Brevet FR2377592A1 — publié le 19780811

la présente invention concerne le séchage ou dessiccation de produits végétaux divers, notamment le séchage de produits alimentaires pour animaux ainsi, le cas échéant, que la dessiccation de grains, graines, légumes et fruits divers. Il est, en effet, souvent nécessaire pour assurer leur conservation de sécher de très nombreux produits végétaux et cela doit souvent pouvoir être effectué sur le lieu même de production par des moyens simples pour pouvoir limiter, voire supprimer, le transport et surtout le stockage qui nuit très souvent à la qualité des produits en favorisant leur fermentation. De plus, ces produits doivent etre ramenés à une humidité minimum leur permettant d'être stockés sans risque de fermentation. L'invention crée un nouveau procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui permettent d'exécuter une dessiccation très efficace et, le cas échéant, une mise en forme a 5'aide d'un matériel simple et bon marché pouvant être développé dans de nombreuses exploitations agricoles. Conformément a' l'invention, le procédé pour la fabrication de pastilles végétaies desséchées est caractérisé en ce qu'on réduit les végétaux en segments de faible dimension, en ce qu'on soumet lesdits segments à une action de broyage faisant exsuder la sève, en ce qu'on fait déplacer lesdits segments broyés dans des chambres de dessiccation successives, en ce qu'on introduit lesdits segments après dessiccation dans un moule et en ce qu'on les soumet à une compression engendrée par une force de pression pure. Pour la mise en oeuvre du procédé de dessiccation, l'invention crée un dispositif qui est caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe, des tubulures disposées longitudinalement å l'intérieur de ladite euveloppe suivant au moins une rangée, des chambres de dessiccation supportées par lesdites tubulures de façon tournante, des trémies distributrices amenant les aliments végétaux à l'entrée d'une première tubulure reprenant lesdits aliments à la sortie de ladite première tubulure et les introduisant dans la seconde tubulure, puis de la seconde tubulure jusqu'à une tubulure suivante et des moyens pour faire circuler les aliments végétaux dans lesdites chambres de dessiccation et pour faire circuler un fluide de des- siccation dans lesdites tubulures puis dans lesdites chambres de dessiccation. Une application tout particulièrement importante de l'invention est constituée par la dessiccation et la mise sous forme de pastilles comprimées de fourrages divers pouvant être facilement stockés et ensuite consommés par les animaux. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation schématique du dispositif de l'invention. La fig. 2 est une élévation, à plus grande échelle, illustrant une réalisation particulière d'une partie du dispositif de la fig. 1. La fig. 3 est une élévation vue suivant la ligne III III de la fig. 2. La fig. 3a est une coupe vue sensiblement suivant la ligne IIIa-IIIa de la fig. 3. La fig. 4 est une coupe-élévation à plus grande échelle et en partie schématique vue sensiblement suivant la ligne IY~1V de la fig. 1 La fig. 5 est une coupe partielle agrandie d'un détail de réalisation d'organes apparaissant à la fig. 4. La fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5. La fig. 7 est une coupe-élévation très agrandie illustrant un mode de réalisation particulier d'une autre partie du dispositif de la fig. 1. Dans ce qui suit, le dispositif de l'invention est décrit dans sa réalisation à la fabrication de fourrage haché, desséché et comprimé, mais, ainsi qu'il est expliqué dans ce qui précède, ce mode de réalisation particulier ne limite pas la mise en oeuvre de l'invention aux autres application possibles. 1 désigne une trémie dans laquelle le fourrage en vrac est introduit sans précaution particulière, par exemple immédiatement après avoir ét fauche. La trémie 1 sert à l'aliments tation d'un dispositif transporteur 2 qui amène le fourrage à un ensemble broyeur 3 à la sortie duquel la matière broyée est amenée et reprise par un transporteur 4 à un ensemble de des siccation 5, d' od le fourrage sec est conduit par des canaux ou trémies 6 à des- mécanismes de compression 7 dans lesquels le fourrage est mis sous la forme de pastilles, boulettes ou analogues. Ainsi que l'illustre la fig. 2, le dispositif transpor teur 2 venant de la trémie 1 à l'ensemble broyeur 3 est cons titué avantageusement pour assurer supplémentairement une fonc tion de pré-hachage du fourrage. Â cette fin, le dispositif transporteur est par exemple constitué par deux jeux de channes ou courroies sans fin 8 montées sur des roues 9 d'entraSnenent et 10 de tension, lesdites channes ou courroies sans fin 8 