Brevet FR2404389A1 — publié le 19790427

La présente invention porte sur des séparateurs dans lesquels les matériaux récoltés présentant un caractère hétérogène sont projetés dans un carter de séparateur au moyen d'un appareil à projection, les divers éléments du matériau récolté étant mis en mouvement selon des trajectoires caractéristiques de ces divers éléments, ce qui rend possible une séparation des matériaux récoltés en différentes fractions. La présente invention porte plus particulièrement sur un dispositif monté dans un séparateur du genre indiqué ci-dessus pour séparer les matériaux récoltés et coupés tels que les céréales hâchées, les plantes vertes à fourrage huchées et autres produits similaires. Dans les séparateurs du genre indiqué ci-dessus, l'on s'est heurté à la difficulté d'alimenter de façon satisfaisante le séparateur avec le matériau et de lancer correctement ce dernier à l'intérieur du carter. L'on a découvert que parfois l'appareil s'engorgeait par suite du tassement du matériau, ce qui rendait difficile l'alimentation et l'évacuation de ce dernier, d'une part, tandis que ce tassement exerçait une influence préjudiciable sur la séparation du matériau en fractions d'autre part, étant donné que le matériau est projeté de temps à autre dans le séparateur sous forme de blocs comprimés.L'on a aussi découvert occasionnellement que des courants d'air indésirables sont produits dans le carter du séparateur par l'appareil à projeter et à alimenter, ces courants affectant prejudiciablement la separation du matériau récolté en différents éléments constituants-. Un but de la présente invention est de.procurer un dispositif monté dans un séparateur pour séparer le matériau récolté et hâché, en assurant une alimentation et une projection satisfaisante du matériau récolté et hanché dans le carter du séparateur. L'on a pu ainsi réduire considérablement les dangers de tassement et d'engorgement ainsi que les courants d'air qui perturbent la séparation, et qui sont produits par l'appareil à alimenter et à projeter. Selon la présente invention, ce but, ainsi que d'autres, est atteint par un certain dispositif à l'intérieur d'un séparateur pour la séparation des matériaux hâchés de la récolte, tels que céréales, paille, plantés vertes à fourrage et autres, comprenant un carter de séparateur dont le fond est -divisé dans le sens longidutinal en un certain nombre de cuves collectrices en forme d'entonnoir et un appareil à alimenter et à projeter monté à une extrêmité du carter séparateur, cette disposition étant telle que le matériau de récolte est fourni et projeté dans le carter du séparateur pour mettre en mouvement les divers constituants de ce matériau récolté selon des trajectoires dont la longueur est spécifique pour un élément constituant déterminé, et caractérisé en ce que l'appareil à projeter comporte un cylindre de projection supérieur entrainé par un moteu?et qui peut tourner autour d'un axe horizontal perpendiculaire à la direction de projection, un cylindre d'alimentation entrainé par moteur et monté au-dessous du cylindre de projection et pouvant tourner dans un sens opposé à celui du cylindre de projection autour d'un axe parallèle au cylindre de projection, chacun desdits cylindres étant pourvu de nervures dans le sens axial qui font saillie radialement de la surface incurvée du cylindre, et une gaine entourant de très près les deux cylindres, qui est reliée du côté supérieur du cylindre de projection au carter de séparation par une ouverture d'évacuation, le cylindre de projection étant disposé de façon à projeter le matériau récolté depuis le côté supérieur dans le carter de séparateur selon un courant de matériau dirigé obliquement vers le haut,- ladite gaine constituant, sur le côté en bas du cylindre d'alimentation qui est éloigné du carter de séparateur, une ouverture d'entrée permettant une alimentation essentiellement tangentielle des matériaux de récolte entre la gaine et le cylindre d'alimentation dans le sens de rotation de ce dernier. L'invention sera décrite ci-dessous en se référant aux dessins joints dans lesquels La figure 1 est une vue Qn coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 est une vue agrandie en coupe d'un appareil à alimenter et à projeter du dispositif conforme à l'invention La figure 3 est une vue latérale de l'appareil à alimenter et àprojeter représenté à la figure 2. Le dispositif séparateur représenté à la figure 1 comprend un carter fermé et allongé de séparateur 1, dont le fond est divisé