pour réaliser l'étanchéité.
  • Un joint d'étanchéité circulaire 431, 432 (formant un contour fermé dans un plan transversal de la roue, voir figures 5 et figure 7), peut également être prévu à chaque extrémité latérale 201, 202 de la roue 20.
  • Comme illustré sur la figure 5, les extrémités latérales 201, 202 de la roue 20 peuvent être insérées sur une faible longueur axiale, dans une partie correspondante du corps 12. Autrement dit, à chaque extrémité latérale 201, 202 de la roue 20, la surface radiale externe 212 de la roue 20 coopère par complémentarité de forme avec une surface interne cylindrique 135, 136 du corps 12. Un joint d'étanchéité radial 431, 432 monté à la périphérie de la roue 20 peut ainsi coopérer radialement avec ladite surface interne cylindrique 135, 136 en regard.
  • La figure 5 illustre l'agencement d'un joint circulaire 431 à l'extrémité latérale 201 de la roue. Le joint circulaire 431 est ici un joint à lèvre, à section sensiblement en L. Il pourrait cependant s'agir d'un joint torique ou de tout autre type de joint adapté. Selon l'agencement illustré, une première partie annulaire plane 4311 du joint est fixée à la surface d'extrémité latérale 22 de la roue 20 au moyen d'une rondelle 441 appliquée contre ladite première partie 4311 d'une part et contre ladite surface d'extrémité 22 d'autre part et fixée sur ladite surface par des vis 451. Une deuxième partie cylindrique 4312 du joint, prolongeant ladite première partie, forme une lèvre en saillie par rapport à la surface radiale utile 211 de la roue et adaptée à venir s'appliquer en se déformant contre la surface interne 135 du corps. L'élasticité de la lèvre sollicite celle-ci contre la surface du corps, assurant ainsi l'étanchéité.
  • Comme variante, un joint circulaire pourrait être prévu sur chaque surface d'extrémité latérale 22, 23 de la roue 20, pour coopérer avec une surface 133, 134 du corps 12 située en regard.
  • Dans le premier mode de réalisation décrit précédemment, l'étanchéité entre la surface de la roue 20 et le corps 12 est réalisée par un ajustement dimensionnel des pièces et par un ensemble de joints d'étanchéité. Selon un mode de réalisation alternatif, l'étanchéité pourrait aussi être réalisée uniquement par un ajustement dimensionnel des pièces, ou uniquement par un ensemble de joints, ou par une combinaison différente de celle décrite en lien avec le premier mode de réalisation (par exemple : l'ajustement dimensionnel pourrait être omis entre les surfaces d'extrémité latérale de la roue 20 et le corps 12 en regard).
  • Même si le flux d'air entre le corps 12 et la roue 20 est géré, notamment par ajustement dimensionnel des deux pièces ou par un système de joints d'étanchéité ou d'une combinaison de ces solutions, une certaine quantité d'air transite également par le biais des poches 28 transportant le produit. En particulier, même lorsqu'une poche 28 est pleine de poudre, elle contient toujours au moins une certaine quantité d'air.
  • De façon particulièrement avantageuse, pour éviter l'entrée de cet air dans la zone de distribution (qui est généralement une chambre de traitement sous vide), le système de transfert 10 comprend un système d'extraction d'air 50 pour extraire l'air contenu dans la au moins une poche 28 avant son arrivée dans la zone de distribution D.
  • Dans l'exemple illustré, comme visible en particulier sur la figure 3, le système d'extraction 50 est intégré dans le corps 12 : il comprend un conduit d'extraction 51 débouchant dans la cavité 14 et relié de manière fluidique avec une pompe à vide non représentée, et un filtre 52 pour empêcher que le produit sorte de la poche, formant une partie de la première surface d'interaction radiale 131.
  • Le conduit 51 est adapté pour communiquer avec chaque poche 28 à vider lorsque cette poche se trouve sur le secteur intermédiaire d'entrée SE, où elle fait face à la première surface d'interaction radiale 131, autrement dit lors de son passage de la zone d'admission A à la zone de distribution D.
