Brevet FR2652519A1 — publié le 19910405

La présente invention concerne un dispositif pour le nettoyage et le calibrage des grains, graines et similaires et en particulier un dispositif du type à cylindre tamiseur rotatif et système d'aspiration de déchets associe. On connaît des dispositifs de ce type, et par exemple un dispositif dit nettoyeur-séparateur-émotteur de grains comportant un cylindre tamiseur rotatif inférieur et un système d'aspiration à boîte à cascade supérieure. Le cylindre rotatif est à armature axiale rigide, supporté et entraîné par son axe. La boite à cascade est disposée sur le côté et au-dessus du cylindre rotatif. Cette conception est de construction relativement compliquée et encombrante. L'invention vise à simplifier et à alléger par conséquent la construction de ces dispositifs pour le nettoyage et calibrage des grains. I1 est en effet proposé selon l'invention un dispositif pour le nettoyage et calibrage des grains, graines et similaires du type comprenant un cylindre tamiseur rotatif et un système d'aspiration de déchets, essentiellement caractérisé en ce que le cylindre tamiseur comporte une armature cylindrique périphérique, le cylindre étant supporté et entraîné par sa périphérie externe. Le cylindre tétant plus occupé par des éléments d'armature internes, le système d'aspiration des déchets est avantageusement associé au dispositif d'alimentation en grains ou graines du cylindre, 11 ensemble étant disposé à l'intérieur du cylindre. I1 résulte de cette disposition que l'incorporation du système d'aspiration de déchets à l'intérieur du cylindre tamiseur rotatif confère à l'ensemble de la machine de nettoyage-calibrage un encombrement bien moindre que celui des machines de ce type connues. Le cylindre tamiseur comprend de façon classique plusieurs tronçons de grilles ayant des perforations différentes selon le produit à traiter. Ces tronçons sont reliés par ladite armature cylindrique, laquelle consiste en des séries d'anneaux rigides, fixés coaxiaux et superposés, par exemple métalliques, chaque série délimitant un espace annulaire latéral d'encastrement de chaque bord circulaire des tronçons, ces tronçons étant assemblés adjacents, l'un à l'autre coaxialement et maintenus solidaires serrés l'un sur l'autre par des éléments de traction, tels que des tirants convenablement disposés sur la périphérie interne du cylindre et agissant sur les anneaux d'armature d'extrémité de ce dernier. Chaque série d'anneaux comprend avantageusement trois anneaux superposés, à savoir deux anneaux respectivement extérieur et intérieur, sensiblement de même largeur et de diamètre légèrement différent, et un anneau intermédiaire de largeur inférieure, interposé entre les deux anneaux précédents, dans leur plan médian, et délimitant de chaque côté ledit espace d'encastrement du bord circulaire latéral des tronçons. Lesdits éléments de traction, maintenant les tronçons de cylindre solidairement l'un à l'autre, consistent avantageusement en des tirants munis de systèmes d'attaches rapides, par exemple à genouillères, attachés aux anneaux d'extrémité du cylindre, à l'intérieur de ce dernier, et disposés parallèlement régulièrement sur sa périphérie à faible distance des grilles. Le cylindre tamiseur peut être supporté dans une disposition classique, légèrement inclinée par rapport à l'horizontale, par un ou plusieurs arbres longitudinaux cylindriques solidaires du bâti de l'appareil, disposés sous sa surface inférieure et s'étendant sur la largeur du cylindre. L'un au moins de ces arbres est entraîné en rotation, transmettant son mouvement tangentiellement au cylindre, les autres arbres demeurant libres en rotation. Ces arbres peuvent être revêtus d'une gaine périphérique en caoutchouc ou matériau souple similaire pour adoucir le roulement tangentiel sur les grilles du cylindre et augmenter l'adhérence d'entraînement. Par ailleurs, ces arbres ont une fonction de nettoyage des grilles en repoussant les impuretés colmatant ces dernières. Ledit dispositif d'alimentation du cylindre tamiseur associé au système d'aspiration des déchets consiste en l'ensemble d'une petite trémie à grains dont l'ouverture d'évacuation des grains dans le cylindre est reliée de façon appropriée à un conduit d'aspiration des déchets, (pour créer un courant d'air au travers de l'écoulement d'alimentation, aspirant les poussières et déchets légers), les dimensions de l'ensemble