dans le sens longitudinal du carter, en un certain nombre de compartiments pourvus de parois inclinées de sorte que sont obtenues un certain nombre de cuves (ou caissons) collectrices en forme d'entonnoirs 2 à 7. Aux lignes d'intersection entre les cuves 2 à 7 sont montés des déflecteurs 8 qui peuvent être réglés de l'extérieur par des-moyens non représentés de façon à prendre diverses positions angulaires par rapport aux parois inclinées des cuves afin de commander la o capacité de réception des cuves collectrices. Sur le fond, les cuves 2 à 7 sont reliées à des moyens d'évacuation 9 tels que des convoyeurs à vis sans fin ou à bande.De plus, les cuves collectrices-2 à 7 peuvent être équipées de moyens de tamisage 10, par exemple des grilles à secousses ou appareils similaires. A une extrémité du carter séparateur 1 est disposé un appareil à alimenter et à projeter 11 comprenant un cylindre rotatif supérieur de projection 12 et un cylindre rotatif d'alimentation 13 disposé au-dessous du cylindre L2, les deux cylindres étant enfermés dans un carter 14 qui présente une section ressemblant à la figure 8. Le cylindre de -projection 12 et le cylindre d'alimentation 13 sont pourvus d'un certain nombre de nervures 15 faisant saillie radialement des surfaces incurvées des cylindres.Les cylindres sont entrainés.par des moyens d'entrainement non représentés dans les dessins de façon à pouvoir tourner en sens opposé comme l'indiquent les flèches dans les dessins. Le carter 14 est relié par une ouverture de projection 16 située au sommet du côté supérieur du cylindre de projection 12 au carter séparateur 1, et par une ouverture d'entree 17 située sur le côté du cylindre d'alimentation 13 éloigné du carter séparateur, à une cuve d'entrée 18 au-dessus de- laquelle se trouve l'extrémité d'évacuation d'un moyen d'alimentation 19 tel qu'un convoyeur à vis sans fin. Le matériau récolté qui devra être traité dans le dispositif séparateur est fourni à l'appareil d'alimentation et de projection du séparateur par l'intermédiaire de ladite cuve 18. L'.appareil d'alimentation et de projection 11 du dispositif séparateur sera décrit ci-dessous plus en détail en se référant aux figures 2 et 3. Selon les figures 2 et 3, le cylindre supérieur de projection 12 et le cylindre inférieur d'alimentation 13 du dispositif d'alimentation et de projection sont fixés chacun respectivement à un arbre horizontal 20 et 21. Les deux arbres 20 et 21 sont parallèles liun à l'autre et s'étendent transversalement par rapport à la direction de projection, c'est à-dire perpendiculairement au sens-longitudinal du carter séparateur 1. Les arbres sont montés de façon à pouvoir tourner dans des paliers 22 et 23 reliés et supportés par les portions terminales 24 et 25 du carter 14. Le cylindre de projection 12 et le cylindre d'alimentation 13 sont enfermés dans une gaine 26 disposée aux deux extrémités des cylindres avec des flasques 27 auxquels les portions terminales 24, 25 sont fixées par des assemblages à boulons.Au sommet et sur le côté du cylindre de projection 12 éloigné du séparateur 1, la gaine 26 s'étend obliquement vers le haut et de préférence selon un angle d'environ 450 sur l'horizontale, et constitue une surface de guidage 28 pour le matériau projeté du cylindre de projection. La surface de guidage 28 constitue, avec les portions terminales 24, 25 et une tole métallique de guidage 29 faisant face à la surface de guidage 28, une cuve de sortie 30 à travers laquelle le matériau récolté est projeté depuis le cylindre de projection 12 obliquement et vers le haut dans le carter de séparateur 1. Les deux arbres 20, 21 sont espacés l'un de l'autre pour que soit formée entre les deux cylindres 12 et 13 une "zone tangentielle" dont l'espacement est plus faible. La gaine 26 présente dans cette surface une ouverture 31 à travers laquelle le matériau de récolte peut être fourni par le cylindre d'alimentation 13 au cylindre de projection 12 essentiellement dans une direction tangentielle. Dans la région se trouvant immédiatement après l'ouverture 31, vue dans le sens de rotation du cylindre de projection, la gaine 26 constitue un renflement 32 ol l'espace existant entre la gaine 26 et les nervures 15 du cylindre de projection 12 est plus grand que dans d'autres parties.Le renflement 32 facilite la fourniture de matériau par le cylindre d'alimentation 13 au cylindre de projection 12, partiellement parce que ce renflement agit comme une sorte d'entonnoir d'admission et partiellement parce que la pression provoquée