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BREVET D'INVENTION Monsieur Henri HAMES, 105, Avenue des Villas à Linkenbeek - Belgique.
PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS POUR LA MISE EN POUDRE DE GRAINS DE CEREALES, EN PARTICULIER POUR OUVRIR LES CELLULES DE L'ASSISE PROTEIQUE DE CES GRAINS.
L'invention est relative à la mise en poudre des grains de céréales, et concerne plus spécialement, mais non exclusivement, des moyens pour ouvrir les cellules de l'assise protéique des grains de céréales, afin d'en extraire les substances nutritives qu'elles contiennent.
Il est déjà connu pour extraire les substances contenues dans les cellules de l'assise protéique des grains de céréales, de sou- mettre ces grains à une action d'abrasion, notamment en les faisant cheminer grain par grain, ou en couche mince sur des surfaces abra- sives appropriées, en particulier conformées en spirales.logées , dans une série de tambours.
La vitesse de rotation du dispositifs est en même temps telle- ment réduite que les grains ne sont soumis qu', l'action de la gra- vité, sans intervention appréciable de la force centrifuge et qu' ils exécutent leur parcours essentiellement en glissant mais aussi en roulant partiellement.
Si le travail d'abrasion considéré s'exécute bien, aussi sans échauffement marqué de la matière, ce procédé connu conduit à un encombrement important de l'appareillage avec un rendement insigni- fiant. Il est incompatible avec une exploitation industrielle tenta- ble.
L'invention a pour but surtout de réaliser un appareillage grâce auquel, tout en respectant et en améliorant les conditions de travail on peut atteindre des rendements élevés sous un encombre- ment réduit.
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Conformément à l'invention, les grains sont traités sur et, ou entre des surfaces abrasives disposées concentriquement en cons- tituant ainsi des cellules ou intervalles à travers lesquelles les matières sont amenées, par des guides appropriés, à cheminer d'une extrémité latérale à l'autre de l'ensemble, suivant des sens oppo- sés dans les cellules ou intervalles successifs, et soit, générale- ment, en direction centrifuge ou en direction centripède à travers l'appareil, en les soumettant simultanément à l'action d'un courant gazeux, notamment d'air, de'balayage, induit, traversant d'une ex- trémité latérale à l'autre chacune des dites cellules ou intervalles
On obtient ainsi que sous un encombrement d'appareillage ré- duit, les matières travaillées panourent un trajet de très grand développement,
tandis que le courant gazeux de balayage, en même temps qu'il évacue les produits poudreux formés, à mesure de leur formation, permet de prévenir ou de limiter l'échauffement des ma- tières traitées.
Et afin que l'invention puisse être bien comprise, elle sera décrite ci-après plus en détail, concurremment à certains modes pré- férés de réalisation, illustrés plus ou moins schématiquement, et bien entendu à titre d'exemples seulement, dans les dessins annexés, sur lesquels:
Figs 1 et 2 montrent respectivement en coupe axial?* et en cou- pe transversale partielle suivant 2-2 de la fig.l, un mode de réali- sation d'appareil salon l'invention;
Figs 3 et 4 sont des vues partielles en élévation, respective- ment en coupe longitudinale et en coupe transversale,d'une modifica- tion de l'appareil des figs 1 et 2;
Figs 5 et 6 montrent en coupe longitudinale, et en coupe transversale suivant 2-6 de la fig.5,une autre réalisation d'appa- reil.
En se référant aux figures 1 et 2, 1 désigne un bâti suppor- tant, par des consoles 2, un arbre 3 entraîné en rotation par un moyen quelconque approprié, comme par exemple une poulie 4 et un.? transmission non figurée.
L'arbre 3.porte, sur des bras 5, une série de parois ou enve- loppes concentriques 6, formant entre aies des cellules, et sur cha-
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aime des parois ou enveloppes 6 est disposé un guide 7 conformé' en hélice, dont la hauteur est de préférence moindre que l'inter- valle entre les parois ou enveloppes 6 et qui détermine ainsi sur- chacune d'elles ou dans chacune des cellules formées par deux pa- bois ou enveloppes voisines un trajet en hélice se développant d'une extrémité à l'autre des parois ou enveloppes, ou des cellu- les, tandis qu'il subsiste un passage libre réunissant ces deux extrémités.
