Brevet FR2270004A1 — publié le 19751205

La présente invention concerne un broyeur à marteaux destiné notamment au broyage de produits agricoles durs. Elle a plus particulièrement pour objets des perfectionnements aux broyeurs de ce genre qui comprennent un rotor portemarteaux qui tourne dans un tambour et dont les marteaux coopèrent avec au moins un barreau d'impact disposé sur la face interne du tambour, entre le conduit de sortie et le conduit d'entrée, ce conduit étant situé en position haute et débouchant dans le tambour tangentiellement à la paroi de ce tambour, dans le quadrant supérieur de la périphérie du tambour qui est situé en amont du conduit de sortie dans le sens de la rotation du rotor. Ce broyeur peut en outre comprendre une vanne oscillante, montée dans le conduit d'entrée sur le côté amont de ce conduit dans le sens de la rotation du rotor, et qui est retenue par une force de rappel dans sa position extrême dans laquelle elle fait saillie sur le trajet du produit en cours de broyage qui circule le long de la surface interne du tambour. Cette vanne comprend une plaque motrice placée sur le trajet du courant de produit en cours de broyage qui tourne dans le tambour et une plaque obturatrice placée sur le trajet du produit à broyer arrivant par le conduit d'entrée. Dans ce broyeur à marteaux, la plaque motrice est sollicitée par le courant de produit en cours de broyage qui tourne dans le tambour et ce courant tend à repousser cette plaque à partirsaposition extrême, en surmontant l'effet de la force de rappel. La plaque obturatrice est entraînée par ce mouvement et réduit alors la section libre du conduit d'entrée dans une mesure correspondante, de sorte que la quantité de produit à broyer qui peut pénétrer dans le tambour est réduite.Grâce à cette construction, même dans un broyeur équipé d'un large conduit d'entrée, c'est-à-dire d'un conduit d'entrée de section libre relativement grande la quantité de produit qui est mise en mouvement dans le tambour par le rotor est toujours limitée à la quantité qui peut y être admise sans surcharger le moteur d'entraînement du rotor ni excéder la capacité maximum a laquelle le broyeur peut encore donner un produit broyé de qualité optimale. Il est avantageux que la force de rappel qui agit sur la vanne oscillante croisse avec l'excursion de cette vanne. En outre, il est avantageux que la force de rappel puisse être adaptée à la puissance des divers moteurs d'entraGnement qui peuvent équiper un même broyeur. On utilise avantageusement, comme organe de rappel, un poids qui attaque la vanne oscillante par l'intermédiaire d'un bras de levier et qu'on peut placer à une distance veriable de l'axe d'articulation ou de l'arbre de la vanne. Il est également avantageux que le bras de levier puisse être calé sur l'arbre de la vanne en différentes positions angulaires relatives par rapport à cette vanne et, il est également avantageux de pouvoir échanger le poids de rappel contre un autre. En variante, il est également possible d'utiliser comme organe de raprel un ressort de compression ou de traction, éventuellement interchanzeable, mais le mode de construction décrit ci-dessus qui utilise un poids rerrésente la solution préférée. Ce poids constitue le seul organe que le personnel de service du broyeur a à régler, ce qui supprime tous les risques de pannes de fonctionnement dues à des fausses manoeuvres. Si par exemple, la tension du réseau d'alimentation du moteur d'entratnement du rotor decroît, ce qui n'est pas exclu, il suffit de déplacer le poids sur le bras de levier de la façon prescrite pour que le broyeur continue à fonctionner correctement.Etant donné que le broyeur ne comporte aucun autre organe réglable, le personnel, qui est, dans la plupart des cas, dépourvu de formation technique, ne risque pas de procéder à des manoeuvres de réglage incorrectes qui, dans d'autres broyeurs, entraîneraient des pannes de fonctionnement qui devraient être ensuite réparées par un spécialiste. L'invention vise, en outre, à réduire le degré d'échauffement du courant de produit, en cours de broyage, qui tourne à l'intérieur du tambour, et à donner au produit broyé une granulométrie encore plus régulière. En conséquence, selon l'invention des conduits de passage ménagés dans les têtes des marteaux du rotor réduisent l'échauf- fement du produit en cours de broyage en provoquant une circulation d'air et contribuent également à améliorer l'uniformité de granulométrie du produit broyé. La présence de ces conduits de passage est particulièrement avantageuse en combinaison avec la vanne oscillante précédemment mentionnée mais elle est également avantageuse indépendamment des caractéristiques de cette vanne. Un mode de réalisation de 7'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une coupe du broyeur à marteaux selon l'invention ; et La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Avec référence aux figures 1 et 2, le broyeur comprend essentiellement un tambour 1 qui renferme un rotor- porte-marteaux composé essentiellement d'un support 3, qui tourne sur un axe 2, et de marteaux 5 articulés sur ce support, et qui oscillent sur ce dernier en tournant autour d'axes 4. Le rotor porte-marteaux est entraîné par un moteur électrique non représenté. A son extrémité libre, chaque marteau 5 porte deux plaquettes de percussion 6 en acier trempé qui coopèrent, lors de la rotation du rotor dans le sens de la flèche, avec des barreaux d'impact 7 disposés sur la face interne du tambour 1, entre le conduit de sortie 8 et le conduit d'entrée 9. Le conduit de sortie 8 est disposé latéralement au tambour 1, sur son côté le plus éloigné du conduit d'entrée 9. Un tamis 10 est interposé entre le conduit de sortie 8 et le volume intérieur du tambour. Le conduit d'entrée 9 débouche tangentillement dans le tambour 1, dans le quadrant supérieur de la périphérie du tambour qui se trouve en amont du conduit de