Brevet FR2507124A1 — publié le 19821210

La présente invention concerne une machine automatique destinée à la formation d'agglomérés combustibles sous forme de briquettes à partir de sciure de bois mélangée a' un liant notamment de la colle liquide. On connait bien les propriétés calorifiques de la sciure de bois, existant en quantité importante et inutilisée dans les scieries. Selon la présente invention, on a voulu réaliser une machine automatique permettant directement l'utilisation de cette sciure en vrac, pour former des briquettes solides et homogènes judicieusement compactées et séchées en vue de leur utilisation comme combustible. Cette machine automatique est établie avec un réceptacle supérieur avec moyen de distribution automatique et de mélange de la sciure et de la colle liquide ou autre liant pour l'obtention d'un produit homogène à ltétat pâteux qui est acheminé quantitativement après formation, et de par l'ouverture d'une trappe in férieure à commande automatique, dans un réceptacle inférieur muni d'un moyen transporteur par vis ou bande sans fin dans une chambre de compactage maintenu en position d'ouverture et de réception par l'effacement d'un tiroir transversal à commande par vérin pneumatique ; la fermeture du tiroir autorisant l'arrêt de distribution du produit venant du dit réceptacle inférieur et son refoulement et compactage transversal dans l'interieur de la dite chambre délimitée en outre en hauteur par un piston supérieur se dép > ;ant verticalement en passant dans l'ouverture du tiroir fermée, par les côtés latéraux dudit tiroir, et par le fond de la chambre précitée ; le compactage vertical du produit obtenu par le déplacement descendant et les frappes successives du piston supérieur commande' par vérin, permet la formation de la briquette, qui, après l'effacement du tiroir en position d'ouverture par une plaquepoussoir latérale commandée par un vérin, est évacuée sur un tapis sans fin muni d'un moyen de séchage, et d'avancement pas à pas commandé par le déplacement de la dite plaque-poussoir. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue de face avec coupe partielle de la machine automatique selon 1 t invention. La figure 2 est une vue extérieure de profil correspondant å la figure 1. La figure 3 est une vue de profil en coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 1. Le tiroir transversal est représenté en position d'admission du produit dans le magasin de compactage, tandis que la trappe d'évacuation du réceptacle supérieur est ouverte. La figure 4 est une vue semblable i la figure 3, mais le tiroir transversal est représenté fermé pour l'acheminement et le compactage du produit, par le piston vertical. La figure 5 est une vue en plan et en coupe du tiroir suivant la ligne 5-5 de la figure 3. La figure 6 est une vue arrière partielle et an coupe illustrant le compactage du produit par le piston vertical. La figure 7 est une vue semblable d la figure 6, mais après le compactage et lors de l'éjection de la briquette par la plaquepoussoir. La figure 8 est une vue partielle en perspective illustrant la vis mélangeuse. La figure 9 est une vue en perspective de la machine autonati- que selon une réalisation en variante. La figure 10 est une vue extérieure de profil correspondant k la figure 9. Cette machine automatique pour la formation d'aggloméré combustible à base de sciure de bois compactée est établie essentiellement avec une ossature métallique (l) supportant longitudinalement b sa partie supérieure un réceptacle (2) b fond arrondi muni B sa base d'une trappe coulissante (3) avec moyen de commande. Ce réceptacle (2) est traversé intérieurement par un arbre ro tatif (4) à section carrée de préférence muni extérieurement suivant ses côtés respectifs de pales méplates alternées (5) disposées angulairement et successivement en hélice, comme illustré figure 8 de manière à assurer à l'intérieur dudit réceptacle (2), le brassage d'un mélange colle et sciure de bois en vue de l'obtention d'un produit pâteux parfaitement homogène. L'arbre (4) est entraîné en rotation au moyen d'un moteur (6) fixé sur l'ossature (l) et coopérant par courroie (7) avec une poulie (8), clavetée en bout de l'extrémité extérieure débordante dudit arbre (4). Il faut considérer que l'acheminement quantitatif de la silure dans le réceptacle (2) ainsi que du produit liant tel que colle, s'effectue par l'intermédiaire d'un doseur rotatif (9) fixé sur l'ouverture supérieure du réceptacle (2) et muni, à la