Brevet FR2196129A1 — publié le 19740315

La présente invention a pour objet une presse rotative pour agglomérer les aliments du bétail plus simple, plus économi que et de meilleur rendement que les presses actuelles, avec une réduction considérable des temps morts actuellement nécessaires pour échanger les matrices quand on change de produit à agglomérer, le nouveau produit nécessitant une filière de calibre différent du précédent. Pour réaliser les buts proposés, il faut modifier la conception de base de la machine pour en éliminer les éléments coûteux tels que le porte-matrice tournant, creux, des machines classiques et les deux roulements de forte dimension indispensables pour le supporter dans la carcasse de la machine. Pour ce motif, la presse objet de la présente invention comporte une filière fixe et, au lieu d'titre stationnaire, le porte-rouleaux agglomérateurs est animé d'un mouvement de rotation obligeant les rouleaux qu'il supporte à se mouvoir comme des satellites à l'intérieur de la filière ou matrice fixe. I1 en résulte le gain des deux plus gros roulements et paliers des machines actuelles. Selon l'invention, on prévoit également de disposer en porte-à-faux la poulie qui meut le mécanisme agglomérateur de la presse, dans le but d'éviter les pertes de temps lois du montage et du démontage des courroies trapézoSdales de la transmission. De ce fait, la totalité du mécanisme constitué par le rotor, les galets, l'arbre du rotor, ses roulements et la chemise qui les loge peut s'assembler commodément au banc et glisse complètement réglé dans la carcasse de la machine à laquelle il suffit de serrer un certain nombre de boulons pour constituer l'ensemble de l'appareil auquel il n'y a plus qu'à ajouter la poulie et la botte de distribution huile, d'où grosse économie de main-d'oeuvre au montage ou aux réparations. En cas d'avarie, l'usager peut lui-mtme desserrer les boulons d'assemblage, expédier le groupe à l'usine et le remonter au retour sans avoir à payer les frais de déplacement d'un monteur de l'usine jusqu'au lieu où est installée la machine. Un autre avantage de la disposition décrite est constitué par le fait que, la chemise centrale étant commune aux deux roulements du rotor, on obtient un alignement rigoureux par construction, garantie de longue vie de ces roulements, et de plus le volume intérieur considérable de la chemise porte-roulements forme un important réservoir d'huile, autre facteur de durée des roulements. Dans les machines classiques à filière tournante, un très gros problème, qui n, a jamais été résolu parfaitement, est constitué par l'assemblage de la filière et du porte-filière tournants. La vitesse de rotation de la filière est de l'ordre de 350 tours minute, la filière peut peser aisément 100 kg et la pression des galets n' est jamais parfaitement égale vu que jusqu'à présent, leur alimentation en farine n'a jamais pu entre rigoureusement équilibrée dans aucune machine et si 1'on tient compte que la pression sur la ligne de contact entre un galet et la filière est de l'ordre pratique de 1.000 kg par centimètre de largeur du rouleau, on arrive à des pressions par galet de l'ordre de 8 à 10 tonnes. Si un galet reçoit plus de farine que le voisin, la différence d'effort radial à l'intérieur de la filière atteint facilement 2 à 3 tonnes et cet effort, qui plus est change constamment de direction à cause de la rotation de la filière, soumet son dispositif de fixation au plateau porte-filière à des efforts considérables qui ont obligé les constructeurs à recourir à des systèmes de ponts, ae coins, de colliers, etc., couteaux et encombrants, peu faciles à desserrer, car on doit les bloquer fortement, de crainte qu'ils ne se desserrent seuls en marche. Comme il faut remplacer parfois plusieurs fois par Jour une matrice dlun calibre par une autre et comme avec les systèmes connus, cette opération prend entre trente et quarante minutes chaque fois, on se fait une idée des temps morts et de la perte de production que cela provoque. Ce problème aussi vieux que les presses à filières tournantes est résolu dans la presse objet de l'invention en centrant la filière fixe sur un centrage