sortie 8, dans le sens de la rotation du rotor. Au-dessus du conduit 9 est agencée une trémie 11 dont l'orifice de sortie peut être obturée par une vanne d'arrêt 12. Entre les parois latérales du conduit d'entrée 9, qui sont perpendiculaires à l'axe 2 de rotation du rotor, est montée une vanne oscillante 15 articulée sur uniaxe ou arbre 14. Un levier 18, solidaire de la vanne oscillante 15 ou de son arbre oscillante 14, porte un poids de rappel 19. On peut régler la position de ce poids sur le levier 18 et également régler la position angulaire de ce levier par rapport à la vanne oscillante 15. La vanne 1 5 comprend une plaque motrice et obturatrice 20, incurvée suivant un arc de cercle centré sur l'axe ou arbre 14 et dont la face la plus éloignée de l'arbre 14 porte des barreaux d'impact 21 parallèles à cet arbre 14. Cette plaque est fixée à deux bras 22 solidaires de l'arbre 14 et qui oscillent dans le conduit d'entrée 9. Un-seul des bras 22 est visible sur la figure 1. Les bras 22 peuvent également présenter une configuration différente de celle représentée sur le dessin. Le conduit d'entrée 9 présente une section libre relativement grande qui n'est que légèrement étranglée par la plaque 20 lorsque cette dernière occupe sa position extrême ou de repos dessinée en traits continus sur la figure 1. Pendant le fonctionnement du broyeur, le produit à broyer est entraîné en rotation dans le tambour 1 et frspre la plaque 20.Sous la poussée du produit, la plaaue 20 pivote en surmontant la force de rappel exercée par le poids 19 pour prendre la position indiquée en traits interrompus sur la figure 1. Dans cette position de la vanne, la section libre du conduit d'entrée 9 est étranglée à l'endroit où ce conduit débouche dans le tambour pour réduire la quantité de produit à broyer qui peut alors pénétrer dans ce tambour.Ce processus règle automatiquement la quantité de produit à broyer qui tourne dans le tambour, sur la valeur à laquelle le moteur d'entraînement du rotor tourne sans être surchargé et qui permet d'obtenir un produit broyé possédant la qualité optimale. La plaque 20, qui fait légèrement saillie à l'intérieur du cercle primitif des barreaux d'impact 7 joue donc à la fois le rôle d'un'organe moteur qui commande la position angulaire de la vanne et le rôle d'un organe obturateur du conduit d'entrée 9. Comme on l'a indiqué sur la figure 2, chaque marteau 5 comprend deux bras 23 parallèles entre eux. A une extrémité, ces bras sont articulés sur le support 3, sur lequel ils oscillent en tournant autour d'un axe 4 et, à l'autre extrémité, ils sont réunis par les deux éléments de percussion 6. Ces éléments 6 sont constitués par des plaquettes qui sont disposées parallèlement entre elles à un certain écartement mutuel, de sorte qu'elles délimitent entre elles un passage 24 orienté dans la direction longitudinale du marteau. Lorsque le rotor tourne, la rotation des passages 24 des marteaux 5 induit une circulation d'air qui refroidit le produit. Le broyeur à marteaux suivant l'invention est principalement approprié pour le concassage ou broyage des produits agricoles tels que, par exemple, les grains de céréales, petits pois, lentilles, chataignes, glands, luzerne, notamment pour la préparation des produits pour l'alimentation animale. Dans ces opérations, on doit éviter de provoquer un trop fort échauffement du produit dans le broyeur, par frottement ou autre phénomène, car l'élévation de température est préjudiciable à la qualité du produit, notamment lorsque le produit introdult dans le broyeur a déjà été traité par des additifs sensibles à la chaleur ou que ces additifs sont introduits dans le produit aussitôt après le broyage. En général, ces additifs sont ajoutés aux grains dans le cas de produits d'alimentation médicaux. Par ailleurs, compte tenu de ce domaine d'application, il est particulièrement important que le broyeur soit à l'abri des fausses manoeuvres et des pannes dues à ces fausses manoeuvres parce que, d'une part, en général, le personnel employé dans ces applications ne possède aucune connaissance technique ni expérience du matériel et que, d'autre part, les réparations sont relativement coûteuses dans les entreprises agricoles en raison des frais de déplacements très élevés. Finalement, il est souhaitable que le broyeur à marteaux en question soit capable de broyer des produits de différentes natures et présentés dans différents états avec des résultats de même qualité ; il doit, par exemple, donner d'aussi bons résultats dans le cas du broyage de grains de mais humides, qui tendent à s agglomérer, que dans celui du broyage de grains de blé qui sont plus lisses, plus petits et qui s'écoulent plus facilement. Toutes ces conditions sont remplies par le broyeur à marteaux suivant l'invention et ces buts visés sont atteints d'une façon extrêmement simple et dans une machine possédant une très grande capacité de production. RE VEN DI C A T IONS 1.- Broyeur à marteaux, notamment destiné au broyage des produits agricoles durs, comprenant un rotor porte-marteaux qui tourne dans un tambour et dont les marteaux coopèrent avec au moins un barreau d'impact disposé sur la face interne du tambour entre le conduit de sortie et le conduit d'entrée situé en position haute, ce broyeur étant caractérisé en ce que chaque marteau présente, dans sa tête, un passage orienté dans sa direction longitudinale. 2.- Broyeur à marteaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque marteau présente à son extrémité libre deux éléments de percussion présentant la forme de plaquettes et disposées parallèlement et à un certain écartement mutuel. 3.- Broyeur marteaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque marteau comprend deux bras parallèles entre eux qui, à une extrémité, sont articulés sur un support tournant entraîné en rotation, tandis qu'à l'autre extrémité, ils-sont reliés entre eux par les deux éléments de percussion.