étant inférieures à celle du cylindre pour y loger intérieurement à son entrée avec appui sur le bâti. Ladite trémie a avantageusement une section en forme de V s'étendant longitudinalement et horizontalement sur une partie de la longueur du cylindre à partir de son entrée. La trémie comporte sur chacun de ses deux côtés en V une ouverture longitudinale inférieure d'évacuation du grain munie d'un dispositif de fermeture réglable, par exemple à bavette longitudinale ou volet, articulé assurant un écoulement en rideau et d'épaisseur variable du grain. Une vis sans fin, entraîné en rotation dans le fond de la trémie permet de bien répartir le grain sur toute la longueur de la trémie et donc sur la longueur des dites ouvertures d'évacuation.Le conduit d'aspiration relié de façon classique à une turbine de ventilateur à la sortie du cylindre se prolonge jusque sous la trémie, à l'intérieur du cylindre, par un dispositif de tôles déflectrices convenablement formées pour orienter le flux d'aspiration sur la largeur de chaque rideau de grains. Un dispositif créant une turbulence au sein du rideau de grain tel que tôle perforée orientée angulairement sur 1 t écoulement de grains peut également être ajouté en vue de favoriser l'aspiration des déchets. D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront de la description ci-dessous d'exemples de réalisation en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif ou appareil pour le nettoyage et le calibrage des grains ou graines selon l'invention, - La figure 2 est une vue de côté schématique de l'appareil, - La figure 3 montre l'assemblage d'un tronçon de grille d'un cylindre tamiseur de l'appareil selon l'invention, - La figure 4 montre l'assemblage d'un tronçon sur les anneaux d'armature d'extrémité, - La figure 5 est une vue en perspective de l'ensemble du dispositif d'alimentation-aspiration logé dans le cylindre tamiseur, et - La figure 6 montre le flux d'aspiration sur l'alimentation en grains ou graines du cylindre. Comme représenté aux figures 1 et 2, l'appareil selon l'invention comporte essentiellement un bâti support 1, un cylindre tamiseur 3 porté par ledit bâti, une trémie 5 d'alimentation du cylindre et le système d'aspiration associé 7, portés également par ledit bâti mais logés à ltintérieur du cylindre, et un carter inférieur 9 fixé au bâti possédant des cloisonnements avec des ensacheurs il correspondant aux différentes grilles du cylindre. Le cylindre tamiseur 3 repose par sa périphérie sur deux arbres longitudinaux 13 parallèles identiques s'étendant sur sa longueur et tourillonnés à leurs extrémités sur des paliers solidaires du bâti. Les deux arbres sont écartés d'une distance inférieure au diamètre du cylindre mais suffisamment pour qu'il repose de façon stable par sa périphérie sur ces deux arbres. De plus, ils sont légèrement inclinés en pente descendante par rapport au plan horizontal du bâti en sorte que le cylindre soit incliné du même angle pour son fonctionnement normal. Ces arbres sont cylindriques et roulent sur la périphérie du cylindre. Ils sont entraînées en rotation, à la même vitesse angulaire, par un moteur électrique 15 fixé au bâti et au moyen d'un système de transmission classique, tel que à poulies et courroies. Ils permettent ce faisant la mise en rotation du cylindre par entraînement tangentiel. Ces arbres sont de préférence revêtus en surface d'une gaine en matière souple, caoutchouc par exemple, entrant en contact avec les grilles du cylindre et augmentant l'adhérence de roulement. Cette gaine permet de repousser les déchets obstruant les grilles du cylindre en vue de son autonettoyage. Le cylindre tamiseur comprend plusieurs tronçons de grilles 19 comportant des perforations différentes selon le produit à traiter. Ces grilles sont constituées chacune par une tôle mince, perforée, rectangulaire. Elles sont assemblées et solidarisées par leur bord 21 (fig. 3 et 4) sur une armature métallique circulaire de raccordement 23. Cette armature de raccordement des tronçons est constituée de plusieurs ensembles indépendants d'anneaux , formés chacun de trois anneaux métalliques de diamètres légèrement différents et montés superposés coaxialement. L'assemblage de trois anneaux est obtenu par rivetage ou toute autre fixation similaire. Les anneaux intérieurs 25 et extérieurs 27 sont sensiblement de même largeur. L'anneau médian 29 est moins large étant interposé dans le