Récipient pour l'homogénéisation d'un mélange de plusieurs composés pulvérulents

Abstract

 La présente invention a pour objet un récipient pour produits pulvérulents permettant le mélange des produits qui y sont contenus, constitué d'une enceinte (1) munie de moyens de fermeture, caractérisé en ce que ladite enceinte comprend une grille formant un réseau maillé (2) séparant l'enceinte en deux compartiments, ladite grille étant solidaire de l'enceinte.

Description

[0001] La présente invention concerne un récipient de stockage et de transport pour produits pulvérulents permettant le mélange des produits qui y sont contenus. L'invention concerne plus généralement un procédé pour le mélange de composés pulvérulents.

[0002] La réalisation de mélanges homogènes à partir de deux ou plusieurs constituants solides pulvérulents est d'une large application dans les domaines de l'industrie pharmaceutique, cosmétique, dans l'industrie des plastiques et des matières colorantes ; toutefois, elle met en oeuvre un appareillage sophistiqué et complexe lequel est inadapté aux besoins de l'agriculteur. De fait, les systèmes d'homogénéisation utilisés mettent en jeu des appareils de mélange encombrants, coûteux et entraînant une consommation énergétique importante, laquelle n'est pas souhaitable du point de vue de l'agriculteur.

[0003] Confronté au problème du mélange de solides pulvérulents, tels que différents types de tourbes, semences, graines, granulés, tourbes, sable, argile ou autres minéraux pilés, l'agriculteur a généralement recours à un récipient constitué d'une enceinte fermée par un couvercle dans laquelle il verse chacun des constituants du mélange. L'homogénéisation est alors réalisée de façon artisanale par utilisation d'un bâton mélangeur.

[0004] Il est clair que l'homogénéité obtenue est rarement satisfaisante, celle-ci étant fonction du temps consacré à l'agitation. Dans le cas où les caractéristiques des solides à mélanger sont très différentes, et notamment dans le cas de grandes différences de granulométrie, de forme particulaire, de masse volumique, d'humidité et de propriétés physico-chimiques ou physiques de surface, telle que la rugosité, la surface spécifique ou les propriétés électrostatiques, le temps nécessaire a une bonne homogénéisation se trouve augmenté. Or, en raison des contraintes de temps qui pèsent sur l'agriculteur, celui-ci doit souvent se contenter d'un mélange partiellement hétérogène. De même, la fatigue occasionnée par de multiples et longues opérations de mélange amène souvent l'agriculteur à écourter le temps effectif de mélange.

[0005] La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en permetttant la rapide homogénéisation d'un mélange de produits pulvérulents. L'invention propose à cet effet un récipient constitué d'une enceinte munie de moyens de fermeture, caractérisé en ce que ladite enceinte comprend une grille formant un réseau maillé séparant l'enceinte en deux compartiments, ladite grille étant solidaire de l'enceinte.

[0006] Le terme produit pulvérulent tel qu'utilisé ici englobe les matières dites pulvérulentes dont les dimensions sont comprises entre 0,01 et 0,1 mm, les matières dites granuleuses dont les dimensions varient entre 0,1 et 1 mm et les granulés dont les dimensions peuvent atteindre jusqu'à 20 mm. Selon l'invention, les produits pulvérulents peuvent être mélangés sans adjonction de liquide. Ils peuvent cependant contenir de 0 à 50% d'humidité.

[0007] Le matériau dont est constitué le récipient n'est pas déterminant selon l'invention, pour peu qu'il présente les propriétés de résistance mécanique suffisantes permettant son transport et son utilisation en tant que mélangeur sans entraîner une déformation de l'enceinte : ce matériau sera caractérisé notamment par une bonne résistance au choc et une bonne résistance à la chaleur.

[0008] Généralement, les moyens de fermeture de l'enceinte comportent un couvercle amovible adapté à l'enceinte par des moyens de fixation permettant de multiples utilisations.

[0009] L'enceinte ou/et le couvercle seront avantageusement munis de moyens de préhension permettant d'imprimer au récipient un mouvement rotatif, tels que des poignées ou anses.

[0010] Le choix du matériau de la grille n'est de même pas essentiel. On optera avantageusement pour une grille en matériau métallique ou polymérique.