étant reliées de place en place par des barrettes transversales 17 qui se déplacent au-dessus d'un tablier 12 constitué par un plan incliné présentant en section sensiblement la forme de la lettre U. immédiatement en amont du tablier 12, si l'on considère le sens de déplacement suivant la flèche f1 des barrettes 11, le transporteur comporte des lames 13 et 14 séparées l'une de l'autre d'une mesure correspondant à l'épaisseur desdites bar rettes transversales. À leur extrémité inférieure, les lames 13, 14 forment des dents 13a, 14a analogues aux dents des lames 'd'une faucheuse mécanique.De cette façon, le fourrage se trou vant dans la trémie 1 et entraîné par les barrettes successives Il est amené à passer entre les lames 13, 14 dont les dents 13a, 14a qui sont aftttées exercent une action de cisaillage d'où il résulte que seuls des tronçons des brins de relativement faible'longueur, par exemple quelques centimètres, sont entrat nés par les barrettes Il le long du tablier 12. il est avantageux, ainsi que l'illustre le dessin, que le transporteur 2 soit recouvert par un capot 15 et qu'une goulotte de récupération 16 soit prévue. Les roues motrices 9 sont par exemple entraînées à par tir d'un moteur électrique ou autre 17 au moyen d'une chine ou courroie 18. Le transporteur 2 amène les brins de fourrage prédéccu pés au-dessus de l'ensemble broyeur 3 dont une réalisation avan tageuse est illustrée par les fig. 2, 3 et 3a. Cet ensemble comporte deux pignons 19, 20 montés sur des arbres 21 eux maies respectivement supportés par des paliers 22 qui sont avantageusemeut,prévus pour être réglables en hauteur. A cette fin, les paliers 22 sont montés sur des embases 23 qui les supportent au moyen de cales d'épaisseur interchangeables 24 ou bien un mécanisme approprié est prévu pour permettre un réglage continu en betteur desdits paliers 22. Les pignons 19 et 20 sont réalisés comme illustré par la fig. 3a et délimitent dans les fonds de dent des lumières 25 qui débouchent au-dessus d'un moyeu conique 26 conduisant à des lumiêres latérales 25a d'évacuation. Les pignons 19 et 20 qui sont en prise l'un avec l'autre coopèrent avec des cylindres presseurs 27, 28 montés sur des arbres 29, 30 portés dans des paliers appropriés. Les arbres 29 et 30 sont chacun munis d'une roue d'entratnement 31 et une chaste ou courroie 32, montée comme illustré par la fig. 3, passe sur lesdites roues 31 et sur une ou des roues motrices 33 que comporte l'un des pignons, en l'occurrence le pignon 19. Un galet tendeur 34 est supplémentairement prévu pour la channe ou courroie 32 qui entrain les cylindres presseurs 27, 28 en sens opposés, leur sens de rotation, par contre1 étant lui-X8me opposé à celui du pignon en regard duquel ils se trouvent. 35 désigne un déflecteur de répartition qui est disposé au-dessus des cylindres presseurs 27, 28 et en dessous de l'extrémité de déversement du dispositif transporteur 2. De cette façon, les brins de fourrage sont amenés sur le déflecteur 35 qui est réparti sur l'un et l'autre cylindre presseur 27, 28 qui, à leur tour, amènent lesdits brins de fourrage à passer entre eux et les pignons, puis entre les pignons ainsi que l'illustrent les flèches de la fig. 3. Les brins de fourrage sont ensuite évacués par les lumières 25, glissent sur le four- reau 26 et passent par les lumières latérales 25a. La mesure dont les brins de fourrage sont broyés dépend évidemment de la distance qui sépare les pignons 19, respectivement 2O,des cylindres presseurs 27,respectivement 28. Par ailleurs, la forme de la denture des pignons 19, 20 constitue également un élément déterminant pour le broyage à réaliser qui est destiné à faire éclater les brins de fourrage sur toute leur longueur pour que la sève qu'ils contiennent soit mise à l'air libre. Afin que tous les brins de fourrage provenant du dispositif transporteur 2 soient bien amenés à l'ensemble broyeur, une trémie 36 de grande dimension est prévue pour entourer complètement les cylindres presseurs 27, 28 et au moins la partie supérieure des pignons 19, 20 ainsi que la partie infé- rieure dez p47 19 et 20 ; il faut en effet que le fourrage ne puisse sortir que par les lumières des pignons19 et 20. Les brins broyés provenant des lumières 25a des pignons de l'ensemble broyeur 3 sont récupérés par le transporteur 4 qui peut indifféremment être un dispositif à bande sans fin ou un dispositif constitué de façon analogue au dispositif transporteur 2, c'est-à-dire comportant deux jeux de charnels ou courroies entre les brins desquelles sont disposées des barrettes transversales coulissaut le long d'un tablier sur lequel le fourrage est transporté a cours du déplacement des barrettes. Les brins broyés sont ainsi amenés au-dessus de l'en- semble de dessiccation 5 qui comporte, à sa partie supérieure, un transporteur de répartition 37 constitué avantageusement de manière analogue au dispositif transporteur 2 et disposé audessus d'un tablier 38 (fig. 1 et 4) présentant des lumières 39 qui communiquent respectivement avec des trémies 40. La fig. ?,montre que chaque trémie 40 est alignée avec une rangée de chambres de dessiccation 41, 41a ... 