Brevet FR2450636A1 — publié le 19801003

La présente invention concerne une machine pour cisailler des produits en vrac, notamment des racines de manioc. On ne connaît pas à ce jour, de machine pour cisailler des produits en vrac tels que des racines de manioc, fonctionnant de façon satisfaisante, en continu, sans production de fines poussières, à débit important. Par ailleurs, on connaît les broyeurs à marteaux, qui comportent un carter, pourvu dtune ouverture d'amenée et d'une ouverture d'évacuation ; un tamis ou grille logé dans le carter, notamment en regard de l'ouverture d'évacuation ; un rotor placé dans le carter, entraîné en rotation par un moiteur, comportant un moyeu et une pluralité de marteaux notamment régulièrement écartés angulairement les uns des autres, s'étendant radialement entre le moyeu et le tamis ou grille. Dans un tel broyeur à marteaux, on vise à réaliser une mouture fine de produits en vrac. A titre d'exemple, il est courant de réaliser des fragments de produits inférieurs à 1 cm et même inférieurs à 5 mm. Ce but est atteint par le fait que le produit à traiter est pulvérisé progressivement par la percussion des marteaux.A cet effet, le plus généralement, les marteaux ont une masse importante, sont montés mobiles sur le moyeu autour d'axes parallèles à l'axe de rotation du moyeu, s'étendent radialement sur une longueur aussi grande'que possible ét sont entraînés en rotation à une vitesse importante comprise entre 3.000 et 4.000 tours/minute. Enfin, dans un broyeur à marteaux de ce type, la totalité du carter constitue la chambre de traitement des produits à broyer. Les essais d'utilisation de tels broyeurs à marteaux en vue de traiter des produits tels que des recines de manioc pour les réduire en morceaux de l'ordre de 15 mm environ, de façon continue, à débit important, sans produire pour autant des morceaux trop petits (de la "poussière" de manioc) n'ont pas donné satisfaction. L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et'à cet effet elle propose une machine pour cisailler des produits en vrac, caractérisée par le fait qu'elle comprend un carter pourvu d'une ouverture d'amenée et d'une ouverture d'évacuation, dont une partie seulement constitue une zone de transit et de traitement du produit à traiter ; un rotor placé dans le carter entraîné en rotation par un moteur, comportant un moyeu et une pluralité de lames de cisaillage, longilignes, régulièrement écartées angulairement les unes des autres, parailèles, en regard et régulièrement écartées transversalement les unes des autres, s'étendant radialement jusqu'à venir à proximité immediate du carter au moins dans une zone de travail de celui-ci située entre les ouvertures d'amenée et d'évacuation ; une pluralité de contre-lames parallèles entre elles et aux lames, régulièrement écartées transversalement les unes des autres, fixées rigidement au carter dans la zone de travail de celui-ci et s'étendant jusqu a proximité immédiatement du moyeu du rotor. Une telle machine est tout particulièrement adaptée pour cisailler des racines de manioc sans produire pour autant des morceaux trop finsh en continu, à débit important. Les autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'une machine suivant l'invention la figure 2 est une vue schématique, en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. Suivant l'invention, il est proposé une machine pour cisailler les produits en vrac, fonctionnant en continu. Cette machine est plus spécifiquement mais non exclusivement destinée au traitement de produits tels que des racines de manioc en vue de les réduire en morceaux ayant une dimension maximale de l'ordre de 15 mm environ, sans production substantielle de poussière fine de manioc. La machine suivant l'invention comprend un carter 1, par exemple en tôle métallique, notamment limité par une pre mière face longitudinale 2, plane, verticale, une seconde face longitudinale 3, ayant une partie inférieure 3a plane, verticale et parallèle à la première face 2 et une partie supérieure 3b incurvée en quart de cercle, à concavité tournée vers la première face longitudinale 2 ; deux faces latérales 4, parallèles entre elles, et perendiculaires aux faces longitudinales 2,3, en une ou plusieurs parties. La partie supérieure incurvée 3b, écartée de la première "ace longitudinale 2, définit