Brevet FR2528659A1 — publié le 19831223

La présente invention concerne la mécanisation des processus de l'agriculture et a notamment pour objet un procédé d'épurations de semences, notamment de graines de lin, consistant à en éliminer les mauvaises herbes et les impuretés, ainsi qu'un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention est applicable dans l'agriculture dans les stations de culture de semences ainsi que dans les entreprises agricoles pour l'épuration de semences, par exemple de graines de lin, consistant à en séparer les graines de mauvaises herbes et les impuretés, y compris celles qui sont difficiles à séparer, telles que les graines de lolium remotum (Schrank), de polygonum linicole (Sutu)Ov), de polygonum lapatifolium L. A l'heure actuelle, on utilise dans la pratique mondiale différents procédés d'épuration des graines de lin et d'autres cultures, y compris le triage d'après les propriétés physi comécaniques de la surface, d'après les dimensions des particules et de leurs propriétés aérodynamiques. En particulier, on épure les semences à l'aide de machines à grilles de vannage, de machines à trier, de- toiles obliques à surface à friction et de machines électromagnétiques mises au point spécialement à cette fin. Toutefois, ces procédés et dispositifs, sauf les machines électromagnétiques, s'avèrent inefficaces pour l'éli- mination des mauvaises herbes difficiles à séparer (lolium remotum, polygonum linicole, polygonum lapatifolium). Ceci s'explique par le fait que les dimensions géométriques des graines de mauvaises herbes sont proches de celles des graines de la culture principale et que le coefficient de frottement de leur surface est lui aussi proche de celui des graines de la culture, par exemple des graines de lin, et c'est pourquoi on ne peut les séparer ni à l'aide de toiles à surface à friction, ni à l'aide (le tamis, ni à l'aide de machines à trier.En utilisant le procédé électromagnétique et le dispositif mettant en oeuvre ce procédé, on peut éliminer les graines de mauvaises herbes difficiles à séparer avec une efficacité assez satisfaisante. Cependant, i] convient de noter que leur utilisation entraine des pertes notables de semences de culture principale. Les déchets provenant de l'épuration électrorragnétique doivent être liquidés, car on ne peut les utiliser ni comme aliment polir le bétail, ni pour la production d'huile, du fait que ces déchets contiennent de la poudre magnétique. On connait un procédé de triage de semences consistant à mettre la masse de graines à épurer en mouvement oscillatoire par un courant pulsatoire d'air qui fait monter les particules et les impuretés légères. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est exécuté sous forme de vases communicants pourvus de fonds en tamis à travers lesquels est refoulé le courant pulsatoire d'air. Ce procédé ne peut etre utilise que pous l'evacuatir,n de particules dont le poids spécifique est sensiblement ir.- férieur à celui des graines utiles, et, de ce fait, n' assure un effet positif que lors de la séparation de graines de mauvaises herbes dont le poids spécifique est voisin de celui des graines de la culture principale. On connaît un procédé et un dispositif pour trier des mélanges de matériaux, permettant de séparer ces mélanges en fractions qui; en tombantJpeuvent soit rebondir sur la surface, soit se coller à celle-ci. Ce dispositif est exécuté sous forme d'un transporteur à bande sans fin, inclinée par rapport à l'horizontale. La masse de graines à trier est versée sur cette bande d'une hauteur déterminée. Les particules dont la surface èst dure et lisse rebondissent en heurtant la bande et tombent dans un réservoir, tandis que les particules dont la surface est molle et fortement rugueuse, se collent à la bande et sont entrainées vers le haut. L'inconvénient de ce procédé réside en ce que les graines de plusieurs espèces de mauvaises herbes et plusieurs types d'impuretés ne sont pas aptes à se coller à la surface de la bande et ne se séparent donc pas de la masse de graines de la culture principale. Pour cette raison, ce procédé ne peut assurer efficacement l'épuration de la semence, par exemple