Comme on peut le voir sur la fig.l, en direction radiale cha- que paroi ou enveloppe déborde alternativement, à l'une et l'autre extrémités, surla paroi ou enveloppe plus intérieure, de façon à pouvoir recueillir des matières provenant de cette paroi ou enve- loppe ou de la cellule correspondante, le guide 7 associé à la pa- roi ou enveloppe de réception étant de pas convenable pour condui- re les matières recueillies à l'extrémité latérale opposée de cet- te paroi ou enveloppe ou de la cellule correspondante.
Les extrémités opposées de l'ensemble des parois ou envelop- pes 6 sont emprisonnées dans des couvercles 8 et 9 fixes en rota- tion, supportés par l'arbre 3, ou autrement, et comprenant l'un,8, une goulotte d'introduction 10 des matières à traiter, alimentées sur l'extrémité de la paroi ou enveloppe 6 qui suit, vers l'exté- rieur, la paroi 'ou enveloppe la plus intérieure, ainsi'-que, au moins dans la partie de son étendue correspondant à la zône de lo- calisation des grains en période d'abrasion effective, des portions ajourées, par exemple perforées, telles que les perforations 11 figurées dans la partie inférieure de la coupe de la fig.l, propres à permettre le passage d'un gaz, tel de l'air par exemple, de ba- layage et, ou de traitement,
pour tout au moins entrainer les pro- duits poudreux engendrés par l'abrasion. Si on le désire, des moyens tels que des registres ou volets (non figurés) peuvent être associés aux portions ajourées ou perforatiohs, et celles-ci orga- à nisées de manière/correspondre aux intervalles ou cellules entre les parois ou enveloppes 6, de/manière à pouvoir, le cas échéant, régler individuellement l'intensité du courant gazeux dans ces in- tervalles ou cellules.
En outre, le couvercle 8 comporte dans sa partie inférieure un
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conduit de décharge 12 pour évacuer la matière résiduaire à partir de la paroi ou enveloppe 6, ou de la cellule la plus extérieure.
L'autre couvercle 9 comporte un conduit d'évacuation 13 pour les produits poudreux, qui est relié, éventuellement avec interposi- tion de filtres appropriés, non représentés, à une dépression conve- nable, tel un aspirateur non figuré.
Chacune des parois ou enveloppes 6 est établie en organe d'abra- sion ou est garnie d'un revêtement abrasif, qui peut être continu d'une extrémité à l'autre, ou bien être disposé suivant le trajet, dé- limité par le guide 7, ce guide pouvant lui même, le cas échéant, être conformé en organe d'abrasion ou recevoir un garnissage abrasif.
Le fonctionnement de pareil dispositif se conçoit de l'une ou l'autre dea manières ci-après, suivant la vitesse communiquée à l'ar- bre 3 et l'alimentation en grains de l'appareil.
Si, pour fixer les idées, le diamètre moyen de l'appareil est d'environ 1.85 m, et sa vitesse d'entrainement de l'ordre de 20 à 30 tours par minute, tandis que son alimentation est telle que la charge répartie forme une couche relativement mince sur les parois ou enve- loppes 6, les grains introduits par la goulotte 10 sur la raroi ou en- veloppe 6 qui suit immédiatement, vers l'extérieur la paroi ou envelop- e la plus intérieure, glissent et roulent sur cette paroi ou envelop- pe 6 alors qu'elle tourne avec l'arbre 3, tout en étant entraînés vers l'extrémité opposée de l'appareil par le guide en hélice 7.
En même temps que les grains s'abrasent par les frottemerte sur le garnissage de la paroi ou enveloppe 6 considérée et le cas échéant celui du guide 7, et les frottements entre eux, les cellules de leur assise protéique sont ouvertes et peuvent livrer leur contenu qui sous forme de poudre est emporté par le courant d'air créé par la dé- pression appliquée au conduit d'évacuation 13, et traversant l'inter- valle entre cette paroi ou enveloppe 6 et celle plus intérieure, pour rejoindre cette évacuation 13.
A l'extrémité de cette paroi ou enveloppe 6, les grains tombent sur la paroi ou enveloppe 6 immédiatement plus extérieure, pour être ramenés, tout en subissant les actions abrasives déjà mentionnées,par le guide 7 correspondant, vers l'extrémité opposée de l'appareil,les produits poudreux étant entrainés vers la décharge 13 par le courant d'air de balayage.