façon connue, de palettes (10) permettant loris de leur rotation partielle et successive la fermeture ou l'ouverture de la distribution de la sciure venant directement du tuyau d'arrivée (11). La distribution dé colle est obtenue au moyen d'un doseur (12) avec boisseau intérieur rotatif (13) permettant de déverser une quantité de colle dans le réceptacle (2) en combinaison avec la distribution de la sciure. On note que l'ouverture automatique des doseurs (9 et 10), s'effectue en combinaison avec la fermeture de la trappe coulissante (3). A cet effet, la trappe transversale (3) mettant en communication le réceptacle supérieur (2) avec le réceptacle distributeur inférieur (14), est montée surdesglissières appropriées et recoit transversalement à ses extrémités deux blocs crémaillères (16 et i7) qui engrènent avec les roues dentées (18 et 19) montées sur un arbre rotatif (20) tournant dans des paliers solidaires de l'ossature (1). L'arbre rotatif (20) est muni à l'une de ses extrémités d'une manivelle (21) qui est accouplée A la tige mobie (221) d'un vérin pneumatique (22) fixé et articulé de par son fdt sur une patte-support (23) solidaire de l'ossature (1).Une bielle (24) accouplée également A la manivelle (21) relié à articulatipn les ex trématés des bras (25 et 26) montés respectivement en bout du boiseau (13) et de l'arbre rotatif commun aux palettes (10), de manière à permettre en synchronisme, lors du développement de la tige (221) du vérin (28) la commande simultanée de la trappe (3) et des doseurs (9 et 10). Le réceptacle distributeur inférieur (14) est muni intérieurement et longitudinalement à sa base d'une vis de distrubiton (27) comportant des spires hélicoSdales interrompues (271) destinées à acheminer lentement tout en maintenant un certain mélange, le produit pâteux (P) jusqu'à une partie extrême débordante dudit réceptacle (14) avec ouverture (141) disposée en regard d'un tiroirchargeur (29). La vis de distribution (27) est entrainée en rotation par roue (30) reliée par courroie (31) à l'arbre du moteur (6) servant également à l'entrainement de l'arbre (4). Le tiroir-chargeur (29) disposé transversalement ei perpendiculairement au-dessous de l'extrémité débordante du réceptacle inférieur (14) se présente avec une section en U renversé, avec ailes latérales (291 et 292) prenant appui et guidage sur une plaquesupport (32) solidaire de l'ossature (1). Ce tiroir (29) comporte en outre sur sa face supérieure et à 3 l'avant une ouverture rectangulaire (29 ) autorisant lors de son ouverture le libre déversement du produit pâteux (P), tandis qu'un fond ou cloison (294) autorise du côté opposé l'accouplement de la tige (33 ) d'un vérin pneumatique (33) accouplé à l'arrière de par son fût dans une chape (321) ) solidaire de la plaque-support (32). De ce fait, le tiroir-chargeur (29) coulisse vers l'avant pour engager sa section dans l'intérieur d'une colonne fermée (34) de section correspondante avec un fond constitué par la plaque (323. Un plateau (35 > ou piston est logé verticalement au-dessus du tiroir (29) dans la colonne (34), tout en étant commandé verticalement par la tige (361) d'un vérin (36) dont le fût est solidaire de la dite colonne. Selon cette disposition, l'on conçoit qu'en position de recul, le tiroir-chargeur (29) présente son ouverture supérieure (293) en regard de l'ouverture (141) du réceptacle pour permettre le déversement du produit pâteux dont la quantité est obtenue par la vitesse de rotation de la vis (27) et le nombre de ses spires (271). Ce produit (P) s'écoule en partie dans la section inférieure de la colonne (34) jusqu'au fond (294), comme illustré figure 3. La mise en pression du vérin (33) provoque le déplacement vers l'avant du tiroir-chargeur (29) qui s'engage dans la section intérieure de la colonne (34) en compactant et en refoulant le produit (P). Ce déplacement vers l'avant autorise également le positionnement de l'ouverture (293) en regard de 1a section du plateau (35), tandis que l'orifice (141) du réceptacle (14) est obturée par la partie supérieure arrière pleine comme illustré figure 4. L'on conçoit qu'après cette opération de fermeture, le produit (P) compacté transversalement et maintenu dans une enceinte pari lélépipédique correspondant à la section de la briquette à obtenir et formée successivement par la plaque (32) constituant le fond, la cloison (29) du tiroir-chargeur (29), les côtés latéraux (291 et 292), le plateau (35) et la face avant de la colonne (34). Le vérin