Brevet FR2523504A1 — publié le 19830923

La présente invention se rapporte à des perfectionne- ments apportés à un tambour d'écorçage destiné à éliminer les déchets tels que les branches et l'écorce du matériau fores- tier brut que l'on introduit dans le tambour Plus particu- lièrement, le tambour d'écorçage est du type qui comprend un tambour horizontal rotatif, ouvert à ses deux extrémités et supporté par des paliers, ce tambour présentant une série de releveurs de baches agencés à l'intérieur du tambour et qui s'étendent le long de l'axe du tambour, et une série de fen- tes réparties sur le pourtour et sur la longueur du tambour, pour décharger les déchets détachés du matériau forestier brut qui subit son traitement dans le tambour Le tambour comprend deux unités ou plus, alignées axialement, dont cha- cune comprend un segment de traitement principal, les deux unités disposées l'une à la suite de l'autre ayant des seg- ments terminaux qui se font face et qui forment un segment de transition. Un tambour d'écorçage du type général défini plus haut est décrit par la demanderesse dans la demande de brevet fran- çais déposée le 16 Mars 1981 sous le No 8105182 Le tambour d'écorçage décrit dans cette demande de brevet est le premier de son genre qui permette de traiter des arbres entiers de telle manière que les branches et l'écorce soient éliminées pendant le passage du bois dans le tambour On entend par ar- bres entiers des arbres qui n'ont pas été ébranchés ni écor- cés et qui sont débarrassés ou à peu près totalement débar- rassés des racines. Lorsqu'on élimine les branches et l'écorce des arbres entiers, ceci s'effectue habituellement par introduction des arbres entiers dans le tambour en faisceaux d'environ 5 m) de biomasse solide Environ 35 à 45 % de ce volume est cons- titué par de la matière de rebut, c'est-à-dire par des déchets présentés sous la forme de branches, aiguilles, feuilles et écorces Pour obtenir un résultat d'écorçage encore meilleur avec ce tambour connu, il est donc nécessaire d'évacuer les rebuts du premier segment de traitement principal, dans le- quel s'effectue la majeure partie de l'ébranchage, avant que le bois ne soit envoyé au deuxième segment de traitement principal, dans lequel on doit éliminer l'écorce restante. Il se pose lun problème particulier lorsqu'il s'agit d' écorcer un matériau forestier brut dont l'écorce est diffi- cile à arracher, comme l'eucalyptus, parce que l'écorce se détache du bois en longueurs telles qu'elle est difficile à évacuer du tambour. Le but de l'invention est d'améliorer le rendement d'un tel tambour d'écorçage connru et, de cette façon, d'augmenter encore la capacité du tambour d'écorçage et de créer des pos- sibilités d'élargissement des applications du tambour d'écor- çage de manière qu'en supplément des arbres entiers et du bois rond, ce tambour puisse également traiter d'autres maté- riaux forestiers bruts tels aue les eucalyptus et équivalents, dont l'écorce est difficile à arracher. Ce but est atteint selon l'invention, dans laquelle le segment de transition comprend des moyens de séparation qui comprennent eux-mêmes des moyens de retenue et une ouverture annulaire d'éjection coopérant avec lesdits moyens de retenue, ladite ouverture d'éjection étant agencée dans le plan de joint entre les deux unités du tambour, pour décharger les déchets saisis par les moyens de retenue. Les moyens de retenue comprennent de préférence un bord intérieur dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'ou- verture de l'unité suivante du tambour, la différence entre ces diamètres étant d'environ 0,1 à 1 m. Selon une forme préférée de réalisation du tambour d'é- corçage, les deux segments cylindriques de traitement prin- cipal ont à peu près le même diamètre, le segment de transi- tion comprend un segment conique qui se rétrécit progressi- vement dans le sens de l'introduction du bois et qui forme l'ouverture de l'unité amont du tambour au droit dudit plan de joint. La largeur de l'ouverture d'éjection est généralement d'environ 5 à 15 cm, de pr 3 férence comprise entre 8 et 12 cm et, dans la forme optimale, d'environ 10 cm. Il est également préférable e munir le tambour d'écor- çage c'un segment conique de sortie agencé pour assurer le degré de remplissage désiré dans l'unité en question du tam- bour Dans le présent mémoire, on entend par le terme de bran- ches les rameaux e les petites branches aussi bien que les grosses branches. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaftront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la Fig 1 est une vue en élévation de côté et la Fig 2 une vue en plan d'un tambour d'écorçage construit conformé- ment à une forme préférée de réalisation de l'invention; les Fig 3 à 5 sont des coupes prises respectivement selon les lignes III-III, IV-IV et V-V de la Fig 1; la Fig 6 est une vue en bout du tambour, prise suivant la ligne VI-VI de la Fig 1; la Fig 7 est une coupe longitudinale d'une partie d'un segment de transition du tambour selon les Fig 1 et 2; la Fig 8 est une vue en bout d'une partie des moyens de dégagement prévus dans le segment de transition représen- té sur la Fig 7. Le tambour d'écorçage représenté sur les dessins com- prend, de même que le tambour d'écorçage mentionné plus haut, un tambour rotatif horizontal 1, ouvert à ses deux extrémités et fait de tôle épaisse Le tambour est composé de deux uni- tés 3, 5 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, for- ment une moitié d'entrée et une moitié de sortie, chacune de ces moitiés tourillonnant séparément dans deux paires de pa- liers 7 à portées hydrostatiques (Fig 3) qui sont montés sur des embases 9 et coopèrent avec une couronne de portée 11 solidaire du tambour 1 Il est souhaitable que le tambour 1 s'incline légèrement vers l'extrémité de sortie 13 de ma- nière que cette extrémité soit légèrement plus basse que 1 ' extrémité d'entrée 15; par exemple, l'axe de rotation du tambour peut former avec le plan horizontal un angle compris entre environ 0,5 et environ 1,5 Les deux moitiés du tam- bour 3,5 sont entraînées séparément par des moteurs indivi- duels 17, chaque moteur entrainant, par l'intermédiaire d'un réducteur 19 (Fig 2 et 4) une couronne dentée 21 fixée à la moitié correspondante du tambour. Le tambour 1 comprend de préférence un segment d'ali- mentation 23, équipé de moyens d'alimentation intérieurs des- tinés à introduire rapidement le matériau forestier brus 25 dans le tambour d'écorçage 1 Les moyens d'alimentation com- prennent trois ailettes de poussée 27 en tôle, à peu près plates mais incurvées, orientées à peu près radialement et en hélice, ces ailettes étant fixées à l'intérieur du segment d'alimentation 23 et espacées de 120 le long de la circonfé- rence, de sorte que le matériau forestier brut 25 glisse le long de celles-ci pour pénétrer dans le tambour d'écorçage. L'inclinaison des ailettes de poussée 27 sur l'axe de rota- tion du tambour peut avantageusement être de 15 à 25 et les ailettes de poussée peuvent avoir, par exemple, une hauteur radiale de 0,5 m. En outre, le tambour d'écorçage comprend, d'une part, un premier segment de traitement principal 29 situé dans la moi- tié d'entrée 3, en aval du segment d'alimentation 23, ledit segment de traitement principal 29 présentant une forme cy- lindrique allongée d'un diamètre prédéterminé, et, d'autre part, un deuxième segment de traitement principal 31, situé dans la moitié de sortie 5 et qui présente une forme cylin- drique allongée, de même diamètre ou à peu près de même dia- mètre que le premier segment de traitement principal 29 Sur les Fig 1 et 2, on a omis de représenter les parties aval du premier segment de traitement principal Normalement les deux moitiés du tambour ont à peu près la même longueur. Selon