  • Pour pouvoir mettre sous vide l'ensemble des poches 28 de la roue 20 lors de la rotation de celle-ci, le conduit 51 comprend au moins un tronçon de longueur - mesurée en direction axiale X - sensiblement égale à la longueur axiale de la surface radiale utile 211 sur laquelle s'étendent les poches 28 de la roue 20. Comme visible sur la figure 6, le conduit 51 comprend un tel tronçon 511 terminé par le filtre 52 et prolongé par un second tronçon de diamètre réduit permettant la connexion à la pompe à vide.
  • Lorsqu'une poche 28 arrive en regard du conduit 51, sur le secteur d'entrée SE, elle ne communique plus avec la zone d'admission A, et ne communique pas encore avec la zone de distribution D. Soit le jeu entre le corps et la roue empêche le passage de l'air entre les zones A et D et la poche 28, soit des joints d'étanchéité axiaux 411, 412 sont disposés de part et d'autre de la poche 28 et de part et d'autre du conduit 51 de sorte à former un sas intermédiaire étanche entre les deux zones A et D, soit les deux.
  • L'air contenu dans la poche 28 est alors aspiré sous l'action de la pompe à vide. Le produit est, lui, stoppé par le filtre 52 et reste ainsi à l'intérieur de la poche 28.
  • Comme alternative ou en complément, un conduit d'extraction pourrait aussi être intégré dans la roue de transfert 20, le filtre formant au moins une partie du fond de chaque poche 28.
  • Les figures 7 et 8 illustrent un système de transfert selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, similaire à celui décrit en lien avec les figures 1 à 6 mais dans lequel les poches sont de formes différentes. Toutes les références numériques se rapportant à des éléments identiques ou similaires aux éléments décrits précédemment sont numérotés avec les mêmes références sur ces figures et ne sont pas décrits à nouveau.
  • Dans cet exemple, comme visible sur la figure 7, chaque poche 29 se présente sous forme d'un sillon allongé, s'étendant dans la direction axiale X de la roue 20. Plus spécifiquement, chaque poche s'étend dans la direction axiale sur une longueur L2 égale à au moins 50 % de la longueur axiale L1 de la roue 20.
  • En coupe transversale, comme illustré sur la figure 8, les poches présentent par exemple un profil évasé vers l'extérieur, sensiblement en forme de V.
  • La figure 9 illustre schématiquement un système de traitement 100 comprenant une chambre de traitement 90 et au moins un système de transfert 10 selon l'invention pour alimenter cette chambre 90.
  • La chambre de traitement 90 est délimitée par un bâti 93. Elle comprend une entrée 91 pour l'introduction du produit P à traiter, et une sortie 92 pour l'évacuation du produit traité.
  • En l'espèce, l'entrée 91 de la chambre de traitement 90 est située au voisinage de l'extrémité supérieure de cette chambre 90 et la sortie 92, au voisinage de son extrémité inférieure.
  • L'entrée 91 de la chambre de traitement est fermée par le premier système de transfert 10a selon l'invention, dont la roue fait office de doseur.
  • Selon une disposition avantageuse, la sortie 92 de la chambre 90 est fermée par un deuxième système de transfert 10b selon l'invention. Alternativement, la sortie 92 de la chambre 90 pourrait aussi être fermée par une vanne étanche ou par un sas fermé par deux vannes, l'évacuation du produit n'étant pas nécessairement réalisée en continu.
  • La chambre de traitement 90 abrite au moins un dispositif 94 de traitement du produit. Le produit à traiter est par exemple une poudre, formée de grains de diamètre maximal compris par exemple entre 100 et 1000 microns.
  • Selon un exemple d'utilisation, la chambre 90 est par exemple une chambre de broyage et ce dispositif de traitement 94 est un broyeur. Dans le cas d'une poudre de type précité, le broyeur 94 est par exemple adapté pour obtenir après traitement un diamètre maximal des grains compris par exemple entre 10 et 100 microns.
  • Dans l'exemple particulier illustré, le produit distribué dans la chambre de traitement 90 par le premier système de transfert 10a tombe par gravité dans le dispositif de traitement 94 situé en-dessous, puis vers la sortie 92.
  • L'intérieur de la chambre de traitement 90 communique avec une pompe à vide 97 par un conduit 95 débouchant sur une ouverture 96 de la chambre 90. Pour éviter l'aspiration de produit lorsque la pompe 97 est en fonctionnement, l'ouverture 96 peut être protégée par un système de filtre 99.