41n. Le nombre de rangées de chambres de dessiccation dépend de la capacité de travail que doit présenter le dispositif et le nombre de chambres de chaque rangée dépend de différents paramètres de traitement. Les chambres de dessiccation sont contenues à. l'inté- rieur d'une enveloppe 42 construite pour être étanche ou sensiblement étanche. A une extrémité, par exemple sur le c8té gauche de la fig. 4, l'enveloppe 42 délimite avec une cloison 43 un compartiment 44 s'étendant sur toute sa hauteur, ledit compartiment 44 pouvant être commun aux différentes rangées de chambres de dessiccation ou séparé par des cloisons en autant de chambres élémentaires qu'il existe de rangées dè chambres dé dessiccation. La cloison 43 sert de support à l'extrémité de tubulures 45 qui, de préférence, sont de section circulaire et qui s'étendent sur la majeure partie de la longueur de l'enveloppe 42. À leur autre extrémité et ainsi que l'illustre la fig. 5, les tubulures 45 sont fixées sur des noyaux 46, eux-mSmes portés par une armature 47. Les tubulures 45 sont percées de lumières 48 qui, de préférence, ouvrent dans leurs c8tés latéraux ou à leur partie inférieure. Les tubulures 45 communiquent avec le compartiment 44 de sorte qu'une circulation de fluide peut être établie entre lesdites tubulures et ledit compartiment. Les tubulures 45 supportent par des douilles 49 des croisillons 50 dont les extrémités forment des pattes 51 pour la fixation de t8les 52, respectivement 53, sensiblement en et délimitant ainsi en section un carre. Comme l'illustre la fig. 6, les bords 52a respectivement 53a des tôles 52, 53 sont légèrement galbés et dirigés vers l'intérieur du carré, tandis que les extrémités opposées 52b respectivement 5db, des tôles 52, 53 formeut un bord tombé de recouvrement. On délimite ainsi une chicane entre les bords 53a et 52b, d'une part, et 52a et 53b, d'autre part.Les chicanes ci-dessus s'étendent sur toute la longueur des chambres de dessiccation dont les tôles sont supportées à leur autre extrémité par des croisillons 50a analogues aux croisillons 50, lesdits croisillons 50a étant supportés par un manchon 54 monté pour pouvoir tourner sur le noyau 46. Chaque manchon 54 est muni d'une roue d'entraSnement 55 et toutes les roues d'entraînement d'une chambre de dessiccation d'une meme rangée sont reliées entre elles par une chaise ou courroie 56 pour que lesdites chambres de dessiccation soient entraînées en rotation dans le sens figuré par la flèche f1 à la fig. 6. On voit en effet que, pour ce sens de rotation, les brins de fourrage sont empêchés de passer dans la chicane formée par les bords 52b, 53a et 52a, 53b mais qu'un fluide gazeux peut circuler librement par lesdites chicanes. il est avantageux, ainsi que l'illustre la fig. 1, que les chambres de dessiccation adjacentes d'une même rangée soient décalées de 450 l'une par rapport à l'autre et qu'il en soit de même en ce qui concerne les chambres de dessiccation de deux rangées voisines lorsque le dispositif comporte plusieurs ran gées de chambres de dessiccation. De cette façon, l'encombrement est le plus petit possible. Les chambres de dessiccation contiennent intérieurement des aubes inclinées 57 fixées sur l'une au moins des parois internes des tôles 52 et/ou 53. Comme l'illustrent les fig. 1, 4 et 5, la trémie 40 reliée au tablier 38 du transporteur de répartition 37 ouvre à l'intéFieur dans l'une des extrémités de la chambre de dessiccation 41 de sorte que des brins de fourrage sont ainsi amenés dans cette chambre. L'autre extrémité de la chambre 41 est ouverte et comsuniqus, comme le montre la fig. 4, avec une trémie 40a qui mène à l'entrée de la chambre de dessiccation contiguë 41a.L'extrémité de sortie de cette chambre communique avec une trémie 40b menant à la chambre de dessiccation suivante 41b et ainsi de suite Jusqu'à la chambre de dessiccation 4In, dont la sortie communique ainsi que l'illustre la fig. 1 avec les trémies 6 menant au mécanisme de compression 7. il existe autant de trémies 6, 6a ... 