une ouverture d' amenées du produit en vrac, notamment supérieure. Une ouverture d'évacuation 6 est ménagée dans le carter 1, notamment dans une des faces latérales 4, en partie basse. Naturellement, on peut prévoir d'associer au carter 1 à l'ouverture d'amenée 5, une trémie 7 ou tout dispositif d'amenée approprié. De même, on peut associer à l'ouverture d'évacuation 6 des moyens d'évacuation tels que convoyeurs à bande ou autre. Dans le carter 1 est placé un rotor 8 entraîné en rotation autour de son axe de révolution 8a par un moteur non re présente. L'axe 8a est placé horizontalement, parallèlement aux deux faces longitudinales 2,3, sensiblement à égale distance de celles-ci, au moins sensiblement dans le plan horizontal de raccordement des parties inférieure 3a et supérieure 3b et au moins sensiblement à l'aplomb de l'arrête supérieure de la partie supérieure 3b définissant l'ouVerture 5.Suivant l'invention, le moteur d'entraînement est tel que le rotor 8 tourne à une vitesse assez lente, de l'ordre de 1.000 tours/minute environ, c'est-à- dire beaucoup plus lentement que les vitesses conventionnelles de rotation des rotors des broyeurs à marteaux et ce afin d'éviter toute percussion excessive du rotor 8 sur le produit à traiter provoquant la formation de poussières. Le rotor 8 comprend un moyeu 9, soutenu par des paliers non représentés portés par les faces latérales 4, sur lequel sont rigidement fixes des disques 10, d'axe 8a, régulièrement écarté (l'écartement étant de l'ordre de ~ cm} transversalement les uns des autres sur toute la distance s'étendant entre les faces latérales 4. Sur chaque disque 10 sont fixées une pluralité de lames de cisaillage 11. Cette fixation des lames 11 aux disques 10 est préférentiellement rigide mais peut éventuellement etre non rigide avec une rotation possible sur un certain débattement autour d'axes parallèles à l'axe 8a. Les lames il s'étendent radialement par rapport à l'axe 8a de façon centrifuge en direction du carter 1. Elles sont régulièrement écartées angulairement les unes des autres de telle manière que lorsqu'une lame 11 est dans sa position active de travail, comme on le verra ultérieurement, la ou les lames suivantes ne viennent pas obturer l'ouverture d'amenée 5 et gêner l'introduction, en continu, du produit à traiter. Par exemple, dans le cas de figure, quatre lames à an gle droit sont associées à chaque disque 10. Les lames 11 sont rigides, réalisées en acier par exemple, assez légères, assez courtes , assez fines et, en tout état de cause, beaucoup plus légères', beaucoup plus courtes et beaucoup plus fines que les marteaux d'un broyeur à marteaux conventionnel. La légèreté, des lames 11 de la machine suivant l'invention a pour but d'éviter les chocs importants désagrégeant le produit à traiter en poussière.Il en est de même de la longueur des lames 11 en sens radial qui doit être suffisamment courte pour éviter que la vitesse périphérique linéaire de la lame 11 à son extrémité libre ne soit trop élevée. Enfin, l'épaisseur des lames 11 doit être aussi peu élevée que possible pour favoriser l'effet de cisaillement. Ces lames 11 s'étendent radialement jusqu'à venir à proximité immédiate du carter 1, au moins dans une zone 12 de travail de celui-ci, éventuellement renforcée par une plaque 13. Cette zone 12 est située entre les ouvertures 5 et 6 et la partie de l'intérieur du carter 1 en regard de cette zone 12 constitue une zone 14 de transit et de traitement du produit à traiter. Dans la machine selon l'invention, seules les lames 11 placées dans la zone 14 sont actives. La machine suivant l'invention comprend également une pluralité de contre-lames 15, parallèles entre elles, aux lames 11 et aux faces latérales 4. Ces contre lames 15 sont régulièrement écartées transversalement les unes des autres, d'un pas identique ou voisin de celui des lames 11 fixées au carter 1 dans la zone de travail 12 de celui-ci et sont placées chacune entre deux lames 11 adjacentes, notamment sensiblement au moins à égale distance de celles-ci. Les contres-lames 15 s'étendent entre la zone de travail 12 jusqu'à proximité immédiate du moyeu 9. Dans une forme d'exécution préférentielle illustrée par le dessin mais non limitative, les lames 11 ont chacune une forme générale rectangulaire limitée en particulier par un bord 17 actif rectiligne