l'invention, le tambour d'écorçage comprend éga- lement un segment de transition 33 d'une conception particu- lière, oui est placé entre les deux segments de traitement principal 29, 31 Le tambour d'écorçage 1 possède également de préférence un segment conique de sortie 35 situé en aval du deuxième segment de trnitement principal 31 Le segment conique e sortie 35 comrend de préférence une première par- tie 37, de forme moins conicue et une deuxième partie 39 ou partie de débouché, 3 e forme plus conique. Ledit segment de transition 53 comprend une partie co- nique 41 placée en aval du premier segment de traitement principal 29 et adjacent à la moitié de sortie 15 du tambour d'écorçage ou situé à proximité immédiate de cette moitié 5; il comprend également des moyens de séparation 43 spéciale- ment conçus, destinés à la séparation des déchets et placés en amont du deuxième segment de traitement principal 31. La surface interne des deux segments cylindriques de traitement principal 29 et 31 du tambour d'écorçage, ainsi que les surfaces internes de la partie conique 41 du segment de transition et du segment conique de sortie 35 sont munies d'une série de releveurs de bûches longitudinaux 45 Dans la forme de réalisation représentée, les segments cylindriques de traitement principal possèdent douze releveurs de bûches , tandis que la partie conique 41 et le segment conique de sortie 35 possèdent chacun six releveurs de bûches 45 Les releveurs de bûches peuvent avoir un profil allant d'un pro- fil à peu près en L à un profil semi-circulaire En outre, les segments cylindriques de traitement principal 29, 31 et le segment conique de sortie 35, ainsi que la partieconique 41 du segment de transition 33 sont munis d'une série de fen- tes 47 de déchargement de l'écorce, disposées par groupes, et qui servent à éjecter l'écorce, les branches et autres dé- chets qui ont été séparés à l'intérieur du tambour pendant le traitement du matériau forestier brut, les fentes 47 étant inclinées sur les releveurs de bûches et sur l'axe de rota- tion du tambour Au dessous de chaque groupe de fentes 47 est disposée une trémie collectrice 49 supportée par un bâti 51. Les trémies collectrices 49 (non représentées sur la Fig 2) débitent sur un transporteur approprié, par exemple un trans- porteur à courroie 53 qui sert à évacuer les déchets. Une goulotte inclinée 55 est agencée à l'extrémité d'en- trée 15 du tambour d'écorcage pour acheminer le matériau fo- restier brut 25 à ce tambour, le bas de la goulotte 55 situé à l'extrémité d'entrée 15 étant placé légèrement au-dessous de l'axe de rotation du tambour 1 La partie de l'ouverture d'entrée située au-dessous de la goulotte 55 est fermée par une plaque transversale 57 de façon à assurer que le matériau forestier brut acheminé au tambour ne puisse pas tomber de 1 ' extrémité d'entrée du tambour. Les moyens de séparation 43 mentionnés plus haut com- prennent une ouverture annulaire d'éjection 59 d'une dimen- sion prédéterminée, oui permet le déchargement continu désiré des déchets, même les plus grossiers, par exemple les longues bandes d'écorces et les grosses branches aussi bien que les aiguilles et les feuilles L'ouverture d'éjection 59 est pla- cée dans le plan de joint vertical entre la moitié d'entrée 3 et la moitié de sortie 5 du tambour d'écorçage et elle est généralement limitée par les extrémités op osées des moitiés d'entrée et de sortie Par ailleurs, lesdits moyens de sépa- ration comprennent des moyens de retenue 61 situés dans la moitié de sortie 5 à proximité de l'ouverture d'éjection et oui sont montés pour saisir ou arrêter et guider les déchets pour les faire sortir par l'ouverture d'éjection 59 Les mo- yens de retenue 61 possèdent une surface de retenue annulaire 65 qui est dirigée vers le sens de l'entrée du matériau fo- restier brut Dans la forme préférée représentée, une partie de ladite