[0011] La forme même de la grille maillée peut être quelconque, ondulée ou plane. Cependant, la fabrication de grilles maillées planes étant courante, on sélectionnera de préférence ce type de grille.

[0012] De façon à permettre une homogénéisation rapide et efficace des composants du mélange contenus dans le récipient de l'invention, la grille est maintenue solidaire de l'enceinte.

[0013] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la grille est maintenue solidaire de l'enceinte par ajustement de la totalité ou d'au moins une partie du périmètre de la grille au périmètre intérieur de l'enceinte. La grille peut également être maintenue solidaire de l'enceinte au moyen de pieds, de rebords ou tout autre moyen de positionnement.

[0014] La taille et la forme géométrique des mailles dépend directement des caractéristiques physiques des constituants à mélanger et donc de la texture du mélange. On déterminera notamment la taille des mailles en fonction des dimensions des particules solides à mélanger, de leur degré d'humidité et de leur aptitude à motter. De manière générale, on peut prévoir que la maille aura une dimension comprise entre 5 et 100 fois la dimension des particules les plus volumineuses parmi les produits pulvérulents à mélanger, de préférence entre 10 et 50, mieux encore entre 10 et 25.

[0015] Quant à la la forme géométrique de la maille, elle pourra par exemple être carrée, rectangulaire ou oblongue selon le cas.

[0016] Lorsque le réseau maillé de la grille est constitué de rangées parallèles de mailles de forme carrée, on préfère que celles-ci soient disposées sur une même rangée, à égale distance les unes des autres.

[0017] La présente invention a également pour objet un procédé pour le mélange de composés pulvérulents comprenant :

• l'introduction de composés pulvérulents dans un récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes ;
• l'agitation du récipient de façon à obtenir un mélange homogène.

[0018] De préférence, la quantité de produits pulvérulents à mélanger est telle que le volume occupé par lesdits produits pulvérulents n'excède pas les 50% du volume total de l'enceinte, et ceci de façon à favoriser une homogénéisation parfaite.

[0019] On notera enfin que le récipient de l'invention peut être avantageusement utilisé non seulement pour le mélange de constituants pulvérulents mais également pour le transport de ces constituants avant et après mélange.

[0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre dans laquelle sont détaillés en référence aux dessins annexés, quelques modes de réalisation préférés.

[0021] La figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un récipient constitué d'une enceinte de forme cylindrique, conformément à un premier mode de réalisation. Selon l'invention on entend par forme cylindrique, un cylindre de révolution à base circulaire, mais également une forme cylindro-conique dans laquelle le diamètre de la base serait inférieur au diamètre de l'extrémité supérieure.

[0022] La figure 2 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un récipient constitué d'une enceinte de forme cylindrique, conformément à un second mode de réalisation.

[0023] Sur ces deux figures le couvercle de l'enceinte n'a pas été représenté.

[0024] Les figures 3 à 8 sont des vues de face de grilles pouvant être utilisées, selon l'invention. Sur chacune de ces figures a été représenté schématiquement un type de réseau maillé particulièrement avantageux.

[0025] De façon plus précise, la figure 1 schématise un récipient constitué d'une enceinte cylindrique 1 comprenant une grille formant réseau maillé 2, laquelle sépare ledit récipient en deux compartiments de volumes égaux ; en d'autres termes, dans cette configuration, l'axe de révolution 3 du cylindre est situé dans le plan de la grille 2.

[0026] Dans le cas particulier représenté à la figure 1, le périmètre de la grille 4 épouse dans son entier le périmètre intérieur de l'enceinte 1, de sorte que la grille 2 est rendue solidaire de l'enceinte 1 : en conséquence, la grille est ici de forme rectangulaire et ses dimensions (longueur et largeur) coïncident avec la hauteur du cylindre et son diamètre interne.

