EP4351797A1 - Dispositif de dosage de grain a debit controle - Google Patents

Dispositif de dosage de grain a debit controle

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EP4351797A1
EP4351797A1 EP22731695.7A EP22731695A EP4351797A1 EP 4351797 A1 EP4351797 A1 EP 4351797A1 EP 22731695 A EP22731695 A EP 22731695A EP 4351797 A1 EP4351797 A1 EP 4351797A1
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EP
European Patent Office
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metering device
wall
grain
shaft
bore
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP22731695.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Manuel Garcia
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Alma Pro
Original Assignee
Alma Pro
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Publication date
Application filed by Alma Pro filed Critical Alma Pro
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B02C11/00—Other auxiliary devices or accessories specially adapted for grain mills
    • B02C11/04—Feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/11—Details

Definitions

  • the invention relates to mills for processing cereal grains and legumes into flour, and in particular mills using grinding wheels to grind cereal grains into flour.
  • a known mill of this type includes a rotating wheel and a static or dormant wheel.
  • the rotating grinding wheel is driven in rotation by a motor.
  • the rotating grinding wheel has a central through hole, fed with grains by a funnel.
  • the grains pass through the central orifice and are inserted into a space between the rotating grinding wheel and the static grinding wheel.
  • the grains move to the periphery of the millstones and are gradually crushed to separate the bran from the starch and germ, and be transformed into flour.
  • the flour is evacuated at the periphery of the static grinding wheel.
  • metering devices To improve the consistency of the quality of the flour produced, metering devices have been designed to interpose themselves between the funnel and the central orifice of the rotating millstone and make the flow of grain more constant in the mill.
  • metering devices are both bulky and do not allow satisfactory monitoring of the grain supply to the central orifice.
  • the document FR2342927 describes a metering system provided with a wheel equipped with rigid blades, extending in an axial direction.
  • the rigid blades are rotated around the axial direction by a shaft, rotatably mounted between two bearing surfaces.
  • the shaft is rotated by an electric motor.
  • the invention aims to solve one or more of these drawbacks.
  • the invention thus relates to a grain metering device, as defined in the appended claims.
  • Such a grain metering device has a small footprint while making it possible to control the milling process to improve the consistency of the quality of the flour produced.
  • the invention also relates to the variants of the dependent claims.
  • a person skilled in the art will understand that each of the features of the dependent claims and of the description may be combined independently with the features of an independent claim, without thereby constituting an intermediate generalization.
  • FIG.1 is a perspective view of an example of a controlled-rate grain metering device according to one embodiment of the invention.
  • FIG.2 is an exploded perspective view of the grain metering device of Figure 1;
  • FIG.3 is a top view of the grain metering device of Figure 1;
  • FIG.4 is a bottom view of the grain metering device of Figure 1;
  • FIG.5 is a front view of the grain metering device of Figure 1;
  • FIG.6 is a sectional view from below of the grain metering device of Figure 1 at a transmission shaft;
  • FIG.7 is a perspective view of the grain metering device of Figure 1 integrated into a burr mill.
  • Figure 1 illustrates a perspective view of a grain metering device 1 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the grain metering device 1 .
  • FIGS. 3 and 4 are respectively top and bottom views of the metering device 1 .
  • FIG. 5 is a front view of the metering device 1.
  • the metering device 1 comprises a metering box 2, a distributor 3 and an electric motor 4.
  • the metering box 2 comprises an internal metering volume 20 delimited by a wall 21 of cylindrical shape extending in an axial direction X.
  • the internal volume 20 is delimited by a transparent wall 22 at a first axial end and by a wall 23 at a second axial end.