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Le même cheminement des grains se répète, alternativement dans un sens et dans l'autre, jusqu'à la paroi ou enveloppe la plus exté- rieure, d'où la matière résiduaire est évacuée par le conduit 12.
On obtient de cette façon, en peu de temps, une abrasion suffi.
.santé des grains pour leur faire livrer tous les produits nutritifs contenus dans les cellules de leur assise protéique, ainsibque le cas échéant les dégermer au moins en partie, et cela avec un rende- ment satisfaisant pour un encombrement réduit d'appareil.
Suivant le second mode de fonctionnement, toutes autres choses égales, la vitesse de rotation, mais surtout la charge de l'appareil sont augmentées de manière telle qu'une partie au moins des grains se trouve entrainée sur une portion de la partie ascendante du tra- jet circulaire des parois ou enveloppe 6, et s'éboule ensuite plus ou moins vivement en déterminant localement un état prononcé de turbulence.
On obtient ainsi beaucoup plus rapidement, et pourtant sans échauffement appréciable des matières traitées, l'ouverture des cel- lules de la couche protéique et l'extraction des produits de valeur y contenus, en même temps que l'enlèvement, au moins partiel du germe
Dans pareil fonctionnement, les grains alimentés à la goulotte
10 tombent sur l'extrémité de la paroi ou enveloppe6 qui suit, en passant du centre vers la périphérie, l'enveloppe ou paroi 6 la plus intérieure et ils sont travaillés entre ces parois alors que celles- ci tournent avec l'arbre 3, tandis que le guide en hélice 7 tend à les entrainer vers l'extrémité opposée de l'appareil.
En même temps que se produit l'abrasion par les frottements des grains sur les parois ou enveloppes 6, et le cas échéant sur le guide 7, ainsi que par les frottements des grains entre eux, les pro- duits poudreux de l'abrasion sont emportés par le courant de balayage traversant l'intervalle entre les parois 6 considérées, vers l'éva- cuation 13.
A l'extrémité de la paroi ou enveloppe 6 sur laquelle les graip ont été reçus, ces grains échappent à l'action de cette paroi et pas- sent dans l'espace formé par l'enveloppe 6 interne et la paroi ou en- à celle sur laquelle les grains ont été reçus, veloppe immédiatement plus extérieure/avec ce résultat qu'une partie au moins des grains entrent dans la 'zone d'action du guide 7 de cette
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dernière paroi ou enveloppe, ceci dans la zone de turbulence, et qu'une autre partie de grains quitte cette zone de turbulence,dont l'équilibre préexistant est rompu par suite de l'accroissement brus- que de la hauteur de la cellule ou intervalle, et tombe nar gravité dans l'extrémité de la portion inférieure de cette enveloppe ou pa- roi plus extérieure,
où elle rejoint une portion des grains qui é- chappe de façon plus ou moins permanente à la zône de turbulence et qui est amenée, de la portion inférieure de la paroi ou enveloppe sur laquelle les grains ont été reçus, par le guide 7 de celle-ci, sur la partie débordante inférieure de la dite paroi ou enveloppe immédiatement plus extérieure; elle y est reprise et entraînée par le guide 7 de cette dernière paroi ou enveloppe vers l'autre extré- mité de l'appareil. Les grains sont alors influencés et trait4s à nouveau, de la même façon, dans l'intervalle entre l'enveloppe de réception et la paroi ou enveloppe immédiatement plus extérieure, tout en étant ramenés vers l'autre extrémité de l'appareil, les pro- duits poudreux formés étant entraînés par le courant de balayage vers l'évacuation 13.
De l'intervalle considéré, les grains passent, à, la manière ci- dessus indiquée, dans l'intervalle plus extérieur, et ainsi de sui- te, en cheminant dans un sens et dans l'autre, d'une extrémité à l'autre de l'appareil, jusqu'à atteindre le dernier intervalle,d'où la matière résiduaire est progressivement évacuée par le conduit 12.
Dans l'un comme dans l'autre mode de fonctionnement, au lieu de et des cellules de 1 assise protéique, se limiter à l'abrasion du péricarpe./on pourrait poursuivre l'opé- ration jusqu'à obtenir la réduction complète des grains à l'état de poudre. Il suffirait à cet effet de ramener à l'introduction 10 la matière résiduaire recueillie en 12, ou de traiter celle-ci dans un appareil subséquent, qui peut être le même, ou un appareil différent de celui décrit.
