Brevet FR2420912A1 — publié le 19791026

Ltinvention est relative à un hache-paille comprenant un carter dans lequel sont disposés : des couteaux rotatifs pour hacher les brins de paille qui sont introduits de préfe rence sous forme de balles par l'intermédiaire d'un canal da- limentation; des buses pour asperger la paille hachée avec un liquide réactif tel qu'une solution de soude caustique; et un ventilateur pour évacuer la paille ainsi hachée et aspergée. Coime on le sait, la paille des céréales est constituée essentiellement de lignine et de cellulose qui font partie des hydrates de carbone et elle possède donc une valeur nutri- tive élevée. Néanmoins, la paille de céréales ne peut être utilisée comme fourrage que dans une certaine mesure seuls son état initial, étant donné que la lignine est indigeste aux ruriants et que la cellulose présente dans la paille est incorporée fermement à cette lignine. On a donc déjà proposé de traiter la paille de céréales avec certains produits chimiques capables de briser la carapace de lignine et de libérer ainsi la cellulose, si bien que celle-ci peut être digérée et que sa valeur nutritive peut donc être mise è profit. I1 est ainsi connu de plonger la paille dans une solution de soude caustique' faiblenent concentrée, ce qui provoque une dissolution au moins partielle de la lignine. Auprès avoir été plongée dans cette solution, la paille doit être lavée à l'eau pour en éliminer la solution de soude caustique en excès. Ce procédé n'est pas seulement très compliqué mais présente encore l'inconvénient que le lavage à l'eau de la paille lessive celle-ci et lui fait perdre de nombreuses substances alimentaires de valeur. On a donc déjà proposé de hacher d'abord la paille, puis de l'asperger avec une solution de soude caustique de concentration moyenne et enfin de la soumettre à une opération de mélange. Un inconvénient de ce procédé connu est que la solution de soude caustique ne se répartit pas uniformément dans la paille à traiter car la solution dont la paille hachée est aspergée est aussitôt absorbée avidenent par les particules de paille les plus proches des buses d'aspersion et, lors de l'opération de Rélange subséquente, ces-derniEres particules de paille ne libèrent guère de cette solution au profit des autres particules. Les particules de paille qui se trouvent à proxi-it immédiate des buses d'aspersion absorbent donc tne bien trop grande quantité de solution de soude qui ne peut ensuite en être extraite lors de la dissolution de la lignine, si bien qutil subsiste dans ces particules de paille une teneur résiduelle excessive de solution de soude, ce qui les rend indigeste pour les animaux à nourrir.Au contraire, les autres particules de paille, c'est-i-dire celles qui ne se trouvent pas au voisinage immédiat des buses d'aspersion, reçoivent trop peu de solution da soude et, par conséquent, la lignine de ces particules de paille se trouve insuffisaxent désagrégée. En outre, selon ce procédai connu, le calcul de la quantitd de solution de soude nécessaire au traitement de la paille est très compliqué et ne peut être effectué que très difficilement en pratique par l'a- griculteur. L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients des procédés connus et de créer un hache-paille qui assure, de façon simple, une répartition uniforme de la solution de soude, selon le dosage exact, sur la paille hachée. Pour atteindre ce but, le hache-paille défini en préambule est essentiellement caractérisé, selon l'invention, en ce que les couteaux rotatifs sont disposés en couronne sur un portecouteaux, en saillie vers les brins de paille arrivant dans le hache-paille, et coopèrent avec des contre-couteaux fixes; en ce qu'un dispositif d'extraction est disposé à l'intérieur des couteaux rotatifs pour conduire aux couteaux fixes et rotatifs les brins de paille arrivant; et en ce que les buses d'aspersion sont agencées de façon telle qu'elles injectent le liquide réactif dans le courant d'air du ventilateur. L'agencement ainsi donné au hache-paille conforme à l'invention permet aux brins de paille, qui arrivent en particulier sous forme de balles, d'être