surface de retenue est agencée radialement à l' intérieur de l'extrémité aval de la moitié d'entrée Les mo- yens de retenue sont avantageusement constitués par une pla- que conique fixée à une plaque annulaire 67 à l'extrémité de la moitié de sortie et ils sont supportés par une plaque an- nulaire 69 soudée à la face interne du tambour d'écorçage. Dans la forme de réalisation représentée, les moyens de sépa- ration 43 comprennent également des moyens de dégagement 71 réalisée sous la forme -'un anneau fixé à l'extrémité de la partie conique 41 de la moitié d'entrée et munis d'une série re segments 73, par exemple de Quatre sergments, placés dans l'ouverture d'éjection 59, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig S Le diamètre de chaque segment 73 décroît de l'extré- mité avant 75 à l'extrémité arrière 77 du segment, considéré dans le sens de la rotation de la couronne Etant donné que les deux moitiés 3, 5 du tambour tournent à des vitesses lé- gèrement différentes, les segments 73 dégagent efficacement l'ouverture d'éjection 59, en accroissant ainsi la capacité de déchargement Par ailleurs, un ensemble de couteaux peut être prévu dans l'ouverture d'éjection pour découper les lon- gues bandes d'écorce et les grandes branches C'est ainsi que, par exemple, l'extrémité avant de chaque segment peut être réalisée sous la forme d'une arête tranchante. Un tambour d'écorçage conçu de la façon décrite plus haut pour être utilisé en qualité de tambour combiné pour traiter à la fois les arbres entiers (les arbres sans leurs racines) et le bois rond aussi bien que les espèces telles que l'eucalyptus, dont l'écorce est difficile à arracher, comprend deux segments cylindriques de traitement principal 29, 31, dont chacun possède un diamètre constant de 5 m et une longueur d'environ 15,4 m, une parrtie conique 33 située en aval du premier segment de traitement principal, dont le diamètre décroit de 5 m à 3 m sur une longueur de 3,1 m, et un segment conique de sortie 35 dont le diamètre décrolt de 5 m à 3 m sur une longueur d'environ 3,7 m L'ouverture d'é- jection 59 située dans le plan de joint entre les moitiés du tambour possède une largeur maximum de 10 cm et la plaque co- nique possède une surface de retenue inclinée à 45 , le bord supérieur e la plaque conique étant placé radialement à l' intérieur du bord intérieur de l'ouverture de la partie coni- que de sorte que la distance radiale soit de 30 cm Les seg- ments 73 ont une longueur de corde d'environ 1,1 m et une largeur maximum de 10 cm. Le tambour d'écorçage du type décrit plus haut est ex- cellent pour ébrancher et écorcer les arbres entiers, en par- ticulier les arbres provenant de coupes claires qui sont de pr-ffrence achemin 5 es en daisceaux ?outefois, le tambour d' cicorcçae reut également 1 tre utilisé avantageuserent pour 1 ' ecorçage du bos reond et mmre tour l'écorcage des espèces telles que l'eucalyptus, dont l'écorce est àifidlle à arra- cher Lorsqu'on Écorce et cbranche des arbres entiers, l'ar- rachage des branches principales et des rameaux s'effectue pratiquement dans le premier segment de traitement principal. La partie conique 41 du segment de transition assure plusieurs fonctions Elle permet d'obtenir un degré optimum de remplis- sage dans le premier segment de traitement principal et une réduction du mouvement du bois, qui est due au plus petit nombre de releveurs de bûches, de sorte cue les déchets sont recueillis dans une plus grande proportion dans la région in- férieure avant cue le bois ne soit transféré à la deuxième moitié du tambour En même temps, la partie conique établit une liaison naturelle avec la deuxième moitié du tambour et permet d'agencer des moyens de séparation 43 de la façon qui a été décrite plus haut Le segment conique de sortie 35 sui- vant l'invention assure également plusieurs fonctions Il per- met d'obtenir également un degré de