des graines de lin. On connaît également un procédé d'épuration de semences décrit dans le certificat d'auteur soviétique nO 411923 B 07 b 13/00 et qui est basé sur la séparation de graines de mauvaises herbes et d'impuretés ayant un haut coefficient de frottement à l'aide d'une surface vibratoire à friction. Ce procédé est mise en oeuvre par un dispositif exécuté sous forme d'une surface conique à friction dont la grande base est orientée vers le bas et qui est soumise à des oscillations dirigées. Les particules ayant un haut coefficient de frottement montent, et celles dont le coefficient de frottement est faible (graines de la culture principale) descendent suivant la génératrice du cône.Etant donné que le coefficient de frottement de certaines graines de mauvaises herbes diffère peu de celui des graines à épurer, le taux de séparation des graines de mauvaises herbes à l'aide de ce procédé n'est pas élevé. On connaît un procédé d'épuration de semences basé sur la différence de rugosité de surface des particules. Le dispositif pour la réalisation de ce procédé est conçu sous forme d'un transporteur à bande, incliné par rapport à l'horizontale. La bande sans fin est exécutée en un matériau comportant une surface extérieure à friction. Ce procédé consiste en ce que le matériau à épurer est amené d'en haut sur la surface de la bande inclinée. Pendant son mouvement, la bande à friction s'accroche aux particules rugueuses, entraîne les impuretés et les graines de mauvaises herbes de la masse principale vers le haut. Les particules à surface lisse tombent en glissant sur la bande dans un réservoir. Ce procédé de séparation de la masse de graines en fractions ne peut être utilise que pour l'évacuation de particules dont la rugosité superficielle diffère fortement de celle de la culture principale. On ne peut pas utiliser ce procédé pour l'épuration de semences, par exemple de graines de lin, en éliminant les graines de mauvaises herbes difficiles à séparer, dont la rugosité de surface diffère faiblement de celle des graines de lin. Parmi les dispositifs dont le fonctionnement est basé sur la séparation des mélanges d'après la rugosité de surface des particules, on peut citer un-dispositif comportant un rouleau à surface poilue au voisinage duquel est installé un rouleau de pression appliquant le matériau à épurer contre ladite surface, et un balai enlevant les particules collées de ladite surface. Mais ce dispositif lui aussi est peu efficace pour la séparation de graines de mauvaises herbes difficiles à séparer du fait que la rugosité de surface de celles-ci ne diffère que faiblement de celle des graines de la culture principale. On connaît aussi un procédé de séparation de mélanges et un dispositif pour sa mise en oeuvre décrits dans le brevet d'invention soviétique nO 41, cl. 5b. Ce procédé consiste à séparer d'un flux des graines à épurer les impu retés dont la dimension est supérieure à celle des graines de la culture principale. Le dispositif dont le fonctionnement est basé sur ce procédé comporte une toile sans fin tendue sur deux tambours, un déflecteur constitué d'une rangée de couteaux fixés avec des intervalles et monté directement au-dessus de la toile sous un certain angle par rapport aux axes des tambours; une paroi disposée au-dessus de ladite toile au début de sa course et servant à retenir de grosses particules étrangères à rejeter qui n'ont pas passé entre les couteaux et la toile.Le procédé consiste en ce que la bande sans fin amène à plusieurs reprises la masse à séparer au déflecteur rotatif qui rejette en arrière les objets dont les dimensions sont supérieures aux intervalles entre les couteaux. Lorsque l'axe du déflecteur est dans la position inclinée par rapport à l'axe des tambours les objets rejetés en arrière et se heurtant contre la paroi suivent un trajet en zigzag, se déplacent progressivement en travers de la toile et sont exposés ainsi à l'action des couteaux du déflecteur à plusieurs reprises. Toutefois, l'épuration de la semence réalisée à l'aide desdits procédé et dispositif n'est pas suffisamment efficace, car les graines de mauvaises herbes et les impuretés ayant les mêmes dimensions que les graines de culture principale ne sont pas rejetéeset, de ce fait, ne sont pas séparées de la masse de graines en mouvement. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés. On s'est donc proposé de mettre au point un procédé d'épuration de graines notamment de lin, qui permettrait d'assurer un haut taux d'élimination des graines de mauvaises herbes difficiles à séparer de celles du lin et des impuretés du flux de matériau à épurer, et de créer un tel dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé qui serait de conception simple, assurerait un haut rendement et consom merait une faible quantité d'énergie. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé d'épuration de graines, de préférence de graines de lin, consistant à déplacer le matériau à épurer en un flux en séparant de ce flux les graines de mauvaises herbes et les impuretés, ce- procédé étant caractérisé, selon l'invention, en ce qu'on déplace la matière à épurer à une vitesse variable et d'une manière discontinue, en séparant simultanément les graines de mauvaises herbes et les impuretés. Il est avantageux d'éliminer les graines de mauvaises herbes et les impuretés en les faisant rouler et en les balayant. Le problème exposé ci-dessus est résolu aussi à l'aide d'un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, qui comporte une bande sans fin montée sur des rouleaux et ayant une surface active à haut coefficient de frottement, une trémie pourvue d'un alimentateur pour l'amenée du mélange e départ sur la surface active de la bande, et un organe rotatif auquel sont fixés des éléments de captage et monté au-dessus de la bande, caractérisé en ce que les éléments de captage sont exécutés sous forme de fils souples à friction dont la longueur est supérieure à la distance entre la surface active de la bande et la surface dudit organe rotatif il est souhaitable que l'organe rotatif soit exécuté sous forme d'un transporteur à bande dont le brin actif est disposé parallèlement à la surface active de la bande sans fin. il est avantageux que le dispositif comporte au moins deux organes rotatifs à éléments de captage. Le procédé d'épuration de semences et le dispositif pour sa mise en oeuvre, faisant l'objet de la présente invention, élèvent le taux de séparation des graines de mauvaises herbes et des impuretés, augmentent la capacité de travail et diminuent la consommation d'énergie pour le proces sus d'épuration. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre, de dif fervents modes de réalisation de l'invention, illustrés par les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique illustrant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective illustrant un autre môde de réalisation du dispositif conforme à l'invention. L'essentiel du procédé d'épuration de semences consiste à faire déplacer la matière à épurer à une yitesse variable et d'une manière discontinue pendant que les éléments de captage exercent simultanément leur action. On sépare les graines de mauvaises herbes et les impuretés en les faisant rouler et en les balayant, par exemple au moyen de fils de coton. La couche de graines déplacée par la bande à friction est soumise à l'action de ces fils, qui glissent sur celle-ci. Les particules rugueuses s'accrochent auxdits fils, se déplacent vers le bord latéral de la bande sans fin. Grâce au fait que le matériau à épurer est mis en mouvement discontinu à une vitesse variable, les fils agissent sur celui-ci sous différents angles suivant la vitesse variable de déplacement des graines à épurer. En conséquence, les particules de forme oblongue, en tonneau, dont le plus grand axe se situe le long du mouvement des fils (particules les plus difficiles à séparer) se déplacent en tournant de 900 et roulent en sortant de la couche de graines. Sur le dessin (figure 1), on a montré la direction de l'action des fils sur les particules oblongues, de forme en tonneau, sur les graines de mauvaises herbes. On y a représenté la position des particules dans laquelle leur séparation est la plus difficile, c'est-à-dire lorsque leur grand axe est orienté suivant la direction du mouvement des fils. La direction de l'action