Brevet FR2474343A1 — publié le 19810731

L'invention concerne un dispositif coqu434qpr le traitement de liquides chargés d'une forte proportion de fibres, de préférence d'un lisier chargé de paille, ou analogue, comportant des couteaux fixes et des couteaux qui passent devant ceux-ci. Dans la stabulation d'animaux en agriculture, les excréments (matières fécales et urine) ainsi que certaines quantités de litière et de restes d'aliments sont rassemblés dans des fosses, sous forme de lisier ou d'engrais liquide. Lorsque les fosses sont pleines, à certains intervalles de temps, il faut les vider. A cet effet - souvent, seulement après une phase de traitement - on utilise des pompes ou des citernes à dépression appropriés. Etant donné que pendant le stockage du lisier, il se produit fréquemment une sédimentation, donc le dépôt d'une couche dense et la montée d'une couche surnageante, on rencontre souvent des difficultés dues à des obstructions du tuyau d'aspiration de la citerne à lisier ou de la pompe à lisier. Outre l'utilisation de mélangeurs qui permettent en une opération séparée une homogénéisation suffisante, on a aussi tenté de faire face à l'effet d'obstruction au moyen de dispositifs coupeurs et déchiqueteurs appropriés adjoints aux pompes à lisier. Ainsi, par exemple, on dispose à l'entrée de la pompe des dents déchiqueteuses qui s'engagent les unes dans les autres à la façon de peignes.Toutefois, on trouve aussi des couteaux parallèles à l'axe qui coopèrent avec un contre-couteau héli cotidal. On connaît encore des battoirs placés face à face en tant que génératrices d'une surface conique et des dispositifs coupeurs dans lesquels les couteaux (aussi sous forme de disques perforés) sont situés dans le plan normal à l'axe. Les inconvénients des dispositions connues de dispositifs déchiqueteurs et coupeurs sont les suivants : si dans le service rude de la pratique)il se produit des phénomènes d'usure, ces dispositifs deviennent inefficaces et il se produit à nouveau des obstructions. L'affûtage des tranchants est le plus souvent difficile, étant donné leur forme géométrique et le remplacement de la totalité des éléments coupeurs est coûteux. En outre, l'apparition de solides entraine souvent des dommages au dispositif de fragmentation. Dans les dispositifs coupeurs où les couteaux ou battoirs présentent des tranchants faciles à affûter, la géométrie de la disposition entraine que le tranchant vient coopérer simultanément sur toute sa longueur, donc qu'il se produit non pas une coupe en traction, mais un choc qui, sans aucun doute, applique un grand effort aux paliers du dispositif coupeur. Pour y remédier, on a tenté de prévoir des tranchants diamétralement opposés, mais le fonctionnement de ceux-ci comporte des pointes de puissance qui se produisent périodiquement. L'invention a pour but de donner au dispositif coupeur mentionné plus haut une constitution telle que, d'une part, les tranchants des couteaux exécutent une coupe en traction et nécessitent donc une force de coupe réduite, et que, d'autre part, ils soient faciles à fabriquer et, en outre, s'affûtent automatiquement en service. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que les couteaux mobiles aussi bien que les couteaux fixes du dispositif coupeur présentent des tranchants rectilignes qui forment chacun, sur le rotor et sur l'enveloppe du dispositif coupeur, des génératrices d'un hyperboloide à une nappe, l'axe de l'hyperbololde correspondant à l'axe du dispositif coupeur et le ou les tranchants fixes étant inclinés en sens opposé aux tranchants mobiles. Avec un dispositif coupeur ainsi conçu, non seulement on élimine les inconvénients des dispositifs connus mentionnés plus haut, mais on obtient des avantaqes notables. Etant donné que les tranchants qui se correspondent forment des génératrices d'un hyperboloide à une nappe, ils peuvent, pour cette raison, être rectilignes et donc être fabriqués de façon simple. L'invention propose aussi que les tranchants fassent avec le plan normal à l'axe un angle d'environ 60". Les tranchants fixes et mobiles sont alors symétriques les uns des autres, c'est-à-dire qu'ils présentent le même angle dans le plan normal à l'axe, mais qu'ils ont une disposition ascendante alternativement à droite et à gauche. Par suite, il n'existe jamais entre eux qu'un contact ponctuel et on obtient une coupe en traction avec ses avantages connus : force de coupe uniforme et réduite, coupe nette, affûtage automatique des tranchants, nettoyage automatique et - si l'angle est approprié - rejet des corps solides (tels que cailloux, ou analogues). En outre, selon un mode d'exécution, le nombre des couteaux mobiles est différent de celui des couteaux fixes et chaque couteau mobile touche simultanément par exemple au moins deux tranchants fixes. Un exemple d'exécution préférentiel de l'invention est caractérisé par le fait que les couteaux mobiles sont disposés de manière à pouvoir coulisser sur leurs nervures porteuses et que sous l'effet de la force centrifuge, leurs tranchants s'appliquent complètement contre au moins deux points des tranchants fixes. Ainsi, non seulement on obtient une coupe particulièrement efficace mais un autre effet est que les tranchants s'affûtent d'eux-mêmes. L'invention est décrite plus précisément à propos d'un exemple d'exécution représenté par les dessins, dans lesquels la figure 1 montre la forme géométrique d'un hyperboloïde et de ses génératrices, et la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif coupeur selon l'invention. La figure 1 montre, en perspective, la position des deux droites 1 et 2 que l'on peut considérer comme des génératrices symétriques de l'hyperboloïde à une nappe 3, représenté en trait fin. Les angles 4 et 5 compris entre les droites 1, 2 et le plan 6 normal à l'axe, indiqué en traits fins, sont égaux, mais de sens opposé. Si, la droite 2 restant dans la même position, on fait tourner la droite 1 autour de l'axe 7, tous les points correspondants des deux droites 1 et 2, c'est-à-dire leurs points situés sur des cercles parallèles de l'hyperboloi- de, entrent en contact entre eux successivement, de façon connue par les lois de la géométrie. La figure 2 représente un exemple du principe énoncé cidessus, réalisé sur une pompe immergée. Le rotor 9 de la pompe immergée, avec son moyeu 10, y compris les couteaux lla et llb fixés à des nervures porteuses 15 de ce moyeu, donc les couteaux mobiles (dans le cas présent au nombre de deux opposés entre eux) sont représentés séparément du corps en spirale 13 de la pompe immergée (dont l'embouchure d'aspiration est disposée du côté de l'arbre). Le couteau fixe 12, prévu en un seul exemplaire dans cet exemple, est monté par un corps porteur correspondant 14 sur l'embouchure d'aspiration du corps en spirale 13. Les couteaux mobiles lla, llb aussi bien que le couteau fixe 12 présentent des tranchants 16, 17, 18 qui sont disposés comme les génératrices d'un hyperbololde à une nappe de sorte que lors du contact entre les couteaux mobiles lla, llb et le couteau fixe 12r la matière à couper subit une coupe en traction sur les tranchants 16, 17, 18. Dans un autre mode d'exécution de l'invention, non représenté, les couteaux mobiles sont disposés de manière à pouvoir coulisser sur les nervures porteuses de telle sorte qu'ils s'appuient chacun en au moins deux points, sous l'effet de la force centrifuge, contre les couteaux fixes, prévus dans ce cas en nombre suffisant. Par suite, on obtient non seulement une coupe précise, mais encore un effet amélioré d'affûtage automatique. En outre, on peut éviter un dommage grâce au fait que le couteau s'efface dans une certaine mesure au contact de cailloux, ou analogues. -REVENDICATIONS 1. Dispositif coupeur pour le traitement de liquides chargés d'une forte proportion de fibres, de préférence d'un lisier chargé de paille, ou analogue, comportant des couteaux fixes et des couteaux qui passent devant ceux-ci, caractérisé en ce que les couteaux mobiles (1La, llb) aussi bien que les couteaux fixes (12) présentent des tranchants rectilignes (16, 17, 18) qui forment chacun, sur le rotor et sur l'enveloppe du dispositif coupeur, des génératrices d'un hyperboloide à une nappe, l'axe de lthyperboloide correspondant à l'axe du dispositif coupeur et le ou les tranchants fixes étant inclinés en sens opposé aux tranchants mobiles (figure 2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tranchants (figure 1 : 1, 2 ; figure 2 : 16, 17, 18) font, avec le plan (6) normal à l'axe, un angle (4, 5) d'environ 60". 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le nombre des couteaux mobiles (lla, llb) est différent de celui des couteaux fixes (12). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque couteau mobile touche simultanément au moins deux tranchants fixes. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les couteaux mobiles sont disposés de manière à pouvoir coulisser sur leurs nervures porteuses, et sous l'effet de la force centrifuge, leurs tranchants s'appliquent complètement contre au moins deux points des tranchants fixes.