parla rotation des cylindres 12, 13 dans la région située entre le renflement 32 et le cylindre de projection 12 est inférieure à la pression correspondante dans la zone tangentielle située entre les cylindres 12 et 13, un certain "effet d'aspiration" étant ainsi obtenu. Du côté du cylindre d'alimentation 13 éloigné du carter séparateur 1, la gaine 26 est reliée par l'ouverture d'entrée 17 à la cuve d'entrée 18 comme mentionné ci-dessus. La paroi antérieure 33 de la cuve d'entrée rejoint tangentiellement la gaine 26. Dans cette région, la gaine est disposée de façon à présenter un certain espacement avec le cylindre d'alimentation espacement qui diminue dans le sens de rotation dudit cylindre. Les autres parois limites de la cuve d'entrée sont constituées par deux portions terminales 34 et une paroi 35 faisant face a la paroi antérieure 33 de la cuve, ladite paroi 35 étant reliée à la gaine 26 au bas de celle-ci et formant donc le bord limite supérieur 36 de l'ouverture d'entrée 17. L'inclinaison de la paroi antérieure 33 de la cuve d'entrée 18 a une grande importance et doit être réglée de telle façon que les particules qui tombent dans la cuve d'entrée 18 et qui sont projetées obliquement vers l'extérieur et vers la paroi antérieure 33 par les nervures 15 du cylindre d'alimentation 13 rebondissent contre la paroi antérieure 33 pour être ramenées ensuite vers le cylindre d'alimentation 13. Si l'on choisit mal l'inclinaison de la paroi antérieure 33, les particules, rebondiront vers le haut dans la cuve d'entrée et il sera donc difficile ou impossible d'alimenter l'appareil. L'inclinaison de la paroi antérieuré doit être réglée de préférence de telle façon qu'un plan tangentiel de la gaine 26 sur le bord-limite supérieur 36 de l'ouverture d'alimentation 17 forme avec la portion inférieure de la paroi antérieure 33 qui rejoint la gaine 26 un angle ne dépassant pas 900. L'extrémité d'évacuation d'un convoyeur permettant l'alimentation de la cuve d'alimentation 18 par du matériau hâché de récolte est située au-dessus de l'ouverture de ladite cuve. Ainsi qu'il a été mentionné ci-dessus, le cylindre de projection 12 comme le cylindre d'alimentation 13 sont pourvus de nervures 15 qui s'étendent axialement et font saillieradialement de la surface incurvée du cylindre. Ces nervures doivent être aussi basses que possible et ne doivent en aucun cas dépasser 4 cm de hauteur. L'on a découvert qu'une hauteur de 4 cm constitue une valeur critique; si les nervures sont plus hautes, elles exercent un effet de ventilateur qui doit ici être évité, les courants d'air ainsi produits pouvant provoquer une turbulence dans le carter de séparateur et donc affecter la séparation des constituants. De préférence, la hauteur des nervures 15 doit être de 3 cm. Le cylindre d'alimentation 13 est entrain par un moteur 37 par l'intermédiaire d'une transmission à courroie 38, 39 et 40. Le cylindre de projection 12 est entraîné de façon correspondante par un moteur 41 monté sur des poutres de renforcement 42 sur la partie de la gaine 26 qui se trouve au-dessus du cylindre de projection 12. La force d'entraînement est transmise depuis le moteur 41 au cylindre de projection 12 au moyen d'une transmission par courroie 43, 44 et 45. Le cylindre de projection 12 et le cylindre d'alimentation 13 sont entrains de préférence à une vitesse de rotation telle que les deux cylindres 12 et 13 aient la même vitesse périphérique. Dans la version décrite, les deux cylindres 12 et 13 ont des diamètres égaux et par conséquent les deux cylindres tournent à la même vitesse de rotation.Les moteurs d'entrainement sont équipés de préférence de variateurs pour permettre l'adaptation de la vitesse de rotation et par conséquent de la force de projection au caractère du matériau qui doit être fourni au séparateur 1 et doit y être projeté. Le dispositif fonctionne de la manière suivante Le matériau récolté et hâché à séparer, exposé de préférence à un séchage avant d'être fourni au séparateur, est fourni par le convoyeur 19 à la cuve d'alimentation 18 en forme d'entonnoir du cylindre d'alimentation 13 et est délivré à ladite cuve. Le matériau tombe ensuite dans la cuve d'alimentation et y est soumis à un certain effilochage qui diminue le danger de compression du matériau en mottes.. Lorsque les particules de matériau frappent les nervures 15 du-cylindre d'alimentation 13, elles sont projetées vers la tôle antérieure 33 de la cuve d'alimentation et "rebondissent" vers le cylindre d'alimentation pour y être transportées