disposé dans une partie fixe à l'avant de la machine et en assurant la liaison entre filière et support à l'aide d'un emmanchement à ba5onnette. Par exemple, à titre non limitatif, ceci peut se réaliser en garnissant la partie ouvrière de la filière de quelques robustes goujons radiaux qui s'engagent dans des rainures én hélice ad hoc pratiquées dans le support fixe de filière qui est boulonné à la carcasse de la machine. Le propre couple exercé sur la filière par les galets qui tournent satellisés à l'intérieur de celle-ci en comprimant devant eux la farine pour la pousser dans les trous, assure un assemblage absolument positif dans le système de baïonnette constitué par les broches ou goujons dans les rampes hélicoIdales, applique énergiquement la matrice contre la pièce support, laquelle comme il a été vu plus haut, porte un robuste centrage de façon que la position et le maintien de la matrice soient rigoureusement assurés. L'avantage du système est éviaent. Une fois la machine arrttée, on fait faire légèrement marche arrière au volant calé sur le rotor, les galets font aussi marche arrière et la filière vient en un temps vingt fois plus court qu'avec les systèmes actuels. Un autre avantage appréciable de la machine objet de l'invention réside dans la présentation des produits. Dans les machines à filières tournantes, les produits filés sont soumis à la force centrifuge. Comme ils sont chauds et tendres à la sortie de la matrice avant de passer au refroidisseur où ils durciront, ils sont encore fragiles. On comprend que dans ce cas une quantité considérable d'entre eux se séparent par force centrifuge de la matrice en se rompant spontanément avant même que le couteau coupeur les ait touchés. Le problème est inverse mais tout aussi gtnant lorsque les agglomérés qui sortent de la filière sont de gros diamètre, par exemple 18, 20 ou 25 millimètres de diamètre, comme c'est le cas pour les aliments pour vaches laitières. Dans ce cas, les boudins sont rigides du fait de leur diamètre et à la vitesse de 300 tours, la vitesse d'impact sur les couteaux les autre, en brise une grosse quantité et il se produit des éclats qui souillent la présentation du produit fini. Pour éliminer ces inconvénients la presse comporte suivant une particularité de l'invention, un dispositif de coupage qui est non pas fixe comme dans les machines à filières tournantes, mais mobile; il est constitué par un anneau tourné servant de support à une série de couteaux amovibles réglables individuellement par rapport à la surface extérieure de la matrice; l'ensemble des couteaux et de l'anneau de support est mû par une denture pratiquée sur l'anneau, denture qui coopère avec un pignon mA de l'extérieur, par exemple par un petit motoréducteur. On comprend que, dès lors, il n'y a plus de rupture capricieuse des granulés par force centrifuge, mais coupe nette par les couteaux. Comme on peut placer ou enlever les couteaux facilement, le nombre de coupes par tour de l'anneau peut entre modifié à volonté. Enfin, si le moteur du moto-réducteur du coupeur est à deux ou trois vitesses, on dispose d'une gamme de coupe si étendue qu'elle couvre et au-delà toutes les exigences. Néanmoins, malgré les avantages décrits, la presse perfectionnée objet de l'invention perdrait une grande partie de son attrait si elle n'était pas aussi une machine de haut rendement au cheval/heure, le coefficient prix d'achat production au cheval/heure constituant le facteur décisif des frais de l'exploitation de la presse. Ceci implique que le travail desXgalets agglomérateurs soit parfait, ce qui ne peut s'obtenir que s'ils sont tous les deux ou tous les trois alimentés de façon continue, uniforme et égale pour chacun d'eux. On y parvient en profitant du mouvement de rotation rapide du rotor porte-galetspuisque dans la machine décrite ctest le rotor porte-galetsqui tourne et non la filière et en utilisant cette particularité de la machine objet de l'invention pour assurer l'alimentation en farine positive et équilibrée des galets agglomérateurs. Dans ce but, on fixe sur la partie avant du rotor des racleurs en forme de socs de charrue, lesdits racleurs tournant ainsi