  • the metering box 2 comprises a bore 25 opening into the internal volume 20 in a direction Z perpendicular to the axial direction X.
  • the bore 25 is intended to form a grain inlet and is positioned upwards.
  • the metering box 2 comprises a bore 26 opening into the internal volume 20 in the direction Z, positioned opposite the bore 25.
  • the bore 26 is intended to form a grain outlet and is positioned downwards.
  • the distributor 3 is rotatably mounted in the internal volume 20.
  • the distributor 3 comprises a shaft 31 extending in the axial direction X and mounted cantilevered at the level of the wall 23.
  • the cantilever mounting -false of the shaft 31 makes it possible to release the wall 22 and thus to have a transparent wall 22, which makes it possible to monitor the flow of grain in the internal volume 20.
  • the distributor 3 also comprises blades 32 extending radially around the shaft 31 .
  • the blades 32 delimiting several identical volumes 33 in the internal volume 20.
  • the grains enter a volume 33 inside the housing 2 via the bore 25, transit towards the bottom of the housing 2 during the rotation of the shaft 31, to reach the bore 26 and be evacuated from the housing 2 by gravity.
  • Volumes 33 being identical, a rotation at constant speed of the shaft 31 makes it possible to ensure a constant flow of grain between the bore 25 and the bore 26.
  • the blades 32 have a spacing of less than 1 mm with respect to the wall 21 .
  • the cantilever mounting of the shaft 31 therefore makes it possible to view the internal operation in the box 2 without altering the rotation guidance.
  • the blades 32 have zero spacing relative to the wall 21, to guarantee permanent rotational guidance of the shaft 31.
  • the part of the wicks 34 projecting from the shaft 31 is longer than the distance between the shaft 31 and the wall 21 . The wicks 34 are thus bent by their contact with the wall 21 .
  • the electric motor 4 is configured to drive the shaft 31 of the distributor 3 in rotation.
  • the electric motor 4 comprises an output shaft 41 embedded in the shaft 31.
  • the electric motor 4 is provided with a control circuit 5 to control the speed of rotation of the electric motor 4.
  • the speed of rotation can be slaved by the control circuit 5 to a constant speed of rotation, in order to guarantee a constant flow grain.
  • the electric motor 4 can be of the stepper type, which makes it possible in particular to do without a reducer and to have a compact motor 4.
  • the blades 32 advantageously comprise multiple wicks 34 extending radially from the shaft 31.
  • the presence of such wicks 34 promotes for example their bending in case of contact with the wall 21.
  • the wicks 34 are advantageously made of synthetic material, for example nylon.
  • the wicks 34 have a diameter of between 2 and 6mm. Such a wick diameter makes it possible to have sufficient rigidity to drive the grain and sufficient flexibility to be able to be bent by contact with the wall 21.
  • the wicks 34 include agglomerated yarns each having a diameter of between 0.2 and 1mm.
  • the wall 21 is advantageously made of metal, in order to limit its wear in the event of contact with the wicks 34, or in order to facilitate the maintenance of the device 1.
  • a grain metering device 1 can be used in association with a grain mill 9.
  • FIG. 7 is a perspective view of an application example of such a metering device 1.
  • the device 1 is positioned under the outlet of a funnel 91.
  • the convergent point of the funnel 91 is then connected to the bore 25 of the housing 2.
  • the grain of the funnel 91 therefore enters by gravity into the housing 2.
  • a pipe 93 is connected to the bore 26 of the housing 2.
  • the pipe 93 makes it possible to transfer grain by gravity from the housing 2 to the inside of the mill 9, benefiting from the metering of grain at a controlled rate.
  • the mill 9 is here provided with a rotating grinding wheel 94 and a static grinding wheel 95.
  • the grain led inside the mill 9 is ground then evacuated by a peripheral nozzle 96.
  • the mill 9 further comprises a control module 92 to define its operating parameters, and a rotary drive of the rotary grinding wheel 94 (not shown).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Weight Measurement For Supplying Or Discharging Of Specified Amounts Of Material (AREA)