  • Dans le système de traitement décrit précédemment en lien avec la figure 9, la chambre de traitement 90 est préférablement mise sous vide, à une pression absolue comprise entre 0.05 et 0.3 bar au cours de l'opération de traitement du produit. Ce vide permet d'éviter la détérioration du produit par oxydation et de limiter les risques d'explosion en cas de produit inflammable.
  • Le réservoir 16 - qui forme la zone d'admission de produit A pour le premier système 10a est, lui, ouvert sur l'extérieur, et donc typiquement à la pression atmosphérique.
  • Le système 10a ferme l'entrée 91 de la chambre de traitement de façon à permettre sa mise sous vide et le maintien de cette mise sous vide, tout en permettant la distribution continue de produit P à l'intérieur de la chambre 90.
  • De la même façon, le deuxième système de transfert 10b permet d'évacuer le produit traité vers un dispositif de réception aval 98 tout en assurant une étanchéité à l'air suffisante pour la mise sous vide et le maintien sous vide de la chambre 90.
  • L'utilisation d'un tel système de traitement est la suivante :
    La chambre de traitement est mise sous vide à l'aide de la pompe à vide 97.
  • Le réservoir 16 est rempli de produit à traiter.
  • La roue de transfert 20 du premier système de transfert est mise en rotation à l'aide du moteur d'entraînement 25. Par gravité, les poches 28 de la roue 20 se remplissent de produit P. Avantageusement, le système d'extraction d'air 50 est activé pour réaliser une mise sous vide de l'intérieur de chaque poche avant son arrivée dans la chambre de traitement.
  • Dans le même temps, le dispositif de traitement est actionné pour pouvoir traiter immédiatement et en continu le produit P distribué par la roue 20.
  • Le cas échéant, la roue de transfert du deuxième système 10b est simultanément mise en rotation pour évacuer en continu le produit traité vers un dispositif de réception aval 98.
  • Si les systèmes de distribution 10a et 10b sont parfaitement étanches, par exemple grâce à la mise en oeuvre d'un ensemble de joints tels que décrits précédemment, la chambre reste sous vide durant toute la durée du traitement, notamment grâce aux systèmes d'extraction d'air 50 qui réalisent une mise sous vide intermédiaire de chaque poche entre le réservoir 16 et la chambre de traitement 90, respectivement entre la chambre de traitement 90 et l'extérieur de la chambre.
  • Si l'un ou l'autre des systèmes de distribution 10a, 10b laisse passer une certaine quantité d'air, entre le corps et la roue et/ou par le biais des poches, alors le procédé comprend la compensation de cette entrée d'air par l'activation de la pompe à vide 97 au cours de l'opération de traitement.

Claims (19)

  1. Système (10) pour le transfert de produit (P), ledit système de transfert (10) comprenant
    un corps (12) délimitant une cavité (14) s'étendant dans une direction principale (Z), le système de transfert étant caractérisé en ce qu'il comprend
    une roue de transfert (20) logée au moins partiellement dans ladite cavité (14) et séparant dans ladite direction principale (Z) une zone d'admission de produit (A) et une zone de distribution de produit (D), la roue de transfert (20) étant munie d'au moins une poche (28, 29) à sa périphérie et étant adaptée pour tourner autour d'un axe (X) sensiblement orthogonal à ladite direction principale (Z) de sorte que ladite poche (28, 29) amène du produit depuis ladite zone d'admission (A) jusqu'à ladite zone de distribution (D),
    la roue de transfert (20) et le corps (12) coopérant pour former une barrière sensiblement étanche à l'air entre la zone d'admission (A) et la zone de distribution (D).
  2. Système de transfert (10) selon la revendication 1, dans lequel la roue de transfert (20) et le corps (12) coopèrent par ajustement dimensionnel et/ou par un système de joints pour former ladite barrière sensiblement étanche à l'air.
  3. Système de transfert (10) selon la revendication 1 ou 2, comprenant un système d'extraction d'air (50) pour extraire l'air contenu dans la au moins une poche (28, 29) avant son arrivée dans la zone de distribution (D).
  4. Système de transfert (10) selon la revendication 3, dans lequel le système d'extraction (50) comprend au moins un conduit d'extraction (51) relié de manière fluidique avec une pompe à vide, et au moins un filtre (52) pour empêcher que le produit sorte de la poche (28, 29).