prélevés par le dispositif d'extraction logé à l'intérieur des couteaux rotatifs et d'être débités radialement vers l'extérieur, c'est-à-dire vers les couteaux rotatifs, là où les brins de paille sont non seulement coupés selon une direction perpendiculaire à leur longueur, mais encore fendus selon cette longueur. Etant donné que les buses d'aspersion injectent le liquide réactif dans le courant d'air engendré par le ventilateur, le brouillard de liquide créé par ces buses est entraîné par le courant d'air et réparti convena blement, ce grace à quoi il se dépose uniformément sur les particules de paille hachées et agit donc uniformément sur celles-ci. Comme ces particules ont été fendues, l'action du brouillard d'aspersion se fait sentir aussi sur la demi-surface intérieure des brins de paille. Grâce au hache-paille conforme b l'invention, on est ainsi assure que toutes les particules de paille hachées absorbent d'6gales quantités de liquide réactif, chaque particule de paille recevant ainsi la quantité nécessaire à la désagréga- tion. De préférence, le porte-couteaux est constitué par un disque qui, dans la zone circonscrite par les couteaux rotatifs, porte le dispositif d'extraction, lequel est orienté dans le même sens que ces couteaux. Avec un tel agencement, les couteaux rotatifs et le dispositif d'extraction peuvent être montés ensemble sur le disque et être entrains par l'intermédiaire de celui-ci, si bien que le dispositif d'extraction est soumis lui aussi à un rouve- ment rotatoire; de cette façon, la paille prélevée par ce dispositif est chassée radialement vers les couteaux par la force centrifuge. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif d'extraction est constitué par des pointes, dents, nervures ou pièces semblables rotatives, en saillie vers les brins de paille qui arrivent. Ces pointes ou-pteces semblables déchirent la paille arrivant de préférence sous forme de balles et l'amènent aux couteaux rotatifs qui, en coopération avec es contre-couteaux fixes, assurent le hachage des brins de paille. Les dents, nervures ou pièces semblables peuvent alors avoir une forme et une inclinaison telles qu'elles s'ajoutent à l'effet de la force centrifuge pour chasser vers l'extérieur la paille extraite. Selon l'invention, les pales du ventilateur sont fixées au porte-couteaux, de préférence par l'intermédiaire de bras. Un tel agencement permet non seulement de simplifier la construction du ventilateur, mais encore, par l'intermédiaire des pales de ce dernier, d'empêcher les particules de foin hachues par les couteaux et contre-couteaux de se déposer au fond du carter et de s'y amasser; en effet, ces particules de foin sont maintenues en mouvement tourbillonnaire dans le carter par les pales de ventilateur, ce qui garantit une aspersion uniforme avec le liquide réactif avant que ces particules ne soient entranées plus loin par le ventilateur. Selon l'invention, le porte-couteaux peut être relié à un anneau qui fait face aux brins de paille arrivant et sur les contours extérieur et intérieur duquel sont fixés les couteaux rotatifs. I1 se forme ainsi deux couronnes circulaires concen- triques de couteaux entre lesquelles se placet les contre-cou- teaux fixes, ce qui permet d'obtenir un excellent effet de ha chaque. Selon l'invention, les contre-couteaux fixes peuvent aussi être montés sur un anneau qui est relié au carter, de préférence au couvercle de celui-ci. De cette manière, les contre-couteaux peuvent être fixés facilement au couvercle du carter. En outre, le montage des couteaux et contre-couteaux sur leurs anneaux respectifs permet d'avoir recours à une autre caractéristique de l'inven- tion, selon laquelle l'anneau relié au porte-couteaux et/ou l'anneau relié au carter sont réglables en position, parallUle- ment à l'axe de rotation. ER rsglant ainsi la position de l'un au moins de ces deux anneaux, on peut ajuster de façon simple la position mutuelle des couteaux et contre-couteaux et par consb- quent faire varier à la demande les dirensions des particules de paille qui sont hachées par ces couteaux et contre-couteaux. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les buses d'aspersion entourent au moins partiellement les couteaux rotatifs. En ce cas, le brouillard de liquide qui sort de ces buses n'arrive que dans une zone où les brins de paille ont déjà été coupés et fendus, si bien que les particules de paille se trouvent m.uiîlées impeccablement de tous côtés. Selon une variante, l'arbre d'entrainement du ventilateur est entouré par au moins une ouIe d'aspiration d'air, prévue dans le carter, et les buses d'aspiration sont disposées au niveau de cette ouste d'aspiration.Dans ce cas aussi, étant donné que le brouillard de liquide issu des buses d'aspersion est entrain par le courant d'air du ventilateur et se répartit donc uniformément, les particules de paille coupées et fendues se trouvent mouillées complètement de tous côtés. I1 est également possible de disposer les buses d'aspersion seulement au niveau de la moitié supérieure ou de la moitié inférieure du hache-paille. En outre et toujours selon l'invention, le hache-paille peut comporter, outre les buses d'aspersion, d'autres buses placées au niveau du canal d'alimentation, pour assurer un mouillage préalable des brins de paille, c1est-à-dire un prd-traiterent de la paille à son arrivée. Selon l'invention, les buses d'aspersion ainsi que les buses de mouillage préalable sont reliées par une canalisation annulaire à une canalisation d'alimentation à laquelle sont incorporés un régulateur de débit et un indicateur de débit. De cette manière, le débit du liquide réactif peut être réglé avec précision et être adapté exactement au débit de paille qui traverse la hache-paille. En outre, il y a intérêt, selon un développement de l'invention, à monter un organe obturateur dans la canalisation d'alimentation. Grâce à un tel organe obturateur, on peut arrê- ter totalement l'arrivée du liquide réactif. Après un tel arrêt, il est possible de m'utiliser l'appareil conforme à l'invention que comme un hache-paille ordinaire, c'est-à-dire uniquement pour hacher les brins de paille. L'invention est illustrée 'schématiquement par le dessin annexé, selon l'un de ses modes de réalisation particalters. La figure 1 montre en coupe longitudinale un hachepaille conforme à l'invention. La figure 2 montre le même hache-paille, vu de face selon la flèche II de la figure 1, son carter étant coupé en partie. La figure 3 montre un détail de la figure 2 sur lequel apparat t la disposition des buses. La figure 4 montre en coupe le disque avec les couteaux rotatifs et les pales de ventilateur. Le hache-paille conforme à l'invention comprend un carter 1 qui est muni d'un couvercle démontable 2. Le carter 1 et son couvercle 2 sont raids par des nervures 3. Le carter 1 est fixé à un châssis roulant 4 qui est monté sur des roues 5 et qui est muni de pieds d'appui 6. Le chassies 4 comporte en outre des supports 7 à boulons 8 qui, de pair avec une patte 9 en saillie sur le carter 1, permettent au hache-paille conforme à l'invention d'être transporté à l'aide du dispositif de relevage usuel d'un tracteur agricole. Au couvercle 2 du carter 1 est adapté un canal d'alimentation 10 dans lequel est monté un transporteur à chasses 11, muni de pointas d'entrainement 12. Le transporteur Il émerge du canal d'alimentation 10 et atteint ainsi une plate-forme de char gement 13 où les balles de paille sont posées successivement. Le canal d'alimentation 10 comporte en outre une plaque presseuse 14 qui est sollicitée par des ressorts 15, mécaniques ou pneumatiques.Il est possible de régler le tarage des ressorts mécaniques 15 en agissant sur la position de leurs coupelles d'appui 16 ou des ressorts pneumatiques équivalents en agissant sur leur pression dtair. La plaque presseuse 14 immobilise les balles de paille qui sont introduites par le transporteur 11 afin qu'elles puissent être soumises aux opérations qui vont être décrites ciaprès, notamment à des opérations de hachage. Un anneau 17, qui porte des contre-couteaux 18 faisant saillie à l'intérieur du carter 1, est fixé à l'intérieur du couvercle 2 de ce carter. Ces contre-couteaux 18 coopèrent avec des couteaux 19 portés par un anneau 20 qui est monté sur un porte-couteaux, constitué