Abstract

L'invention porte sur un dispositif de dosage de grain (1), comprenant : -un boîtier de dosage (2), comportant un volume interne (20) délimité par une première paroi (21) cylindrique s'étendant selon une direction axiale (X), délimité par une deuxième paroi transparente (22) à une première extrémité et par une troisième paroi (23) à une deuxième extrémité, le boîtier de dosage (2) comportant un premier alésage (25) et un deuxième alésage débouchant dans le volume interne; -un répartiteur (3) monté à rotation dans le volume interne, comportant un arbre (31) s'étendant selon la direction axiale et monté en porte à faux, comportant également des pales (32) s'étendant radialement, délimitant plusieurs volumes identiques (33) dans le volume interne et présentant un espacement inférieur à 1mm par rapport à la première paroi (21); -un moteur électrique (4) pour entrainer l'arbre (31) du répartiteur (3) en rotation.

Description

Dispositif de dosage de grain à débit contrôlé
[0001] L’invention concerne les moulins pour la transformation de grains de céréales et légumineux en farine, et en particulier les moulins utilisant des meules pour moudre les grains de céréales en farine.
[0002] En vue de fabriquer de la farine à l’échelle locale, des moulins d’encombrement réduit ont été développés, en vue de permettre à un agriculteur ou à un boulanger de réaliser lui-même de la farine à partir de grains de céréales. Un moulin connu de ce type inclut une meule rotative et une meule statique ou dormante. La meule rotative est entraînée en rotation par un moteur. La meule rotative comporte un orifice central traversant, alimenté en grains par un entonnoir. Les grains traversent l’orifice central et viennent s’intercaler dans un espace entre la meule rotative et la meule statique. Les grains se déplacent vers la périphérie des meules et sont progressivement écrasés pour séparer le son de l’amidon et du germe, et être transformés en farine. La farine est évacuée en périphérie de la meule statique.
[0003] Pour fabriquer une farine présentant des qualités nutritives optimales ou pour pouvoir intégrer la farine dans un processus de transformation alimentaire reproductible, il est important de contrôler le processus de mouture. En effet, des pressions excessives lors de la mouture peuvent augmenter la température au niveau des meules et affecter la structure des amidons dans la farine produite, favoriser leur oxydation ou les rendre plus sensibles à l’humidité. La brutalité du processus mécanique de mouture ainsi que le débit du grain peuvent affecter les qualités nutritives de la farine produite. Par ailleurs, des variations du processus de mouture font varier les propriétés de l’amidon de la farine sur un même cycle de fabrication, ce qui rend plus difficile une bonne utilisation de la farine, par exemple pour fabriquer du pain avec les bons paramètres de levée de pâte et de temps de cuisson. Avec un manque de constance de qualité de farine, le boulanger peut avoir du mal à adapter correctement ses paramètres de fabrication du pain.
[0004] Pour améliorer la constance de la qualité de farine produite, des dispositifs de dosage ont été conçus pour s’interposer entre l’entonnoir et l’orifice central de la meule rotative et rendre le débit de grain plus constant dans le moulin. Cependant, de tels dispositifs de dosage sont à la fois volumineux et ne permettent pas de surveiller de façon satisfaisante l’alimentation en grains à destination de l’orifice central.
[0005] Notamment, le document FR2342927 décrit un système de dosage muni d’une roue équipée de pales rigides, s’étendant selon une direction axiale. Les pales rigides sont entraînées en rotation autour de la direction axiale par un arbre, monté à rotation entre deux portées. L’arbre est entraîné en rotation par un moteur électrique.
[0006] L’invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L’invention porte ainsi sur un dispositif de dosage de grain, tel que défini dans les revendications annexées.
[0007] Un tel dispositif de dosage de grain présente un encombrement réduit tout en permettant de contrôler le processus de mouture pour améliorer la constance de la qualité de farine produite.
[0008] L’invention porte également sur les variantes des revendications dépendantes. L’homme du métier comprendra que chacune des caractéristiques des revendications dépendantes et de la description peut être combinée indépendamment aux caractéristiques d’une revendication indépendante, sans pour autant constituer une généralisation intermédiaire.
[0009] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
[0010] [Fig.1 ] est une vue en perspective d’un exemple de dispositif de dosage de grain à débit contrôlé selon un mode de réalisation de l’invention ;
[0011] [Fig.2] est une vue en perspective éclatée du dispositif de dosage de grain de la figure 1 ;
[0012] [Fig.3] est une vue de dessus du dispositif de dosage de grain de la figure 1 ;
[0013] [Fig.4] est une vue de dessous du dispositif de dosage de grain de la figure 1 ;
[0014] [Fig.5] est une vue de face du dispositif de dosage de grain de la figure 1 ; [0015] [Fig.6] est une vue en coupe de dessous du dispositif de dosage de grain de la figure 1 au niveau d’un arbre de transmission ;
[0016] [Fig.7] est une vue en perspective du dispositif de dosage de grain de la figure 1 intégré dans un moulin à meules.
[0017] La figure 1 illustre une vue en perspective d’un dispositif de dosage de grain 1 selon un exemple de mode de réalisation de l’invention. La figure 2 est une vue en perspective éclatée du dispositif de dosage de grain 1 . Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de dessus et de dessous du dispositif de dosage 1 . La figure 5 est une vue de face du dispositif de dosage 1 . Le dispositif de dosage 1 comprend un boîtier de dosage 2, un répartiteur 3 et un moteur électrique 4.