vertical (36) est ensuite sollicité pour le déplacement et la frappe en plusieurs fds du plateau (35) qui passe dans l'ouverture (293) du tiroir (29), pour agir en hauteur sur le produit (P) de manière à assurer son compactage définitif. Le tiroir-chargeur (29) recule jusqu'à une nouvelle position d'admission du produit pâteux, tandis que le plateau (35) occupe la position haute d'effacement. il faut considérer qu'un tiroir d'éjection (37) est également prévu pour permettre l'évacuation des briquettes sur un tapis sans fin muni d'un moyen de chauffage. A cet effet, les côtés transversaux extrêmes de la colonne (34) snt ouverts pour autoriser, après le recul et l'effacement du tiroir-chargeur (29) le libre engagement interne de ltextré- mité du tiroir d'éjection (37) de section en U renversé et ainsi disposé perpendiculairement.-Ce tiroir (37) prend appui et guidage de par ses ailes verticales, sur la plaque (32) tout en étant accouplé à lavant à la-tige mobile (381) d'un vérin (38) à commande pneumatique dont le fût est fixé à articulation dans une chape (39) solidaire de la dite plaque (32). Il faut considérer également que l'une des ailes verticales du tiroir (37) est rendue extérieurement solidaire d'un axe débordant (40) coulissant dans une fente d'un guide (41) et dont l'extrémité est accouplée à articulation à l'extrémité d'une bielle (42) fixée à l'opposé d'une manière réglable en position à l'un des trous (431) dsun bras manivelle (43), pivotant à libre rotation en bout d'un arbre transversal (44) fixé sur une semelle inférieure disposée sous la plaque (32) et au droit de la colonne (34). Une roue d rochet (45) solidaire de l'arbre (44) coopère avec le cliquet (46) monté pivotant sur le bras (43), de manière à permettre lors de 1' avancement du tiroir (37) l'entrainement partiel en rotation de 1' arbre (44). Du côté opposé, l'arbre (44) reçoit une roue dentée (47) qui par l'intermédiaire d'une chaine (48), ou autre moyen, transmet le mouvement de rotation partielle dans un rapport de multiplication déterminé à un pignon (49), monté en bout de l'arbre (50) d' entraînement du tambour (51) d'un tapis sans fin (52), avec tambour de renvoi opposé (53). Ce tapis sans fin (52) monté dans le prolongement de la plaque (32), permet lors de l'avancement du tiroir d'éjection (37) de recueillir chaque briquette au sortir de la colonne (34) et-de 1' acheminer ainsi pas à pas jusqu'à l'extrémité en vue de sa menu- tention pour le stockage. il faut remarquer également qu'une gaine chauffante (54) peut être adjointe au-dessus du tapis (52), pour assurer le séchage définitif des briquettes au fur et à mesure de leur avancement pas à pas. Dans une réalisation en variante illustrée figures 9 et 102 les mêmes caractéristiques se retrouvent, mais la vis de distribution (27) logéedans le réceptacle distributeur inférieur (14) est remplacée par un transporteur à bande (55) muni de palettes (56) et monté sur des tambours rotatifs (57 et 58). Ce transporteur à bande (55) achemine pas à pas le produit pâteux (P) après ltouverture de la trappe (3) dans la partie extrême débordante du réceptacle inférieur (14) pour provoquer son déversement dans 1' ouverture (293) du tiroir (29). Il est important de considérer que la commande en roation pas à pas du transporteur à bande (55) en liaison avec les déplacements du tiroir-chargeur (29), du plateau (35) et du tiroir d'injection (37) est assurée par l'intermédiaire d'un vérin pneumati que (59) fixé extérieurement sur une patte-support (60) de l'ossature (1) et dont la tige mobile (61) est accouplée à articulation à l'extrémitd d'un levier à cliquet (62) agissant alternativement lors de son pivotement et de par son cliquet (63) sur une roue & BR Cette alimentation par transporteur à bande permet d'obtenir la régulation et la distribution intermittente du produit (P). Cette machine ainsi décrite, il convient d'en résumer les principales phases de fonctionnement : - Fermeture de la trappe transversale (3) en combinaison avec 1' ouverture du doseur (9) à palettes (10) et de distribution de la sciure, et également l'ouverture du boisseau (13) du distributeur de colle (12) au moyen du vérin pneumatique (22). - Brassage du mélange sciure et colle dans le réceptacle (2) au moyen de l'arbre (4) avec pâles (5). - Ouverture de la trappe (3) et fermetures combinées du doseur (9) et du distributeur (12) - Acheminement du produit pâteux (P) logé dans le réceptacle in férieur (14) dans l'ouverture (293) du tiroir