des fils sur les particules se trouvant sur la bande en mouvement dépend de la vitesse du mouvement des fils par rapport aux particules. Cette vitesse est égale à la somme des vecteurs (1 + 2) de la vitesse des fils et de la vitesse de la bande, mais orientée dans le sens opposé. Dans la position I dans laquelle la vitesse V1 de la bande est relativement petite (ou nulle). les fils agissent sur les particules sous un petit angle 'k a 1 par rapport à son axe longitudinal. Ils ne peuvent pas retourner la particule dans la direction de son grand axe. Dans la position II dans laquelle la vitesse V1 de la bande est augmentée, les fils agissent sur la particule sous un angle par rapport à son axe longitudinal sensiblement plus grand que dans le cas précédent. Les fils déplacent la particule en l'orientant, en la tournant et en déplaçant son grand axe de 900, la font rouler et sortir de la masse des graines en la déplaçant vers le bord de la bande. Grâce au fait que la direction de l'action des fils sur le matériau à épurer change périodiquement, le taux de séparation des impuretés et des graines de mauvaises herbes est sensiblement élevé. Pour mettre en oeuvre le procédé d'épuration des graines et, donc, pour communiquer à la masse à épurer un mouvement discontinu à une vitesse variable, on peut utiliser une solution technique connue quelconque. On peut utiliser à cet effet, par exemple, un mécanisme à encliquetage tel que celui représenté sur la figure 1, qui assure la rotation périodique du rouleau moteur de la bande à friction sans fin. Ainsi, la présente invention intensifie le processus de séparation des graines de mauvaises herbes et des impuretés du matériau à épurer, permet d'obtenir un produit secondaire sous forme de semences techniques pouvant etre ultérieurement utilisées, ainsi que de diminuer sensiblement la consommation d'énergie et la quantité de matériaux nécessaires à la fabri cation du dispositif mettant en oeuvre ce procédé. Sur la figure 1 est représenté un schéma de réalisation du processus technologique, dans lequel est indiquée la di rection du mouvement d'une bande à friction sans fin 1 tendue sur des rouleaux 2. Pour mettre la bande en mouvement discon tinu à une vitesse variable, on a fait appel à un ensemble bielle-manivelle à encliquetage. Sur le schéma on a aussi montré une partie d'un organe rotatif 3 pourvu d'un élément de captage 4 agissant sur l'une des graines du flux de matière à épurer déplacé par la bande 1. Le processus technologique du procédé d'épuration des graines consiste en ce que le flux de la masse de graines à épurer se déplace en mouvement discontinu à une vitesse variable. En même temps, les éléments de captage 4 agissent sur la matière, s'accrochent aux particules rugueuses, dont la section transversale est de forme arrondie, et les séparent de toute la masse. Un exemple concret de mise en oeuvre du procédé est illustré sur les figures 2 et 3, dans lesquelles est représenté un dispositif mettant en oeuvre le procédé faisant lsobjet de la présente invention (vue en perspective). Le dispositif pour l'épuration de semences illustré sur la figure 2 comporte une bande sans fin à friction 1 fabriquée, par exemple, en matériau commun sous la dénomination commerciale "Reline, et tendue sur les rouleaux 2. Un organe rotatif 3 exécuté sous forme d'un transporteur à bande sur lequel sont fixés des fils souples à friction, est monté au-dessus de la bande 1, parallèlement à celle-ci. La longueur de ces fils est supérieure à la distance entre la surface active de la bande 1 et la surface de l'organe rotatif 3. Les extrémités libres des fils pendent jusqu'à toucher la surface de la bande sans fin 1 et glissent pendant le fonctionnement du dispositif sur la surface à friction de cette dernière.D'un coté, au-dessus de la bande 1, on a monté une trémie de chargement 5 munied'un alimentateur (l'alimentateur n'est pas montré sur le dessin). L'organe rotatif 3 est monté de manière que le brin de travail de son transporteur à bande soit parallèle à la surtace active de la bande sans fin à friction 1. Le dispositif peut comprendre plusieurs organes 3 munis d'éléments de captage 4, comme montré sur la figure 3. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Le flux de graines 6 à épurer est amené de la trémie 5 à la bande 1 en mouvement. Dès que la matière à épurer se trouvant sur la surface à friction de la bande 1 arrive sous l'organe rotatif 3, il. est attaqué par les fils à friction glissants, qui entraînent les graines de mauvaises herbes et les impuretés ayant une section transversale plus arrondi et une surface rugueuse, en les faisant rouler au-delà des limites du flux de graines de culture principale. Les graines 6, par exemple de lin, dont la forme est aplatie et la surface est glissante, ne sont pas entralnées par les fils glissant sur elles et restent immobiles par rapport à la bande 1 qui les porte. C'est ainsi qu'on effectue la séparation de la masse à épurer en deux fl.ux parallèles: un flux de graines pures et un flux de graines de mauvaises herbes avec des impuretés. Ci-après sont exposés certains résultats des essais effectués par les inventeurs. L'essai du dispositif d'épuration de graines mettent en oeuvre le procédé faisant l'objet de la présente invention est effectué en comparaison avec le procédé électromagnétique d'épuration de graines, procédé le plus largement utilisé. Pour les essais, on a épuré des graines de lin contenant 2770, 5360 et 10230 graines de mauvaises herbes difficiles à séparer, par kilogramme. Les données des essais des procédés comparés d'épu ration des graines sont résumés dans le tableau 1. Tableau 1 Procédé reven- Procédé Caractéristiques diqué d'épura- d'épuration tion électroma gnétique 1 2 3 1 Débit, t/h 0,253 0,184 2 Consommation spécifique d'énergie, kWh/t 2,2 8,6 3 Pureté des semences, % 99,3 99,9 4 Déchets des semences, % a) déchets techniques 7,1 b) pertes irréversibles - 11,4 5 Consommation spécifique de matériau, kg/t/h 2112 5392 Il ressort des données résumées dans le tableau que l'épuration des graines de lin, effectué selon le procédé revendiqué, est sensiblement plus efficace que dans le cas du procédé connu. En utilisant le procédé revendiqué: - on a diminué la consommation d'énergie électrique de 4 fois; on a supprimé la nécessité d'utiliser une poudre magnétique, en éliminant par cela même les pertes irréversibles de semences, atteignant, dans le procédé électro-magnétique, 11%; - on a diminué la consommation spécifique de matériaux approximativement de 2,5 fois; - on a élevé de 1,5 fois le rendement de l'épuration des semences., Tous les déchets techniques obtenus par ce procédé sont utilisés soit pour la production d'huile, soit comme aliments pour les animaux, ce qui accroît encore plus les avantages économiques du procédé. REVENDICATIONS 1. Procédé d'épuration de semences, de préférence de graines de lin, du type consistant à faire déplacer en un flux la matière à épurer et à en séparer les graines de mauvaises herbes et les impuretés, caractérisé en ce qu'on déplace la matière à épurer à une vitesse variable et d'une manie discontinue, en séparant simultanément les graines de mauvaises herbes et les impuretés. 2 Procédé d'épuration de semences selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on élimine les graines de mauvaises herbes et les impuretés en les faisant rouler et en les balayant. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comportant une bande sans fin (1) présentant une surface active à friction et montée sur des rouleaux rotatifs, une trémie (5) munie d'un alimentateur servant à amener le mélange de départ sur la surface active de la bande (1) et un organe rotatif (3) monté au-dessus de la bande (1) et sur lequel sont fixés des éléments de captage (4), caractérisé en ce que les éléments de captage (4) sont exécutés sous forme de fils souples à friction dont la longueur est supérieure à la distance entre la surface active de la bande (1) et la surface de l'organe rotatif (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce quel'organe rotatif (3) est exécuté sous forme d'un transporteur à bande dont le brin de travail est disposé parallèlement à la surface active de la bande sans fin(1). 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux organes rotatifs (3) pourvus d'éléments de captage (4).