[0018] Le boîtier de dosage 2 comporte un volume interne 20 de dosage délimité par une paroi 21 de forme cylindrique s’étendant selon une direction axiale X. Le volume interne 20 est délimité par une paroi transparente 22 à une première extrémité axiale et par une paroi 23 à une deuxième extrémité axiale.
[0019] Le boîtier de dosage 2 comporte un alésage 25 débouchant dans le volume interne 20 selon une direction Z perpendiculaire à la direction axiale X. L’alésage 25 est destiné à former une entrée de grain et est positionné vers le haut. Le boîtier de dosage 2 comporte un alésage 26 débouchant dans le volume interne 20 selon la direction Z, positionné à l’opposée de l’alésage 25. L’alésage 26 est destiné à former une sortie de grain et est positionné vers le bas.
[0020] Le répartiteur 3 est monté à rotation dans le volume interne 20. Le répartiteur 3 comporte un arbre 31 s’étendant selon la direction axiale X et monté en porte à faux au niveau de la paroi 23. Le montage en porte-à-faux de l’arbre 31 permet de libérer la paroi 22 et ainsi de disposer d’une paroi 22 transparente, qui permet de surveiller le flux de grain dans le volume interne 20.
[0021] Le répartiteur 3 comporte également des pales 32 s’étendant radialement autour de l’arbre 31 . Les pales 32 délimitant plusieurs volumes identiques 33 dans le volume interne 20. Lors de la rotation de l’arbre 31 , les grains entrent dans un volume 33 à l’intérieur du boîtier 2 par l’intermédiaire de l’alésage 25, transitent vers le bas du boîtier 2 lors de la rotation de l’arbre 31 , pour atteindre l’alésage 26 et être évacués hors du boîtier 2 par gravité. Les volumes 33 étant identiques, une rotation à vitesse constante de l’arbre 31 permet d’assurer un débit de grain constant entre l’alésage 25 et l’alésage 26.
[0022] Les pales 32 présentent un espacement inférieur à 1 mm par rapport à la paroi 21 . Ainsi, si l’arbre 31 fléchit légèrement du fait de son montage en porte-à-faux, les pales 32 peuvent entrer en contact avec la paroi 21 pour assurer un guidage en rotation de l’arbre 31 . Le montage en porte-à-faux de l’arbre 31 permet donc de visionner le fonctionnement interne dans le boîtier 2 sans altérer le guidage en rotation.
[0023] Avantageusement, les pales 32 présentent un espacement nul par rapport à la paroi 21 , pour garantir un guidage en rotation permanent de l’arbre 31 . Avantageusement, la partie des mèches 34 en saillie par rapport à l’arbre 31 est plus longue que la distance entre l’arbre 31 et la paroi 21 . Les mèches 34 sont ainsi fléchies par leur contact avec la paroi 21 .
[0024] Le moteur électrique 4 est configuré pour entraîner l’arbre 31 du répartiteur 3 en rotation. Le moteur électrique 4 comporte un arbre de sortie 41 encastré dans l’arbre 31 . Le moteur électrique 4 est muni d’un circuit de commande 5 pour commander la vitesse de rotation du moteur électrique 4. La vitesse de rotation peut être asservie par le circuit de commande 5 à une vitesse de rotation constante, afin de garantir un débit constant de grains. Le moteur électrique 4 peut être du type pas à pas, ce qui permet notamment de se passer de réducteur et de disposer d’un moteur 4 compact.
[0025] En contrôlant le débit de grain avec des volumes 33 identiques, on peut éviter des pressions excessives lors de la mouture et réduire la température au niveau des meules d’un moulin. Comme une augmentation de température peut induire une formation de pâte dans la farine dans certaines conditions, on peut également éviter un risque d’incendie, la formation de la pâte étant elle-même à l’origine d’une élévation de température. On évite ainsi d’affecter la structure des amidons dans la farine produite, on limite leur oxydation ou la sensibilité de la farine à l’humidité. Un débit constant de grain permet également de réduire les variations du processus de mouture qui feraient varier les propriétés de l’amidon de la farine sur un même cycle de fabrication. L’utilisateur de la farine peut ainsi bénéficier d’une constance de qualité de farine, pour pouvoir adapter correctement des paramètres d’utilisation de cette farine.
[0026] Comme illustré aux figures 3, 4 et 6, les pales 32 comprennent avantageusement des mèches multiples 34 s’étendant radialement depuis l’arbre 31. La présence de telle mèches 34 favorise par exemple leur flexion en cas de contact avec la paroi 21.
[0027] Pour favoriser leur flexion et limiter l’usure du dispositif, les mèches 34 sont avantageusement en matériau synthétique, par exemple du nylon. Avantageusement, les mèches 34 présentent un diamètre compris entre 2 et 6mm. Un tel diamètre de mèche permet d’avoir une rigidité suffisante pour entraîner le grain et une souplesse suffisante pour pouvoir être fléchie par contact avec la paroi 21. Avantageusement, les mèches 34 incluent des fils agglomérés ayant chacun un diamètre compris entre 0,2 et 1 mm.
[0028] La paroi 21 est avantageusement réalisée en métal, afin de limiter son usure en cas de contact avec les mèches 34, ou afin de faciliter la maintenance du dispositif 1.
[0029] Un dispositif de dosage de grain 1 peut être utilisé en association avec un moulin à grains 9. La figure 7 est une vue en perspective d’un exemple d’application d’un tel dispositif de dosage 1. Dans cet exemple illustré, le dispositif 1 est positionné sous la sortie d’un entonnoir 91. Le convergent de l’entonnoir 91 est alors raccordé à l’alésage 25 du boîtier 2. Le grain de l’entonnoir 91 rentre donc par gravité dans le boîtier 2. Une conduite 93 est raccordée à l’alésage 26 du boîtier 2. La conduite 93 permet de transférer du grain par gravité du boîtier 2 vers l’intérieur du moulin 9, en bénéficiant du dosage de grain à débit contrôlé. Le moulin 9 est ici muni d’une meule rotative 94 et d’une meule statique 95. Le grain conduit à l’intérieur du moulin 9 est moulu puis évacué par une buse périphérique 96. Le moulin 9 comprend en outre un module de commande 92 pour définir ses paramètres de fonctionnement, et un entrainement en rotation de la meule rotative 94 (non illustré).