[0027] Dans le cas de la figure 2, le récipient représenté est là encore constitué d'une enceinte cylindrique 1 séparée en deux compartiments de volumes égaux par une grille 5. Le mode de réalisation schématisé sur cette figure diffère toutefois du mode de réalisation de la figure 1, en ce que seule l'extrémité inférieure de la grille reposant sur la base circulaire inférieure du cylindre est ajustée de façon rigide à l'enceinte. De fait, la grille a dans ce cas une forme légèrement trapézoïdale : de préférence, la longueur de l'extrémité supérieure de la grille 5 représente de 95 à 99,5% du diamètre supérieur interne du cylindre. De cette manière, la grille 5 reste solidaire de l'enceinte cylindrique 1, malgré le jeu résultant entre l'extrémité supérieure de la grille et le haut de l'enceinte cylindrique.

[0028] L'utilisation d'une grille trapézoïdale est avantageuse dans la mesure où elle tend à simplifier le processus de fabrication du récipient de l'invention : de fait la mise en place de la grille au sein de l'enceinte se trouve facilitée. en effet, en raison de sa forme trapézoïdale, la grille s'adapte facilement au récipient malgré de légères variations de diamètre de l'enceinte : ce qui permet la fabrication en série de telles enceintes sans besoin de définir des limites de tolérance trop strictes lors du processus de fabrication.

[0029] Enfin, l'ajustement plus lâche de la grille à la partie supérieure des parois de l'enceinte, en permettant un léger basculement de la grille (en position horizontale) améliore la qualité du mélange et par conséquent diminue le temps de mélange.

[0030] La hauteur de la grille est inférieure à la hauteur de l'enceinte de 0,5 mm ou plus, de préférence de moins de 5 mm.

[0031] Les figures 3 à 8 détaillent des types de réseau maillé particulièrement préférés convenant pour les grilles utilisées lors de la mise en oeuvre des modes de réalisation exposés ci-dessus et illustrés sur les figures 1 et 2. Pour simplifier, les grilles représentées sur les figures 3 à 8 ont une forme rectangulaire. L'homme du métier pourra adapter sans mal chacun des types de réseau maillé représenté, à une grille de forme trapézoïdale telle que décrite ci-dessus.

[0032] Le réseau maillé de la figure 3, est constitué de rangées parallèles et équidistantes de mailles de forme carrée, lesdites mailles étant disposées sur une même rangée, à égale distance les unes des autres. On notera que selon cette configuration particulière, l'intervalle entre deux mailles consécutives d'une même rangée est égal à l'intervalle séparant deux mailles consécutives disposées sur une même colonne. Par ailleurs, comme il est visible sur la figure 1, les carrées figurant les mailles sont orientés uniformément et de telle sorte que deux de leurs côtés soient toujours parallèles au bord inférieur 6 de la grille lequel est destiné à reposer sur la base circulaire inférieure de l'enceinte cylindrique 1 des figures 1 et 2.

[0033] Le réseau maillé de la figure 4 est semblable à celui de la figure 3, si ce n'est que la forme géométrique des mailles est cette fois rectangulaire. Selon la figure 4, les petits côtés des rectangles sont perpendiculaires au bord inférieur 6 de la grille, lequel est défini tel qu'à la figure 4.

[0034] Le réseau maillé de la figure 5 est analogue à celui de la figure 3, si ce n'est que les mailles sont dans ce cas circulaires.

[0035] Le réseau maillé de la figure 6 s'apparente à celui de la figure 3. Toutefois, il s'en distingue en raison de l'orientation particulière des carrés figurant les mailles : ceux-ci sont en effet orientés selon un angle de 45° par rapport au bord inférieur 6 de la grille.

[0036] Le réseau maillé de la figure 7 est construit sur le même modèle que celui de la figure 3. Il en diffère cependant de par la forme et l'orientation particulières des mailles : celles-ci sont en effet de forme oblongue et orientées alternativement vers le haut ou vers le bas sur une même rangée, les mailles étant parallèles les unes aux autres sur une même colonne. Il ressort de plus de la figure 7 que chacune des mailles est orientée selon un angle de 45° par rapport au bord inférieur 6 de la grille.