par les nervures 15. Pendant la rotation des cylindres, le-matériau est transféré en permanence a travers l'ouverture 31 tangentiellement au cylindre de projection, puis est transporté par ce cylindre et projeté à travers la cuve d'évacuation 30 obliquement vers le haut dans le carter de séparateur. Lorsqu'elles sont projetées dans le carter séparateur, les particules contenues dans le mélange de matériaux sont projetées selon une trajectoire spécifique à chaque particule. Les particules relativement lourdes sont projetées vers un endroit plus éloigné de l'appareil de projection tandis que les particules relativement légères tombent plus près de ce dernier. De cette façon, l'on obtient une séparation du matériau en différentes fractions qui sont collectées dans les cuves collectrices 2 à 7 disposées au fond du carter séparateur 1. Les fractions ainsi obtenues sont ensuite évacuées par le moyen d'évacuation 9 de sorte que chaque fraction peut être utilisée de la façon convenant le mieux à ses caractéristiques. Si le matériau fourni au dispositif séparateur comprend des céréales hâchées et séchées comprenant des graines, des morceaux de paille pure, des morceaux de paille avec noeuds, des morceaux de feuille, de la ballet de la poussière et autres, l'on obtient dans le carter du séparateur une séparation en fractions enrichies pour ce qui est des constituants respectifs. Dans. la cuve collectrice 2 qui est la plus près du dispositif de projection, l'on obtient donc dans le cas idéal la balle, les cosses, les morceaux de feuille et la poussière. Dans la cuve 3 l'on aura collecté les morceaux de paille pure, dans la cuve 4 les morceaux de paille avec noeuds, dans la cuve 5 les petites graines et les graines endommagées, dans la cuve 6 les graines complètes et finalement dans la cuve 7 les pierres et autres particules relativement lourdes, s'il y en a, qui auraient été prises dans le mélange de matériaux.L'on doit remarquer que l'on obtient déjà une certaine séparation dans l'appareil à projection, par suite du fait que les graines, sous l'influence de la force centrifuge et du déplacement du matériau sous la rotation du cylindre de projection, tendent àse déplacer radialement vers 11 extérieur vers la gaine qui entoure le cylindre; ainsi, le flux de matériaux déjà dirigé depuis la cuve d'évacuation dans le carter du séparateur lorsqu'il y a projection, contient une couche supérieure de matériaux enrichie pour ce qui est des graines. Cela signifie que les trajectoires de ces graines ne couperont pas les trajectoires des particules relativement légères, ce qui favorise la séparation.Si au contraire le matériau a été lancé depuis le plus bas côté du cylindre de projection comme cela est proposé dans certains appareils de lancement selon.la technique antérieure, les trajectoires des différentes particules se couperont entre elles et perturberont donc le résultat de la séparation. En réglant les déflecteurs 8, la zone collectrice de chaque cuve peut etre modifiée de façon à obtenir une séparation optimale. Si le matériau fourni pour la séparation comprend des plantes vertes à fourrage hâchées et séchées telles que de la luzerne, les deflecteurs 8 sont réglés de préférence pour que le fourrage vert hâché soit essentiellement séparé en deux fractions, à savoir les morceaux de feuille relativement légers et les morceaux de tiges et de pédoncules relativement lourds. La première fraction comprend un fourrage vert de grande valeur en protéines qui peut être utilisé pour engraisser les porcins et la volaille; l'autre fraction comprend des morceaux de tiges et de queues qui conviennent davantage pour engraisser le bétail. Selon l'invention, il est important que l'effet perturbateur provoqué par les courants d'air dans le carter séparateur soit aussi faible que possible. Pour éviter que l'appareil d'alimentation et de projection fonctionne comme ventilateur, les nervures respectives du cylindre d'alimentation et du cylindre de projection ont été réalisées suffisamment basses pour que l'effet de ventilateur des cylindres rotatifs soit faible. Un certain courant d'air provoqué par les cylindres en rotation ne peut être évité, cependant, et si ce courant d'air se révèle exercer une influence préjudiciable sur les courants d'air du carter séparateur, l'on devra prendre des mesures pour écarter le courant d'air produit par le cylindre de projection, grâce à une ouverture pouvant être obturée et pratiquée dans la gaine qui entoure le cylindre de projection, au voisinage de