remplissage optimum dans le deuxième segment de traitement principal sans nécessiter la présence d'une fermeture spéciale d'extrémité telle ou'une porte coulissante, contre laquelle les bords des bûches se- raient pressés L'utilisation d'une telle porte coulissante se traduit par un accroissement du bris du bois de petit diamètre L'utilisation d'un segment conique de sortie en- tièrement ouvert à l'extrémité permet de faire sortir le bois d'une façon améliorée et sans aucun bris. L'agencement de moyens de séparation spéciaux 43 qui comprend des moyens de retenue 61 et une ouverture d'éjection correspondante 59 se traduit par des avantages considérables tels ou'une amélioration de la capacité et du résultat du traitement Les moyens de retenue 61 soulèvent le bois qui doit passer à la moitié suivante 5 du tambour de sorte qu'il se forme un espace spécial nour le passage des déchets au- dessous du bois dans le sement de transition L'écorce et les autres déchets qui, antérieurement, ne pouvaient pas pas- ser à travers les fentes 47 de la première moitié du tambour ont donc beaucoup plus de chances d'être éjectés du tambour à travers l'ouverture annulaire d'éjection 59 Ce décharge- ment est à son tour rendu possible par le fait que les moyens de retenue évitent que les écorces libres et autres déchets libres soient attirés vers l'aval jusqu'à la moitié sui- vante du tambour, puisque le diamètre intérieur de l'extrémi- té aval des moyens coniques de retenue est inférieur, par exemple inférieur de 60 cm, au diamètre intérieur de l'ouver- ture de la partie conique Etant donné que les déchets libres détachés du bois dans le premier segment de traitement prin- cipal et introduits dans le segment de transition ne sont pas attirés dans le deuxième segment de traitement principal, il y a plus de chances pour que le reste de l'écorce soit effi- cacement arraché; en effet, grâce à l'absence des déchets préalablement évacués, l'écorce restante est avantageusement soumise à une pression plus élevée lorsque les surfaces des bois se heurtent mutuellement Ceci se traduit par un accrois- sement notable du taux d'écorçage. Les fentes 47 du tambour peuvent avantageusement Ctre réglées pour traiter du bois rond puisque, lorsqu'on traite des arbres entiers, les branches et l'écorce peuvent être éjectés à travers les fentes et à travers les moyens de sépa- ration 43 Les fentes 47 peuvent donc être suffisamment étroi- tes pour que les petites branches ne puissent pas les traver- ser L'élément séparateur 43, avec son ouverture d'éjection 59, assure également une éjection satisfaisante des longues bandes d'écorce, en particulier lorsqu'on écorce des eucalyp- tus. Dans un tambour d'écorçage modifié, composé de trois ou plus de trois unités alignées axialement l'une à la suite de l'autre, des moyens de séparation selon l'invention sont de préférence agencés dans chaque segment de transition formé aux extrémités de deux unités adjacentes du tambour. En remplacement ou en supplément, des mo-ens de dégage- ment peuvent être montés fixes dans le voisinage du plan de joint vertical entre deux unités du tambour et séparément du tambour, ces moyens de dégagement comprenant un bras d'une forme approprice placé dans ouverture d'éjection pour dé- gager cette dernière pendant que le tambour tourne par rap- port audit bras de dégagement qui est fixe Les moyens de dé- gagement peuvent également être montés mobiles et séparément du tambour, auquel cas un bras de dégagement vient dans l'ou- verture d'éjection et se déplace en mouvement alternatif le long d'un arc de cercle Ces moyens de dégagement peuvent être montés au-dessous ou sur le côté du tambour, en particu- lier dans le quart de la circonférence de l'ouverture d'éjec- tion qui reçoit normalement les déchets - Lorsqu'on traite des arbres entiers, les unités du tam- bour tournent dans le même sens à une vitesse d'environ 7 tr/ mn tandis que le bois rond est traité à une vitesse légère- ment plus basse, par exemple de 5 tr/mn La vitesse de rota- tion des deux unités du tambour diffère normalement d'environ 1 tr/mn, par exemple, ce qui est avantageux pour le fonction- nement des moyens de dégagement représentés. Les déchets, qui se présentent sous la forme de bran- ches, d'écorces, d'aiguilles, de feuilles et qui sont déchar- gés à travers les fentes du tambour ou à travers l'ouverture d'éjection, sont utilisés pour le chauffage. Pvevendications 1 Tambour d'écorcage destiné à éliminer qes déchets tels que les branches et l'écorce, d'un matériau forestier brut que l'on fait passer dans ce tambour d'écerçage, ce tam- bour comprenant un tambour horizontal rotatif ( 1) ouvert à ses deux extrémités et supporté par des paliers ( 7), ledit tambour comportant une s(rie de releveurs de bûches ( 45) agencés à l'intérieur du tambour et qui s'étendent le long de l'axe de ce tambour et une série de fentes ( 47) disposées sur le pourtour et sur la longueur du tambour ( 1), pour dé- charger les déchets séparés du matériau forestier brut ( 25) traité dans le tambour, ledit tambour ( 1) comprenant deux ou plus de deux unités de tambour alignées axialement ( 3,5) dont chacune comprend un segment de traitement principal ( 29,31), deux unités de tambour disposées l'une a la suite de l'autre ayant respectivement des segments d'extrémité qui se font fa- ce et constituent un segment de transition ( 33), ce tambour étant caractérisé en ce que ledit segment de transition ( 33) comprend des moyens de séparation ( 43) comprenant des moyens de retenue ( 61) et une ouverture annulaire d'éjection ( 59) qui coopère avec lesdits moyens de retenue, lt'ouverture d'é- jection étant disposée dans le plan de joint entre les deux unités ( 3,5) pour décharger les déchets pris par les moyens de retenue ( 61). 2 Tambour d'écorçage suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les moyens de retenue ( 61) possèdent lune surface de retenue ( 63) qui fait face au matériau forestier brut, ladite surface étant à peu près conique. 3 Tambour d'écorcage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce eue les moyens de retenue ( 61) pos- sèdent un bord intérieur dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'ouverture de l'unité 3 du tambour qui lui fait face. 4 Tambour d'écorgage selon la revendication 3, carac- térisé en ce oue la différence entre les deux dits diamètres est comprise entre environ 0,1 m et 1 m. 7 ambour d'écorçage selon la revendication 1, carac- tis en ce ue lz deux segments cylindricues de traiement principal ( 29, 31) ont, peu près le même diamètre et en ce cue le segment de transi-on ( 33) situé entre eu: com- prend un segment conue (A 1) qui se rêtr 6 cit progressivement dans le sens de l'introduction du matériau forestier brut ( 25) et forme l'ouverture de l'unité amont ( 3) du tambour dans ledit plan de joint. 6 Tambour d'écorçage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens de séparation ( 43) comprennent des moyens de dégagement ( 71) destinés a dégager l'ouverture d'éjection ( 59), lesdits moyens de dégagement étant agencés à l'ouverture de l'unité amont ( 3) du tambour. 7 Tambour d'écorcage selon la revendication 6, carac- térisé en ce aue les moyens de dégagement ( 71) comprennent une couronne qui présente une série de segments ( 73) disposés le long de sa périphérie. 8 Tambour d'écorçage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture annulaire d'éjection ( 59) possède une largeur comprise entre environ cm et environ 15 cm, de préférence entre 8 cm et 12 cm. 9 Tambour d'écorgage selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend également un segment conique de sortie ( 35) qui se rétrécit progressivement vers l'ouverture * de sortie et est agencé pour assurer le taux désiré de rem- plissage dans l'unité aval ( 5) du tambour.