[0037] Dans le réseau maillé de la figure 8, les mailles sont disposées en quinconce et de forme rectangulaire. Dans une même rangée, les mailles sont situées à intervalles réguliers ; de même les mailles sont elles régulièrement espacées sur une même colonne. Il résulte par ailleurs de la figure 8 que les rangées paires (respectivement impaires) ont un même nombre de mailles, étant entendu que le nombre de mailles dans une rangée impaire est supérieure d'une unité au nombre de mailles figurant dans une rangée paire. On notera enfin que les colonnes de mailles sont perpendiculaires au bord inférieur 6 de la grille, de même que les petits côtés des rectangles figurant les mailles. A l'inverse, les rangées de mailles sont toutes parallèles au bord inférieur 6.

[0038] L'exemple suivant est donné uniquement à titre illustratif de la présente invention et ne doit en aucun cas être considéré comme limitatif de la portée de celle-ci.

Exemple

[0039] Dans cet exemple, on a réalisé le mélange de 0,4 kg de tourbe (sous la forme de particules de diamètre inférieur à 45 µm) et de 7 kg de marbre pilé (sous la forme de particules de diamètre inférieur à 800 µm) en utilisant un récipient constitué d'une enceinte de forme cylindrique selon la figure 1, comprenant une grille trapézoïdale du type de celle représentée à la figure 8 dont les mailles rectangulaires présentent une largeur de 15 mm et une longueur de 20 mm.

[0040] A titre de comparaison, on a effectué le mélange de ces mêmes constituants à l'aide d'un récipient identique mais dépourvu de grille.

[0041] Les résultats obtenus ont été rapportés dans le tableau I et révèlent un net gain de temps dans le cas du procédé selon l'invention.

Tableau I

Durée d'agitation du récipient nécessaire pour obtenir une qualité de mélange identique
Procédé conventionnel sans grille	Procédé de l'invention
50 secondes	20 secondes

[0042] De ce gain de temps, on peut en déduire le gain de productivité réalisé par l'utilisateur, lequel se monte à 250%. Réciproquement, on a pu observer que pour une même durée d'agitation, la qualité du mélange était nettement meilleure dans le cas du procédé de l'invention. D'autre part, l'effort musculaire à fournir est nettement diminué.

Revendications

1. Récipient pour produits pulvérulents permettant le mélange des produits qui y sont contenus, constitué d'une enceinte munie de moyens de fermeture, caractérisé en ce que ladite enceinte comprend une grille formant un réseau maillé séparant l'enceinte en deux compartiments, ladite grille étant solidaire de l'enceinte.

2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grille formant un réseau maillé est plane.

3. Récipient selon la revendication 1 caractérisé en ce que la grille est maintenue solidaire de l'enceinte par ajustement de la totalité ou d'au moins une partie du périmètre de la grille au périmètre intérieur de l'enceinte.

4. Récipient selon la revendication 1 caractérisé en ce que la grille est maintenue solidaire de l'enceinte au moyen de pieds ou de rebords.

5. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau maillé de la grille est constitué de rangées parallèles de mailles, lesdites mailles étant disposées sur une même rangée, à égale distance les unes des autres.

6. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rapport de la dimension de la maille dans le réseau maillé à la dimension des particules les plus volumineuses parmi les produits pulvérulents à mélanger est compris entre 5 et 100.

7. Récipient selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enceinte est un cylindre de révolution à base circulaire.

8. Récipient selon la revendication 7, caractérisé en ce que le plan de la grille passe par l'axe de révolution de l'enceinte.

9. Récipient selon la revendication 8, caractérisé en ce que seule l'extrémité inférieure de la grille reposant sur la base circulaire du cylindre est reliée de façon rigide à l'enceinte de manière à maintenir la grille solidaire de ladite enceinte.

10. Récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fermeture comportent un couvercle amovible adapté à l'enceinte, par des moyens de fixation permettant de multiples utilisations.

11. Récipient selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'enceinte, le couvercle ou les deux sont munis de moyens de préhension permettant d'agiter le récipient en lui impartissant notamment un mouvement rotatif.

12. Procédé pour le mélange de composés pulvérulents caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

- introduction de composés pulvérulents dans un récipient selon l'une quelconque des revendications précédentes ;

- agitation du récipient de façon à obtenir un mélange homogène.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on introduit dans ledit récipient une quantité de produits pulvérulents telle que le volume occupé par lesdits produits n'excède pas les 50% du volume total du récipient.

Dessins