rapidement avec le rotor et on coiffe la partie avant de la filière avec un couvercle de forme tronconique, concentrique avec le rotor et disposé de telle façon que la grande base du couvercle vienne se raccorder avec l'intérieur de la filière gracie à un diamètre égal ou voisin. A la partie avant, c'est-à-dire la petite base du couvercle tronconique et à sa partie supérieure, on dispose selon l'invention un conduit à'amenée des produits perpendiculaire ou presque à l'axe du couvercle, axe qui est horizontal et commun à la filière et au rotor. Lorsque les produits tombent dans la partie étroite du couvercle, ils forment un rideau de farine qui est attaqué instantanément par la pointe des racleurs hélicoidaux ou socs de charrue qui tournent à toute vitesse avec le rotor porte-galetS sur lequel ils sont fixés. Chacun en prend sa part qui est égale à celle des voisins vu que tous les éléments en présence sont symétriques et de dimension identique. Chaque racleur propulse donc sa charge de farine le long de l'évasement du couvercle conique et la lance sous forme d'un Jet continu de farine vers la filière et les galets. Comme on a disposé les racleurs de telle sorte que l'extrémité finale se termine entre deux galets consécutifs, il est facile de conformer l'extrémité arriere de chaque racleur pour que le Jet de farine soit lancé à peu près au centre de la ligne de contact entre galet et filière. On saisit de suite que l'alimentation ainsi réalisée assure l'uniformité d'alimentation des galets et que la farine est pro Jetée avec force au point où le galet va la passer dans la filière. Pour parfaire l'égalité de charge des racleurs, ceux-ci ont leur génératrice extérieure crénelée. Le système, comme on 11 observera, est indépendant du nombre de galets de la presse. Néanmoins, pour obtenir d'une filière donnée, donc d'une immobilisation donnée, le maximum de production à l'heure, il est intéressant de prévoir plus de deux galets, trois étant un choix rationnel Jusqu'à 150 CV et quatre au-dessus, bien que ce soit une question qui dépende des préférences du constructeur. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut Xetre mise en pratique. La figure la-lb représente la presse selon l'invention en coupe verticale longitudinale, le raccordement des figures la-lb s'effectuant suivant la ligne X-X en traits mixtes. La figure 2 est une vue de face en développement d'un tronçon de la filière montrant son mode de fixation amovible. Le bbati 1 de la presse comprend en son centre une chemise tubulaire 2 qui contient à ses deux extrémités les paliers 3 et 4 de l'arbre horizontal 5 qui supporte en porte-à-faux, à l'extérieur du bAati 1, le rotor 6 supportant une série de galets 7 qui coopèrent avec une filière 8 montée en porte-à-faux, par un emmanchement amovible à talonnette 9 (figure 2) sur une pièce 10a fixée à la face frontale 10 du bAati 1. Devant les canaux ll de la filière 8 sont disposés des couteaux réglables 12 portés par un support annulaire 13 qui est animé d'un mouvement de rotation, par l'intermédiaire d'un engrenage 14, par un groupe moto-réducteur 15. La farine est envoyée à la machine par une trémie 16 qui alimente un distributeur à vis sans fin 17 introduisant la farine dans un mélangeur 18 de l'arbre 19 munis de palets 20 et actionné par un moteur 21. La vapeur est introduite dans le mélangeur 18 par un tuyau 22 et la farine humidifiée est amenée par un conduit 23 dans un capot tronconique 24 coaxial au rotor 6. Ce capot contient des racleurs hélicoida-uz 25 à bord crénelé 26 qui répartissent uniformément la matière devant la filière 8. Ce capot 24 est fixé à la filière 8 par des écrous à oreilles 27. A son autre extrémité, l'arbre 5 porte la poulie d'entratnement 28 située à l'extérieur du bAti 1 ainsi qu'un répartiteur d'huile 29 qui envoie le lubrifiant dans des canaux longitudinaux 30 de l'arbre 5, lesdits canaux se prolongeant par des canaux 31 du rotor 6 qui aboutissent aux paliers supportant les galets 7. La boTte 2g est réunie à un point fixe du bti par une bielle de réaction. La mise en route de la transmission fait tourner la poulie 28, l'arbre 5 et le rotor porte-rouleaùx 6. Ceux-ci