Brevet FR2307580A1 — publié le 19761112

L'invention concerne des perfectionnements aux broyeurs à marteaux utilisés pour la production d'alimentes pour bétail (provenderie) et pour des applications analogues. Les broyeurs à marteaux sont des dispositifs qui, comme on le sait, comportent des marteaux dont la forme est appropriée au résultat à obtenir et qui sont fixés sur des disques calés sur un même arbre. L'ensemble, formant un "rotor", tourne à la vitesse requise à l'intérieur d'une "chambre de broyage" fixe, disposée concentriquement au rotor et formée, au moins pour la moitié de sa surface cylindrique,par une tole perforée, dont le diamètre des perforations délimite, en partie, la grosseur des produits à obtenir. Jusqu'à la période actuelle, en raison de sa simplicité, le broyeur à marteaux, tel qu'il vient d'être décrit, donnait satisfaction en provenderie et dans des industries voisines. Les unités de fabrication augmentant leur débit, la taille des broyeurs augmentait et en une quinzaine d'années la puissance des moteurs équipant ces broyeurs est passée de 50 à 250 CV, voire plus. Ce qui a amené l'apparition de machines très volumineuses et dangeeuses en raison de la vitesse élevée du rotor et de sa masse très importante. En provenderie, les produits à broyer sont des céréales (notamment mais, orge, avoine) ou des tourteaux que le broyage transforme en une mouture appropriée. La présente invention vise à améliorer le rendement énergétique du broyage. En d'autres termes, l'invention vise à diminuer la consommation de force motrice par les broyeurs à marteaux utilisés plus particulièrement dans des usines produisant de l'aliment pour bétail (provenderie). On y parvient, selon l'invention, en diminuant la puissance consommée à vide par le broyeur à marteaux. Pour ce faire, selon une première réalisation conforme à l'invention, on arrête sensiblement la circulation d'air à l'intérieur du broyeur en munissant le broyeur de moyens qui laissent passer le produit à broyer vers la chambre, en empêchant substantiellement l'entrée de l'air dans ladite chambre par ladite entrée, par exemple en montant un sas dans le conduit d'introduction dans la chambre de broyage du produit à broyer. Dans une deuxième réalisation conforme à l'invention, on maintient un vide plus ou moins poussé à l'intérieur de la chambre de broyage, en munissant également le broyeur de moyens supplémentaires qui laissent passer le produit broyé en empêchant substantiellement entrée de l'air dans ladite chambre par ladite sortie, par exemple en disposant un sas dans le conduit de sortie des produits broyés, et en reliant la chambre du broyeur à une pompe à vide. Dans ce cas, la puissance consommée à vide devient négligeable, ainsi que l'élévation de température par brassage de l'air dans la chambre. Les produits évacuent la chaleur éventuellement produite par leur mouture, sachant toutefois que cette chaleur est en partie absorbée sous forme de chaleur latente, par évaporation intense de l'humidité contenue dans les particules des grains, sous l'influence du vide. Le freinage par l'air des fines particules projetées par les marteaux est substantiellement supprimé et, de ce fait, les chocs de ces particules sur les parois sont utiles et contribuent à l'amélioration du débit spécifique. En supprimant l'énergie perdue par l'effet de ventilation produit par le rotor d'un broyeur à marteaux, on obtient donc : - une réduction sensible de 1'énergie consommée par la machine - un débit spécifique indépendant du débit absorbé par le broyeur, c'est-à-dire un rendement constant et indépendant des conditions d'utilisation - une efficacité accrue de la mouture, l'impact sur les parois de la chambre de broyage se faisant sous vide à la même vitesse que celui sur les marteaux. On décrira ci-après deux réalisations d'un broyeur à marteaux perfectionné suivant l'invention, en référence aux figures du dessin joint sur lequel - la figure 1 est une coupe schématique d'une première réalisation de broyeur ; - la figure 2 est une coupe schématique d'une seconde réalisation de broyeur, et - la figure 3 est un graphique du débit par unité de puissance (en ordonnées) en fonction de la puissance consommée (en abscisses), respectivement pour un broyeur ordinaire et pour un broyeur perfectionné selon l'invention. La figure 1 montre un broyeur dont on a représenté schématiquement la chambre de broyage 2 avec son entrée 3 et sa sortie 4, ainsi que le broyeur à marteaux 5 et la grille 6 de la chambre 2. il n'est pas nécessaire de décrire en détails un tel broyeur dont on connait de nombreuses réalisations. il est évident que l'invention n'est pas limitée à un broyeur particulier, donc à des marteaux ou à une grille particulière. Conformément à l'invention, le conduit d'entrée 7 qui mène à l'entrée 3 est équipé d'un sas 8. Le sas est un organe rotatif, comme un sas de porte, qui présente l'avantage d'être fabriqué en série, ou un organe alternatif, comme un sas d'écluse, ce dernier type pouvant être parfaitement étanche. La figure 2 montre une variante de réalisation dans laquelle le conduit 9 par lequel sort le produit broyé est également muni d'un sas 10, et dans laquelle la chambre 2 du broyeur est en communication avec une pompe à vide 11. Dans la réalisation de la figure 1, on peut prévoir une vanne 12, ou tout moyen similaire, permettant une introduction con tôlée d'air dans la chambre. La figure 3 est un graphique sur lequel on a porté, en ordonnée, le débit spécifique d'un broyeur donné classique et en abscisse la puissance consommée, obtenant, pour un produit donné et toutes choses égales d'ailleurs, la courbe que l'on a représenté en A. Cette courbe montre que, dans une zone normale d'utilisation, le débit spécifique croit en même temps que la puissance consommée par le broyeur, ce qui incite l'utilisateur à faire fonctionner son broyeur au plus près de la puissance maximale pour laquelle la ma chine a été conçue. On remarque qu'à un débit spécifique nul correspond une puissance consommée non négligeable. Cette puissance est consommée par les diverses résistances passives et dont la quasi totalité est due au déplacement de l'air provoqué par le rotor. On peut, en effet, assimiler ce dernier à une mauvaise turbine de ventilateur. Cet effet de ventilateur peut consommer, selon l'équipement du broyeur, entre 10 et 25% de sa puissance nominale. L'air produit par le rotor est actuellement aspiré par un réseau de ventilation, monté sur la sortie dés produits broyés. La courbe B du graphique représente théoriquement le débit spécifique obtenu pour un broyeur conforme à l'invention. On constate que le débit spécifique, dans la zone d'utilisation signalée en traits plus gros - est nettement amélioré, - reste indépendant de la puissance consommée pour le broyage. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour augmenter le rendement énergétique d'un broyeur à marteaux utilisé en provenderie ou pour des applications analogues, ce procédé consistant à réduire la puissance consommée à vide par le broyeur. 2 - Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 1, ce dispositif comportant un broyeur présentant une chambre de broyage contenant un rotor à marteaux et une grille placée autour du rotor, une entrée pour introduire dans la chambre le produit à broyer et une sortie pour évacuer de la chambre les produits broyés ayant traversé la grille, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens qui laissent passer le produit à broyer vers la chambre en empêchant substantiellement l'entrée de l'air dans ladite chambre par ladite entrée. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ces moyens sont un sas placé dans un conduit d'entrée des produits dans la chambre. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens supplémentaires qui laissent passer le produit broyé en empêchant substantiellement l'entrée de l'air dans ladite chambre par ladite sortie. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ces moyens supplémentaires sont un sas placé dans un conduit de sortie des produits broyés. 6 - Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que la chambre du broyeur est reliée à une pompe à vide,