  5. Système de transfert (10) selon la revendication 4, dans lequel le conduit d'extraction (51) est formé dans la roue de transfert (20), et le filtre (52) forme au moins une partie du fond de ladite au moins une poche (28, 29).
  6. Système de transfert (10) selon l'une quelconques des revendications 1 à 5, dans lequel une surface radiale utile (211) de la roue de transfert (20) coopère par complémentarité de forme avec une première surface d'interaction radiale (131) du corps (12) du côté de son passage de la zone d'admission (A) à la zone de distribution (D) et une deuxième surface d'interaction radiale (132) du corps (12) du côté de son passage de la zone de distribution (D) à la zone d'admission (A).
  7. Système de transfert (10) selon la revendication 6, dans lequel la longueur curviligne (C131, C132), mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile (211) de la roue de transfert (20) et une surface d'interaction radiale (131, 132) est au moins égale à la longueur curviligne maximale (C28) de la au moins une poche (28) mesurée dans un plan transversal.
  8. Système de transfert (10) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le jeu entre au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale (131, 132) du corps (12) et la surface radiale utile (211) de la roue de transfert (20) est compris entre 0.01 et 0.2mm, de préférence entre 0.01 et 0.1mm.
  9. Système de transfert (10) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la longueur curviligne (C131, C132), mesurée dans un plan transversal, de chaque interface radiale entre la surface radiale utile (211) de la roue de transfert (20) et une surface d'interaction radiale (131, 132) du corps (12) est au moins égale à 1/20 de la circonférence de la roue (20).
  10. Système de transfert (10) selon la revendication 4 ou 5 et l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel le conduit d'extraction (51) débouche sur ladite première surface d'interaction radiale (131) du corps (12).
  11. Système de transfert (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel au moins un joint d'étanchéité (411, 412, 421, 422) linéaire, de préférence au moins deux joints d'étanchéité linéaires, s'étendant dans la direction axiale (X) de la roue de transfert (20), est disposé sur au moins l'une parmi la première et la deuxième surface d'interaction radiale (131, 132) ou sur la surface radiale utile (211) de la roue de transfert (20).
  12. Système de transfert (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la roue de transfert (20) est munie d'une pluralité de poches (28) disposées en quinconce et réparties régulièrement sur toute sa circonférence.
  13. Système de traitement (100) sous vide d'un produit (P), notamment un produit sous forme de poudre, comprenant :
    - un bâti (93),
    - une chambre de traitement (90) délimitée par le bâti (93) et susceptible d'être connectée en liaison fluidique avec une pompe à vide (97), la chambre de traitement (90) étant munie d'une entrée (91) pour l'introduction de produit à traiter (P) et d'une sortie (92) pour l'évacuation du produit traité,
    - un système de transfert de produit (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, agencé pour fermer l'entrée (91) de la chambre de traitement (90), et
    - des moyens de fermeture de ladite sortie (92).
  14. Système de traitement (100) selon la revendication 13, dans lequel la chambre de traitement (90) est une chambre de broyage qui comporte un broyeur.
  15. Système de traitement (100) selon la revendication 13 ou 14, comprenant un deuxième système de transfert (10b) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 agencé pour fermer la sortie (92) de la chambre de traitement (90).
  16. Procédé de traitement sous vide d'un produit (P) au moyen d'un système de traitement (100) selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, comprenant au moins une étape a) au cours de laquelle sont réalisées simultanément :
    - la rotation de la roue de transfert (20) pour l'amenée de produit (P) en continu dans la chambre de traitement (90) préalablement mise sous vide et,
    - le traitement en continu du produit (P) amené par la roue de transfert (20).
  17. Procédé de traitement selon la revendication 16, dans lequel l'étape a) comprend en outre l'extraction d'air dans chaque poche (28, 29) de la roue de transfert (20) avant son arrivée dans la zone de distribution (D).
  18. Procédé de traitement selon la revendication 16 ou 17, dans lequel l'étape a) comprend en outre une aspiration d'air contenu dans la chambre de traitement (90) au cours du traitement du produit.
  19. Procédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, dans lequel, durant toute l'étape a), le différentiel de pression absolue entre la zone d'admission (A) et la chambre de traitement (90) est maintenu entre 0.7 et 0.95 bar.
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