chargeur (29) au moyen de la vis de distribution (27) ou du transporteur à bande (55 > . - Déplacement et fermeture du tiroir chargeur-(29) pour compacter le produit pâteux (P) et fermer l'orifice du réceptacle (14). - Frappes successives du plateau supérieur (35) commandé par le vérin vertical (36) pour compacter en hauteur le produit (P) enchâssé en formant une briquette. - Recul du tiroir chargeur (29) jusqu'à la position d'ouverture du réceptacle inférieur (14). - Déplacement du tiroir d' éjection (37) pour amener la briquette compactée sur le tapis sans fin (52), en vue de son évacuation pas à pas. - Séchage de la briquette. I1 est bien évident que le synchronisme et le décalage des commandes des vérins (22, 33, 36 et 59) sont assurés soit mécaniquement par un tambour entraîné par moteur et muni périphériquement de cames débordantes pour agir respectivement sur des vannes d' ouverture et de fermeture, soit encore par des contacts électriques appropriés. Les avantages ressortent bien de la description. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'ap- plication non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Machine automatique pour la formation d'aggloméré smbustible à base de sciure de bois compactée et de colle, caractériséepar le fait qu'elle comprend un bâti (1) avec un réceptacle supérieur (2) muni d'un moyen de distribution automatique de sciure de bois et de colle pour l'obtention d'un mélange pâteux (P) obtenu au moyen d'un organe de mélange ; une trappe inférieure (3) avec dispositif de commande par vérin pneumatique (22) pour autoriser l'écoulement du mélange pâteux (P) dans un réceptacle inférieur (14) muni d'un moyen d'achemnement par vis (27) ou bande sans fin (55) avec palettes (56), dans une chambre de compactage (34) maintenue en position d'ouverture contrôlée au moyen d'un tiroir chargeur (29) avec moyen de commande par vérin pneumatique (33), et dont la fermeture permet de par sa section, le compactage transversal et horizontal du produit (P), dans la dite chambre (34), et de par son ouverture (293) le libre passage d'un plateau vertical (35) logé dans la chambre (34) précitée et commandé par un vérin pneumatique (36), en vue du compactage ; un moyen d'éjection de la briquette formée et logée dans la chambre (34) sur un tapis sans fin (52) après le recul du tiroir-chargeur (34), par l'intermédiaire d'un tiroir latéral (37) avec dispositif de commande par vérin pneumatique (38) agissant en combinaison par bielle (42) sur une roue à rochet (45) destinée à commander le déplacement intermittent dudit tapis (52) ; un moyen de séchage des briquettes disposées sur le tap;s (52). -2- Machine-selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe de mélange de la sciure et de la colle logée dans le réceptacle supérieur (2) est un arbre rotatif (4), à section polygonale, muni suivant ses côtés respectifs de pâles méplates (5) disposées angulairement en alternance et suivant un cheminement héli costal; un moteur (6) coopérant par courroie (7) avec une poulie (8) clavetée sur la partie extérieure débordante dudit arbre (4). -3- Machine selon les revendications 1 et 2 prises ensemble, caractérisée par le fait que le réceptacle supérieur (2) reçoit au droit de son ouverture un doseur rotatif (9) muni de palettes (10) pour permettre lors de sa rotation partielle le déversement quantitatif de sciure ; un deuxième doseur (12) avec boisseau intérieur rotatif (13) pour permettre lors de sa rotation partielle, en combinai son avec le doseur (19), l'écoulement quantitatif de la colle -4- Machine selon les revendications 1, 2 et 3 prises ensemble, caractérisée par le fait que la trappe inférieure (3) du réceptacle supérieur (2) reçoit transversalement à ses extrérniés deux blocs-crémaillères (16 et 17) qui engrènent simultanément avec des roues dentées (18 et 19) montes sur un seul arbre latéral (20) muni à l'une de ses extrémiçés d'une manivelle (21) accouplée à la tige (221) du vérin (22) fixé sur l'ossature ; une bielle (24) accouplée à la manivelle (21) relie à articulation les extrémités des bras (25 et 26) montés respectivement en bout du boisseau (13) et de l'arbre d'entrainement des palettes (10), de manière que le développement de la tige (221) du dit vérin (22) provoque simultanément la commande d'ouverture de la trappe (3) et la commande de fermeture des doseurs (9 et 10). -5- Machine selon les revendications 1, 2, 3 et 4 prises ensemble, caractérisée par le fait que le réceptacle inférieur (14) reçoit intérieurement et longitudinalement une vis rotative entraînée par le moteur (6) et avec des spires hélicoYdales interrompues (271) pour acheminer le produit pâteux (P) jusqu'à une extrémité débordante dudit réceptacle (14) muni d'une ouverture (141) disposée en regard de l'ouverture supérieure (293) d'un tiroir-chargeur (29) en forme de U renversé ; le dit chargeur (29) guidé transversalement sur une plaque-support (32), constituant à lavant un fond (294) pour acheminer le produit (P) dans l'encein- te d'une colonne (34) de section correspondante fixée verticalement sur la dite plaque-support (32), tandis qu'à l'opposé le tiroirchargeur précité (29) permet l'accouplement de la tige (331) d'un vérin (33) accouplé à l'arrière dans une chape (321) de la plaquesupport (32). -6- Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait qu' en position d'avancement et de compactage horizontal, le tiroirchargeur (29), présente son ouverture (293) dans l'intérieur de la colonne (34) et en regard de la section d'un plateau supérieur (3) du moyen de compactage vertical ; l'ouverture (141) du réceptacle (14) étant obturée dans cette position par la partie supérieure pleine du dit tiroir-chargeur (29). -7- Machine selon les revendications 1, 2, 3, 4, b et 6 prises ensemble, caractérisée par le fait que le plateau supérieur (35) logé à coulissement vertical dans la colonne (34) est sollicité par la tige (361) d'un vérin (36) fixé dans la dite colonne, pour passer au travers de l'ouverture (293) du tiroir-chargeur (29) qui constitue par ses côtés latéraux et par son fond (294) l'ensemble de compactage du produit. -8- Machine selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 prises ensemble, caractérisée par le fait que les côtés transversaux de la colonne (34) sont ouverts pour permettre perpendiculairement d'un côté après le recul et l'effacement du tiroir-chargeur (29), le passage d'un tiroir d'éjection (31) de la briquette, guidé et commandé par la tige mobile (381) d'un vérin (38) dont le fût est fixé à articulation dans une chape (39) solidaire de la plaque (32) ; le dit tiroir (R7) acheminant la briquette sur l'extrémité d'un tapis sans fin (52) dont l'avancement pas à pas est obtenu en combinaison avec son déplacement. -9- Machine selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le tiroir (37) de section en U renversé reçoit d'un côté un axe débordant (40) coulissant dans un guide (41) et accouplé à articulation à l'extrémité d'une bielle (42) solidaire d'une manière règlable en position de l'extrémité d'un bras manivelle (43) centré librement sur un arbre (44) fixé transversalement sous la plaque (32) ; ledit bras (43) coopérant par cliquet (4S) avec une roue à rochet (45) solidaire dudit arbre (44) pour son entrainement partiel en rotation lors de l'avancement dudittiroir (37) ; une roue dentée (47) clavetée sur l'arbre (44) transmettant le mouvement rotatif par chaîne (48) à un pignon mulplicateur (49) monté en bout de l'arbre (50) d'entrainement du tambour (51) du tapis sans fin (52) avec tambour de renvoi opposé (53). -10- Machine selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 et 9 prises ensemble, caractérisée par le fait qu'un tunnel chauffant (54) est adjoint au-dessus du tapis sans fin (52) pour le séchage définitif des briquettes. -11- Machine selon les revendications 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 et 10 prises ensemble et la revendication 5 séparément, caractérisée par le fait qu'en variant, le réceptacle inférieur (14) reçoit intérieurement un transporteur à bande sans fin (55) muni de palettes (56) monté sur des tambours rotatifs (57 et-58) avec moyen de commande en rotation partielle pas à pas par vérin (59) ; ledit transporteur (55) acheminant la patte (P) dans l'ouverture (293) du tiroir (29). -12- Machine selon les revendications 1 et 11, prises ensemble, caractérisée par le fait qu'un vérin (59) fixé sur une pattesupport (60) de l'ossature (1) permet de par sa tige mobile (61) le pivotement d'un levier (62) agissant de par son cliquet (63) sur une roue à rochet (64) montée sur l'arbre du tambour d'entraînement (57). -13- Machine selon les revendications 12 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, Il et 12 prises ensemble, caractérisée par le fait que la commande décalée des vérins (22, 33, 36 et 59), est assurée mécaniquement par un tambour rotatif muni périphériquement de câmes débordantes pour agir sur des vannes d'ouverture et de fermeture.