commencent donc à tourner comme des satellites, écrasant tout ce qui peut venir s'intercaler entre eux et la face intérieure perforée de la filière 8. Dans le mouvement de rotation du rotor 6, les racleurs héli.coTdaux 25 balayent vivement la surface intérieure de la cloche 24. Si I t on ouvre le distributeur de farine 17, celui-ci alimente l'arbre à paiettes 19 du cylindre mélangeur 18 dans lequel de la vapeur délivrée par les injecteurs réglables du tuyau 22 ajoutent de l'humidité et de la chaleur à la farine pour la préparer à l'agglomération. A l'extrémité avant du tambour mélangeur, le conduit 23 dirige la farine chaude et humide dans la cloche 24 où elle est saisie par les racleurs hélicoidaux 25 et projetée comme sur un toboggan vers la filière et les rouleaux, le point d'impact étant à peu près au premier tiers de la génératrice de contact du rouleau et de la face interne de la filière. Les rouleaux 7 écrasent la farine dans les canaux radiaux de la matrice ou filière 8 et les boudins qui émergent à l'extérieur sont coupés à la longueur désirée par les couteaux 12 qui tournent autour de la filière grtce à leur support commun. I1 va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourrait apporter des modifications à la forme d'exécution qui vient titre décrite. - REVENDICATIONS 1.- Presse à agglomérer particulièrement destinée à l'obtention d'aliments du bétail, caractérisée par le fait qu'elle est à axe horizontal et qu'elle comporte une filière annulaire fixe à l'intérieur de laquelle tournent des galets planétaires supportés par un rotor commun monté en porte-à-faux sur l'axe. 2.- Presse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'alimentation en farine des galets agglomérateurs est assurée par la présence devant chaque galet d'une rampe hélicoTdale fixée au rotor porte-galetset tournant avec ce rotor en coopération avec une cloche fixée à la partie avant de la matrice, les rampes tournant dans cette cloche avec un faible jeu. ).- Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la cloche affecte une forme tronconique dont la grande base est d'un diamètre voisin du diamètre intérieur de la filière. 4.- Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le bord extérieur des rampes racleuses tournantes est crénelé au voisinage de la surface intérieure de la cloche. 5.- Presse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la filière est fixée au corps de la machine par des broches ou tétons formant batonnettes s'engageant dans des rampes fraisées dans un anneau fixé au bâti, le sens de l'inclinaison des fraisages provoquant un serrage énergique de la filière sur la presse quand celle-ci travaille. 6. - Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le coupage des granulés à la sortie des trous de la filière fixe s'effectue à l'aide d'une série de couteaux amovibles, réglables en position individuelle pour le jeu entre leur bord et la machine, ces couteaux étant portés par une pièce annulaire commune guidée dans une rainure circulaire concentrique à la matrice et mise en mouvement par un moteur extérieur. 7. - Presse selon la revendication 6, caractérisée par le fait que le moteur qui meut l'anneau porte-couteaux est constitué par un servo-moteur électrique à plusieurs vitesses commutables en marche. 8.- Presse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'arbre rotatif qui porte le rotor tourne dans deux roulements opposés logés dans une pièce commune formant réservoir d'huile. 9.- Presse selon l'une quelconque des revendicatlons 1 à 8, caractérisée par le fait que le graissage des éléments agglomérateurs s'effectue par des canalisations percées à travers toute la longueur de l'arbre rotor, l'alimentation en huile se faisant à partir d'une botte de distribution flottante sur l'extrémité extérieure de l'arbre rotor, cette botte étant emp8- chée de suivre la rotation de l'arbre à cause d'une bielle de liaison avec le bAati de la presse et étant alimentée en huile par une pompe à départ multiple de type en soi connu. 10.- Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la poulie de commande du rotor est située en porte-à-faux à l'arrière de l'arbre du rotor.