par exemple par un disque 21. Dans le carter 1, le disque 21 est monté sur un arbre rotatif 22 qui, par l'intermédiaire de son extrémité libre 23, peut être entrai- né par l'arbre de prise de force d'un tracteur. Ainsi qu'il ressort notamment de la figure 4, le disque 21 porte, dans la région entourée par l'anneau 20 ou par les couteaux 19, un dispositif extracteur, constitué par exemple par des pointes 24. Ce dispositif extracteur ouvre la balle de paille qui a été introduite par le transporteur Il et qui est immobili- sée par la plaqua presseuse 14 et en amène les brins de paille aux couteaux 19 et contre-couteaux 18, lesquels assurent un hachage impeccable des brins de paille. On peut ajuster les dimen- sions des particules de foin ainsi obtenues en réglant la position des anneaux 17 et/ou 20, parallèlement à l'axe de l'arbre 22. Les couteaux 19 et contre-couteaux 18 sont entourés d'une couronne circulaire de buses d'aspersion 25 (voir la figure 3) qui sont agencées de façon que le liquide réactif, tel qu'une solution de soude caustique, forme à la sortie de ces buses un épais brouillard. En outre, dans les segments circu laires limités par l'anneau 17 et par les parois du canal d'alimentation 10, on a disposé des buses 26 pour assurer un mouillage préalable des brins de paille introduits en balle par le transpoteur Il et extraits par les pointes 24 du disque 21. Des bras 28, reliés au disque 21 ou à un moyeu 27 portant ce disque 21, portent eux-mêmes des pales de ventilateur 29 qui tournent ainsi avec le disque 21. Le ventilateur formé de ces pales 29 aspire de l'air par une ouVe d'aspiration 44, disposée dans le carter 1 et entourant l'arbre 22, et refoule cet air à l'intérieur du hache-paille, jusqu'à une cheminée 30 par laquelle l'air quitte le carter 1. GrSce au courant d'air ainsi créé, les particules de paille hachées et aspergées par le liquide réactif ne sont pas seulement évacuées, mais encore et surtout le brouillard de liquide créé par les buses d'aspersion 25 est réparti uniformément et mouille uniformément les particules de paille.Les pales de ventilateur 29 empêchent en outre les particules de paille de se déposer au fond du carter 1, si bien que celles-ci restent en suspension pendant l'opération d'aspersion et que toutes les particules de paille sont soumises à une aspersion uniforme. Dans de nombreux cas, il peut y avoir intérêt à monter en saillie, sur les bras 28, des outils mélangeurs fourchus 31, qui tournent ainsi avec le disque 21 et qui coopbrent avec des outils mélangeurs fixes 32, lesquels sont montés en saillie par rapport au couvercle 2 du carter 1. En variante par rapport au mode de réalisation représenté, il est également possible de placer les buses d'aspersion 26 à l'intérieur du carter 1, au niveau de l'ouïe d'aspiration d'air 44. Dans ce cas aussi, le courant d'air créé par le ventilateur a pour effet de répartir le liquide réactif uniformément sur les particules de paille. I1 est encore possible de placer les buses d'aspersion 25 non pas en cercle, mais soit uniquement dans la moitié supérieure de l'appareil, soit uniquement dans sa moitié inf4- rieure. Le transporteur à chaînes Il est entraîné par un moteur électrique 33 (figure 2) ou par l'arbre 22, par l'intermé- diaire d'une transmission à boite réductrice 34, laquelle boite permet de régler la vitesse d'avance à diverses valeurs. Ce mécanisme d'entraînement est utilisé aussi pour faire marcher une pompe 35 qui aspire le liquide réactif tel qu'une solution de soude caustique, par l'intermédiaire d'une canalisation d'aspiration 36 et qui le refoule dans une canalisation d'alimentation 37; celle-ci est reliée à une canalisation annulaire 38 alimentant les buses 25, 26. Un régulateur de débit 39 et un indicateur de débit 40 sont incorporés à la canalisation d'alimentation 37. On est ainsi en mesure de doser le liquide réactif avec précision, en fonction du débit de paille introduit dans l'appareil.La pression de refoulement de la pompe 35 peut être réglée à l'aide drune soupape 41 et être lue sur un manomètre 42. Le débit en excès du liquide réactif est ramené au réservoir (non représenté), par