radial notamment inférieur. Elles sont fixées aux disques 10 par soudage, lesquels disques 10 sont fixés au moyeu 9 également par soudage. Dans cette forme d'exécution, les contre lames 15 ont une forme générale trapézoidale rectangle dont la grande base 16 est attenante à la zone de travail 12, dont la hauteur 18 est placée horizontalement au moins sensiblement dans un même plan horizontal que celui passant par les bords horizontaux actifs 17 des lames 11, ainsi qu'il est illustré sur la figure 1 à laquelle on se réfère expressément.Egalement, la hauteur 18 de chaque contre-lame 15 constitue le bord d'attaque actif de celle-ci, c'est-à-dire que la contre-lame est placée dans son ensemble en-dessusde la hauteur 18. Comme on l'a remarqué, la machine suivant l'invention est dépourvue de toute grille ou tamis. Le produit à traiter provenant de l'ouverture d'amenée 5 traverse le carter 1 notamment la zone 14 ou il est cisaillé par l'action conjuguée des lames 11 et des contre-lames 15. Après, le produit atteint la partie basse du carter 11, en regard de l'ouverture d'évacuation 6 et il est susceptible d'être évacué comme déjà indiqué. Etant donné que le produit est cisaillé sans production de fines poussières, il n'est pas nécessaire de prévoir une ventilation spécifique. I1 est donc clair que le rotor 8 est à un sens unique de rotation celui où les lames passent de l'ouverture d'amenée 5 à l'ouverture d'évacuation 6 via les contre-lames 15. L'expérience a montré qu'une telle machine permettait de traiter de façon satisfaisante, en continu, jusqu'à 80 tonnes/ heure de racines de manioc. Naturellement, l'invention peut faire l'objet de nom creuses variantes et formes d'exécution. En particulier, l'écar- tement des lames 11 et des contre-lames 15 est adapté en fonction de la finesse du produit final à obtenir. REVENDICATIONS 1/ Machine pour cisailler des produits en vrac, notamment des racines de manioc, caractérisée par le fait qu'elle comprend un carter 1, pourvu d'une ouverture d'amenée 5 et d'une ouverture d'évacuation 6, dont une partie seulement constitue une zone de transit et de traitement 14 du produit à traiter ; un rotor 8, placé dans le carter 1, entraîné en rotation par un moteur, comportant un moyeu 9 et une pluralité de lames de cisaillage 11, longilignes, régulièrement écartées angulairement les unes des autres, parallèles, en regard et régulièrement écartées transversalement les unes des autres, s'étendant radialement jusqu'à venir à proximité immédiate du carter 1 au moins dans une zone de travail 12 de celui-ci situé entre les ouvertures d'amenée 5 et d'évacuation 6 ; une pluralité de contre-lames 15, parallèles entre elles, régulièrement écartées transversalement les unes des autres, placées chacune entre deux lames 11 adjacentes, fixées rigidement au carter 1 dans la zone de travail 12 de celui-ci et s'étendant jusqu'à proximité immédiate du moyeu 9. 2/ Machine suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les lames 11 sont rigidement fixées à des disques 10 rigidement fixés au moyeu 9. 3/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les lames 11 sont minces et courtes. 4/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les lames 11 sont de forme rectangulaire. 5/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que seules les lames 11 placées dans la zone 14 sont actives. 6/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'écartement angulaire entre deux lames 11 estiel que lorsqu'une lame 11 est dans la zone 14, la ou les lames suivantes ne viennent pas obturer l'ouverture d'amenée 5. 7/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que le rotor 8 tourne dans un sens unique, qui fait passer les lames 11 de l'ouverture d'amenée 5 à l'ouverture d'évacuation 6 via les contre-lames 15. 8/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le moteur d'entraînement du rotor 8 est tel que le le rotor 8 tourne à une vitesse peu élevée de l'ordre de 1.000 tours/minute environ. 9/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'elle est dépourvue de toute grille ou tamis interne. 10/ Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la hauteur 18 des contre-lames 15 qui en est le bord d'attaque est placée au moins senlblement dans le même plan horizontal que celui passant par les bords horizontaux actifs 17 des lames 11.