Le repassage dans l'appareil défini peut, au besoin, s'obtenir automatiquement, et les figures 3 et 4 montrent comment, cet effet, on pourrait l'organiser. Comme on le voit dans ces figures, on a pré. vu à l'extrémité de décharge de la paroi ou enveloppe 6 la plus ex- térieure, un collecteur 14 se prolongeant par un conduit 15 débou- chant, par un coude 16, sur l'extrémité d'entrée de la paroi ou en-
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veloppe de 14 réception de l'appareil, de façon à recueillir par le ' collecteur,/de la matière résiduaire et à la délivrer, à chaque tour de l'appareil, à la dite extrémité d'entrée, le cas échéant en y ajoutant un complément de matière fraiche à traiter pour assu- rer à la charge la valeur convenable.
Dans l'appareil décrit, les matières cheminent, comme on l'ob- servera, généralement en direction centrifuge, avec ce résultat que les charges traitées dans les intervalles successifs diminuent pro- gressivement tandis que les vitesses périphériques augmentent.
Ceci peut, le cas échéant, présenter certains inconvénients, notamment lorsque le fonctionnement est réalisé avec turbulence des grains.
Dans les figures 5 et 6 on a représenté un appareil du même type que le précédent, mais dans lequel le cheminement des matières s'effectue généralement en direction centripde.
Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, la goulotte d'alimen- tation 10 est disposée de façon que cette alimentation s'effectue non plus sur un prolongement latéral de la paroi ou enveloppe 6 qui suit, du centre vers la périphérie,la paroi ou enveloppe lasplus in- tonme, mais¯bien.sur la paroi ou enveloppe qui suit, vers l'inté- rieur, la paroi ou enveloppe la plus extérieure, à travers une enco- che 10a de cette dernière, le conduit 10 débouchant dans l'appareil par le couvercle latéral correspondant. La décharge 12 est reportée vers le centre, dans la portion inférieure de l'appareil, mais dé- portée dans un emplacement latéralement extérieur à celui occupé par les parois ou enveloppes 6.
Cellas-ci sont alors équipées, al- ternativement à l'une et à l'autre extrémités, de directrices en spirales 17, partant d'un intervalle pour aboutir à l'intervalle immédiatement plus central, la plus interne de ces directrices dé- bouchant dans un cône 18 se déchargeant dans la sortie 12.
L'évacuation des produits poudreux est, comme représenté, agen- cée à la manière précédemment décrite.
Comme on l'aura compris sans qu'il soit besoin de plus amples explications, le fonctionnement de l'appareil des figures 5 et 6 peut être réalisé de l'une ou l'autre des manières définies pour l'appareil des figures 1 et 2.
D'autre part, comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée
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aux agencements plus particulièrement décrits et illustrés, mais elle englobe également les modifications, les variantes et les équivalents C'est ainsi que les guides 7, au lieu d'être continus et rendus so- lidaires des parois ou enveloppes 6, ,'bourraient être limités à des portions d'hélices disposées et retenues dans des portions appro- priées des intervalles entre les parois ou enveloppes 6, et, le cas échéaht, par exemple supportées par les couvercles 8 et 9.
REVENDICATIONS.
1. Perfectionnements aux moyens pour la mise en poudre des grains de céréales, en particulier pour ouvrir les cellules de l'as- sise protéique de ces grains, qui consistent à avoir recours à des surfaces abrasives disposées concentriquement, en constituant ainsi des cellules ou intervalles à travers lesquels les matières sont amenées, par des guides appropriés, à cheminer d'une extrémité laté- rale à l'autre de l'ensemble, suivant des sens opposés dans les cel- lules ou intervalles successifs et soit, généralement, en direction centrifuge ou en direction centripède , travers l'appareil, en les soumettant simultanément à l'action d'un courant gazeux, notamment d'air, de balayage, induit, traversant d'une extrémité latérale l'autre, chacun des dites cellules ou intervalles.
2. Un mode de réalisation des perfectionnements selon la reven- dication 1 comprenant, entrainées simultanément en rotation, par exem ple montéssur un arbre tournant commun, des parois ou enveloppes concentriques dont chacune comporte des moyens,alternativement à une extrémité et à l'autre, pour faire passer les grains ou matières d'u- ne extrémité de la paroi ou enveloppe considérée sur l'extrémité cor- respondante de la paroi ou enveloppe immédiatement voisine dans le sens radial.