l'intermédiaire drune canalisation de retour 43. Un organe obturateur (non montré) peut encore être incorporé à la canalisation d'alimentation 37. Si l'arrivée du liquide réactif est arrêtée à l'aide de cet organe obturateur, on peut utiliser l'appareil conforme à l'invention comme un hache-paille ordinaire. Si l'on doit traiter de la paille en vrac, non fice idée, on peut remplacer la plate-forme de chargement 13 par une rigole de remplissage. On doit alors prendre soin que cette rigole soit toujours suffisamment garnie pour assurer un débit uniforme de paille vers les couteaux. REVENDICATIONS 1. Hache-paille comprenant un carter dans lequel sont disposés : des couteaux rotatifs pour hacher les brins de paille qui sont introduits de préférence sous forme de balles par l'intermédiaire d'un canal d'alimentation; des buses pour asperger la paille hachée avec un liquide réactif tel qu'une solution de soude caustique; et un ventilateur pour évacuer la paille ainsi hachée et aspergée, caractérisé en ce que les couteaux rotatifs (193 sont disposés en couronne sur un portecouteaux (21), en saillie vers les brins de paille arrivant dans le hache-paille et coopèrent avec des contre-couteaux fixes (18); en ce qu'un dispositif d'extraction (24) est disposé à l'intérieur des couteaux rotatifs (19) pour conduire aux couteaux fixes et rotatifs (18, 19) les brins de paille arrivant; et en ce que les buses d'aspersion (25) sont agen- cées de façon telle qutelles injectent le liquide réactif dans le courant d'air du ventilateur. 2. Hache-paille selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-couteaux est constitué par un disque (21) qui, dans la zone circonscrite par les couteaux rotatifs (19), porte le dispositif d'extracton, lequel est orienté dans le même sens que ces couteaux (19 > . 3. Hache-paille selon l'une des revendications (24fox dents, nervures ou pinces semblables rotatives, en saillie vers les brins de paille qui arrivent. 4. Hache-paille selon-l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé an ce que les pales (29) du ventilateur sont fixées au porte-couteaux (21), de préférence par l'interm4- diaire de bras (28). 5. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le porte-couteaux (21) est relié à un anneau (20) qui fait face aux brins de paille arrivant et sur les contours extérieur et intérieur duquel sont fixés les couteaux rotatifs (19). 6. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé an ce que les contre-couteaux fixes (18) sont ponts sur un.anneau (17) qui est relié au carter (1), de préférence au couvercle (2) de-celui-ci. 7, Hache-paille selon l1ensemble des reveadications 5 et 6, caractérisé en ce que l'anneau (20) relié au portecouteaux (21) tiou ltanneau (17) relié au carter (1) sont riglables Z position, parallèlement à ltaxe de rotation. 8. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les buses d'aspersion (25) entourent au moins partiellement les couteaux rotatifs (19). 9. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1à 7, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (22) du ventilateur est entouré par au moins une ourle d'aspiration d'air (44), prévue dans le carter (1), et en ce que les buses d'aspersion (25) sont disposées au niveau de cette oule d'aspiration (44). 10. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les buses d'aspersion (25) sont disposées seulement au niveau de la moitié supérieure ou de la moiti inférieure du hache-paille. 11. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte, outre les buses d'aspersion (25), d'autres buses (26) placées au niveau du canal d'alimentation (14), pour assurer un mouillage préalable des brins de paille. 42. Hache-paille selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les buses d'aspersion (25) ainsi que les buses (26) de mouillage préalable sont reliées par une canalisation annulaire (38) à une canalisation d'alimentation (37) à laquelle sont incorporés un régulateur de débit (39) et un indicateur de débit (40). 13. Hache-paille selon la revendication 12, caracté risb en ce qu'un organe obturateur est monté dans la canalisation d'alimentation (37).