Claims

Revendications
[Revendication 1] [Dispositif de dosage de grain (1), comprenant :
-un répartiteur (3) monté à rotation, comportant un arbre (31) s’étendant selon une direction axiale (X), le répartiteur comportant également des pales (32) s’étendant radialement autour de l’arbre ;
-un moteur électrique (4) configuré pour entraîner l’arbre (31) du répartiteur (3) en rotation ;
-caractérisé en ce qu’il comprend en outre : un boîtier de dosage (2), comportant un volume interne (20) de dosage délimité par une première paroi (21) de forme cylindrique s’étendant selon la direction axiale (X), le volume interne étant délimité par une deuxième paroi transparente (22) à une première extrémité axiale et par une troisième paroi (23) à une deuxième extrémité axiale, le boîtier de dosage (2) comportant un premier alésage (25) débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le boîtier de dosage comportant un deuxième alésage débouchant dans le volume interne selon une direction perpendiculaire à la direction axiale, le deuxième alésage étant positionné à l’opposée du premier alésage ;
-et en ce que le répartiteur (3) est monté à rotation dans le volume interne et monté en porte à faux au niveau de la troisième paroi (23), les pales délimitant plusieurs volumes identiques (33) dans le volume interne, les pales présentant un espacement inférieur à 1 mm par rapport à la première paroi (21 ).
[Revendication 2] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel chaque pale (32) comprend des mèches multiples (34) s’étendant radialement depuis l’arbre (31).
[Revendication 3] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon la revendication 2, dans lequel lesdites mèches (34) sont en matériau synthétique.
[Revendication 4] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel lesdites mèches (34) sont en contact avec la première paroi (21 ). [Revendication 5] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon la revendication 4, dans lequel lesdites mèches sont plus longues que la distance entre l’arbre (31) et la première paroi (21) et fléchies par le contact avec la première paroi.
[Revendication 6] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel lesdites mèches (34) présentent un diamètre compris entre 2 et 6mm.
[Revendication 7] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon la revendication 6, dans lequel lesdites mèches incluent des fils agglomérés ayant chacun un diamètre compris entre 0,2 et 1 mm. [Revendication 8] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un circuit de commande (5) configuré pour asservir la vitesse de rotation du moteur électrique (4) à une valeur de consigne.
[Revendication 9] Dispositif de dosage de grain (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première paroi de forme cylindrique (21 ) est réalisée en métal.
[Revendication 10] Système (9) comprenant :
-un dispositif de dosage de grain (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; -un entonnoir (91 ) dont le convergeant est raccordé audit premier alésage
(25) du dispositif de dosage de grain (1 ). ] )
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