l'ouverture d'évacuation. il est possible de brancher un système d'aspiration qui écarte les courants dtair produits par le cylindre de projection de l'ouverture d'évacuation. L'invention n'est pas limitée à la version illustrative représentée et décrite, mais peut être modifiée de diverses façons dans le cadre des revendications suivantes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif monté dans un séparateur pour séparer les produits hachées des récoltes tels que les céréales, les plantes vertes à fourrage, ou similaires, et comprenant un carter de séparateur dont le fond est divisé dans le sens longitudinal en un certain nombre de cuves collectrices en forme d'entonnoir, et un appareil d'alimentation et de projection monté à une extrémité du carter de séparateur, disposé de façon à fournir et à projeter les produits de récolte dans le carter de séparateur afin de faire se déplacer les différents éléments constituants de ces produits de récolte selon des trajectoires d'une longueur spécifique pour le constituant en question, et caractérisé en ce que l'appareil à projection comprend un cylindre de lancement entrainé par moteur et pouvant tourner autour d'un axe horizontal perpendiculaire au sens de projection, un cylindre d'alimentation entraîné par un moteur placé au-dessous du cylindre de projection et pouvant tourner dans un sens opposé à celui du cylindre de projection autour d'un axe parallèle au cylindre de projection, chacun desdits cylindres portant des nervures s'étendant axialement et faisant saillie radialement de la surface incurvée du cylindre, ainsi qu'une gaine entourant de très près les deux cylindres, et qui, sur le côté supérieur du cylindre de projection, est reliée au carter du séparateur par une ouverture d'évacuation, le cylindre de projection étant disposé pour lancer les produits récoltés depuis le côté supérieur de ce dernier dans le carter de séparateur sous forme d'un flux de matériaux dirigé obliquement vers le haut, ladite gaine formant au-dessous sur le côté du cylindre d'alimentation qui est éloigné du carter de séparateur, une ouverture d'alimentation assurant une fourniture tangentielle des produits récoltés entre la gaine et le cylindre d'alimentation dans le sens de rotation de ce dernier. 2.- Un dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre d'alimentation et le cylindre de projection sont entraînés par moteur pour pouvoir tourner en sens opposé et à une vitesse de rotation telle que la vitesse périphérique du cylindre d'alimentation corresponde essentiellement à la vitesse périphérique du cylindre de projection. 3.- Un dispositif conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre d'alimentation et le cylindre de projection sont de même diamètre et sont entraînes par moteur pour tourner à la même vitesse de rotation dans des sens de rotations opposés. 4.- Un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cylindre d'alimentation et le cylindre de projection sont espacés l'un de l'autre pour former une zone tangentielle entre eux et que la gaine entourant les cylindres dans ladite zone tangentielle forme une ouverture pour l'alimentation tangentielle du produit de récolte depuis le cylindre d'alimentation au cylindre de projection dans le sens de rotation de ce dernier cylindre. 5.- Un dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que la gaine entourant le cylindre de projection dans une région se trouvant après ladite zone tangentielle vue dans le sens de rotation du cylindre de projection est formée avec un renflement ayant un certain jeu par rapport aux nervures du cylindre de projection, jeu qui est supérieur au jeu entre la gaine et lesdites nervures, procuré autrement. 6.- Un dispositif conforme à ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine entou rant le cylindre dtalimentation, du côté éloigné du carter du séparateur, est reliée à une cuve d'alimentation qui a une paroi antérieure rejoignant tangentiellement la gaine, avec un espace ment diminuant progressivement par rapport au cylindre d'alimen tation. 7.- Un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la gaine entourant le cylindre de projection au sommet, du côté du cylindre de projection qui est éloigné du carter du séparateur, est reliée à une cuve d'évacuation dirigée obliquement vers le haut et ayant une surface supérieure de guidage pour le produit de récolte projeté à travers la cuve d'évacuation, ladite surface de guidage constituant un prolongement de la gaine incliné tan gentiellement vers l'extérieur.