6n que de rangées de chambres de dessiccation. L'ensemble de dessiccation représenté à la fig. 4 colporte encore une chaudière de chauffage 59 dont les gaz brillés sont évacués par une cheminée 60, la chaudière 59 servant au chauffage d'air pulsé par une turbine 61. L'air ainsi pulsé et chauffé est conduit dans le compartiment 44 pour entrer dans les différentes tubulures 45, puis passer par les lumières 48 de ces tubulures dans les chambres de dessiccation d'où il s'échappe par les chicanes qu'il délimite, avant d'être évacué de l'enveloppe 42 par un conduit approprié non représenté qui peut d'ailleurs tette simplement constitué par des aJours prévus au niveau des trémies 40, de. sorte qu'un préchauffage et un pré séchage des brins de fourrage sont ainsi réalisés au niveau mssne du transporteur de répartition 37. Il est' avantageux pour régler la température de l'air devant entrer dans chaque tubulure 45 de prévoir des résistances de chauffage additionnelles 58 disposées dans le compartiment 44. Le cas échéant, les résistances de chauffage 58 peuvent mêe constituer le seul élément de chauffage. Les brins de fourrage sec sont conduits par les trémies 6, 6a au mécanisme de compression qui est réalisé de préférence comme illustré par la fig. 7, c'est-à-dire que les trémies 6, 6a débouchent dans des ioules 62, 62a correspondant respectivement à deux rangées de chambres de dessiccation. Chaque moule comporte une partie fixe cylindrique 63 pontée sur un plateau fixe 64 relié à un bati 65. Un piston 66, respectivement 66a, est engagé dans chaque partie fixe de moule 63, 63a et est guidé dans une coulisse 67, respectivement 67. Les pitons 66, 66a sont fixés sur une couronne oblongue 68 dans la lumière oblongue de laquelle un excentrique 69 est porté par un plateau 70 entraîné par un arbre moteur 71. De cette façon, les pistons 66, 66a sont animés d'un mouvement alternatif au cours duquel ils dégagent l'embouchure des trémies 6 respectivement 6a pour permettre au fourrage séché d'entrer dans les moules 62, 62a. Le plateau 70 porte et entrain une came 72 présentant une rainure 73 dans le quelle sont disposés des galets 74 re8- pectivement 74a de commande de tiges 75, 75a reliées à leur extrémité libre à des douilles 76, 76a guidées sur des tiges 77, 77a,elles-8mes montées dans des fourreaux 78 portés par le bâti 65 pour pouvoir coulisser contre l'action de ressorts 79 dont la tension peut Autre réglée au moyen d'écrous 80. Un culbuteur 81 articulé sur un axe 82 est prévu en regard de chaque moule 62 pour pouvoir pivoter dans certaines conditions de fonctionnement exposées dans ce qui suit. Gomme cela ressort de ce qui précède, dans une première phase de fonctionnement, 1'excentrique 69 et a came 72 occupent une position pour laquelle le piston 66 dégage l'em- bouchure de la trémie 6, tandis que la douille 76 est accolée au cylindre fixe 63 du moule 62. Les brins secs de fourrage peuvent ainsi pénétrer dans le moule 62 dont le volume est important. Le plateau 70 étant entraîné en rotation, l'excentrique 69 déplace le piston 66 pour qu'il obture progressivement l'embouchure de la trémie 6, ce qui a pour effet de comprimer les brins de fourrage dans le moule od contre la tige 77. Ce mou- vement se poursuit jusque ce quelle piston 66 fasse légèrement saillie hors de la partie fixe 63. La mesure dont le fourrage est comprimé dépend donc de la position initiale de la tige 77 et de la tension donnée au ressort 79.En fin de course du piston 66, la came 72 agit sur le galet-74 et la 'tige 75 pour écarter la douille 76 de la partie fixe 63 du moule. la douille 76 vient alors occuper la position représentée à la gauche du dessin, ce qui permet au culbuteur 81 de venir appuyer sur la pastille de fourrage comprimé se trouvaut entrele piston 66a et la tige 77a. La pastille peut ainsi être chasse dès ce moment ou bien dès que le piston 66 commence sa course de retour au fur et à mesure de la rotation du plateau 70 et de son excentrique 69. Le mécanisme de compression décrit ci-dessus soumet le fourrage uniquement à des forces de compression progressives, ce qui évite toute surchauffe du fourrage comme cela serait le cas s'il était soumis à l'effet de boudinage d'une vis ou analogue. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, l'ensemble de dessiccation 5 peut comporter une enveloppe pratiquement étanche et l'intérieur de celle-ci peut être relié a' une source d'aspiration faisant qu'une dépression importante est créée dans ladite enveloppe pour réaliser én quelque sorte une dessiccation sous vide. Dans ce cas, au moins la turbine 61 est supprimée. De même, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en modifiant la réalisation des transporteurs qui pourraient être constitués par des gaines dans lesquelles le fourrage serait transporté dans une veine d'air en mouvement. De même, les chambres de dessiccation peuvent présenter en section d'autres formes que celles représentées et il en est de m8me de l'ensemble broyeur qui peut comporter des meules coopérant en lieu et place des pignons, lesdites meules tournant l'une contre l'autre sans frottement afin d'écraser les brins de fourrage sans en reduire exagérément la longueur. REVEhWICATIOllS 1 - Procédé pour le séchage de produits végétaux se présentant sous la forme d'éléments de petites dimensions, caractérisé en ce qu'on fait déplacer les éléments de produits végétaux dans des chambres de dessiccation successives. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réduit les végétaux en segments de faible dimension, en ce qu'on soumet lesdits segments à une action de broyage faisant exsuder la sève, en ce qu'on fait déplacer lesdits segments broyés dans des chambres de dessiccation successives, en ce qu'on introduit lesdits segments après dessiccation dans un moule et en ce qu'on les soumet à une compression engendrée par une force de pression pure. 3 - Dispositif pour le séchage d'éléments végétaux mettant en oeuvre le procédé de l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe, des tubulures disposées longitudinalement à l'intérieur de ladite enveloppe suivant au moins une rangée, des chambres de dessiccation supportées par lesdites tubulures de façon tournante, des trémies distributrices amenant les éléments végétaux à l'entrée d'une première tubulure reprenant lesdits éléments à la sortie de ladite première tubulure et les introctisant dans la seconde tubulure, puis de la seconde tubulure jusqu a une tubulure suivante et des moyens pour faire circuler les éléments végétaux dans lesdites chambres de dessiccation et pour faire circuler un fluide de dessiccation dans lesdites tubulures puis dans lesdites chambres de dessiccation. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les tubulures communiquent avec les chambres de dessiccation par des lumières, les moyens pour amener le fluide de dessiccation comportant au moins un compartiment communiquant avec l'intérieur de chaque tubulure. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les tubulures et leurs chambres de dessiccation sont disposées suivant plusieurs rangées verticales0 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les chambres de dessiccation comportent des aubes inclinées fixées sur leurs parois internes pour assurer le déplacement des éléments végétaux lorsque lesdites chambres sont entrainées en rotation autour des tubulures d'amenée du fluide de dessiccation0 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le fluide de dessiccation est de l'air pulsé et chauffé maintenu indifféremment au-dessus et en dessous de la pression atmosphérique. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte supplémentairement un ensemble broyeur disposé avant l'ensemble de dessiccation et des moyens pour amener les éléments végétaux à passer dans ledit ensemble broyeur, puis pour amener les éléments végétaux broyés depuis ce broyeur jusqu'aux chambres de dessiccation. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble broyeur comporte au moins deux pignons de broyage dont les dentures engrènent et au moins deux cylindres presseurs coopérant avec les pignons de broyage qui présentent des lumières en forme de denture pour conduire les éléments végétaux sur un moyen d'évacuatipn conique menant à des lumières latérales d'éjection0 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 9, caraotérisé en ce que la position des cylindres presseurs est réglable par rapport aux pignons de broyage. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte supplémentairement des moules de mise sous pression comportant un piston presseur exerçant seulement une action de pression sur les éléments végétaux desséchés amenés auxdits moules, 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que les moules comportent un cylindre fixe ouvert dans lequel coulisse le piston presseur et une douille mobile guidée sur une tige fixe constituant le fond du moule, ladite douille mobile étant déplacée en relation de temps avec le piston presseur, de sorte que ladite douille mobile est en contact avec le cylindre fixe du moule pendant la course de compression du piston pres-seur, puis écartée dudit cylindre fixe en fin de ladite course de compression de ce piston0 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que la tige formant le fond du moule est à position réglable. 14 - Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte, supplémentairement, des lames de pré-découpage coopérant avec un dispositif transporteur par lequel les éléments végétaux sont amenés depuis une trémie jusqu'à 11 ensemble broyeur. 15 - L'application du procédé de l'une des revendications 1 ou 2 et du dispositif de l'une des revendications 3 à 14 à la fabrication de pastilles de fourrage comprimé.