plan transversal médian des deux autres. Cet anneau intermédiaire 29 définit ainsi sur chacun de ses côtés, par son bord et la partie de bordure des deux autres un espace annulaire interne 31 dans lequel vient s'encastrer le bord circulaire 21 de chaque grille. Chaque série d'anneaux peut recevoir ainsi deux tronçons adjacents de grilles 19. Les anneaux d'extrémité à l'entrée du cylindre reçoivent un plat en forme de disque annulaire 33 soudé sur leur bord et formant barrage pour le grain. Les anneaux d'extrémité en sortie de cylindre pourront recevoir des couronnes internes 35 de retenue du grain. Les tronçons de grilles avec leur armature de raccordement sont maintenus solidairement en compression l'un sur l'autre par trois tirants parallèles internes 37, disposés à 1200 l'un de l'autre et à faible distance des grilles. Ces tirants, mis en tension par un système d'attache rapide, sont attachés à des crochets 39 (figure 4) fixés sur les anneaux d'extrémité à l'entrée et à la sortie du cylindre. Les systèmes d'accrochage ou d'attache rapide sont, par exemple du type à genouillère, facilitant le démontage et remontage du cylindre, par exemple, en vue du changement des grilles. Ils portent des cuillères longitudinales 41, dites de répartition, favorisant la remontée du grain au sein du cylindre et donc le tamisage. Ces cuillères sont démontables. Pour solidariser en rotation les divers tronçons de grilles à leur armature, on a formé sur chacun de ceux-ci un pli interne 43 qui vient s'encastrer dans une réservation correspondante 45 (fente) de l'anneau anneau interne 29 des armatures de raccordement. Pour ce faire, on plie à 900, sur un centimètre environ et dans le même sens les parties d'extrémité longitudinales de chaque grille. La grille est ensuite arrondie en sorte que les deux plis se rejoignent à l'intérieur du cylindre pour former une même nervure. Cette nervure ou pli est encastré dans la fente de réservation (quelques mm) de l'anneau interne. On procède ainsi avec chaque tronçon de grille. L'ensemble du cylindre comprimé axialement sur les armatures de raccordement par ses tirants est parfaitement rigide et en outre de faible poids, de sorte qu'il peut être extrait aisément de ses arbres-support, par exemple, pour changer les grilles. La trémie 5 d'alimentation du cylindre est située à l'intérieur de celui-ci du côté de son entrée. Cette trémie est associée au système d'aspiration des déchets 7 pour former un ensemble monobloc, comme représenté à la figure 5. Cet ensemble comporte un plan de symétrie vertical, longitudinal médian, logé à l'intérieur du cylindre. La partie d'aspiration proprement dite est située sous la trémie, étant reliée à un conduit ou tuyau d'aspiration 47 menant par la sortie de cylindre à l'ouverture axiale de la turbine d'un ventilateur centrifuge 49. La trémie a une section en V et s'étend longitudinalement dans un plan horizontal, sensiblement sur le tiers de la longueur du cylindre. Elle comporte à sa partie inférieure deux ouvertures longitudinales 51 d'évacuation du grain, formées horizontalement.Ces ouvertures sont disposées symétriquement par rapport au plan médian longitudinal vertical de la trémie sur chacun de ses deux côtés en V. Ces ouvertures se trouvent juste au-dessus des parties en plat 53 inclinées symétriquement vers le bas d'une tôle 55 pliée à son sommet et constituant le fond de la trémie dans sa partie médiane. Les ouvertures comportent chacune sur leur longueur une bavette 57 ou un volet d'obturation réglable en matière souple permettant d'assurer une alimentation variable de la trémie. Ces bavettes sont articulées à leur partie supérieure et sont orientables manuellement à la position désirée. A la fermeture, elles s'appliquent sur chacun des plats 53. A l'ouverture, leur extrémité inférieure se dégage des plats ouvrant à volonté et progressivement la base de la trémie pour obtenir un écoulement de grain en forme de rideau et d'épaisseur variable. Le tuyau d'aspiration 47 est disposé sous la trémie solidairement à celle-ci. I1 s'étend parallèlement et à faible distance de sa tôle de fond 55 étant coiffé à sa partie haute par celle-ci. Une ouverture longitudinale 59 est formée à sa partie supérieure, sa longueur étant voisine de celle de la trémie. En dessous de chacun des plats se trouve une tôle perforée rectangulaire 61 de déflection du grain, orienté à 900 du plan des plats. Une vis sans fin 63, entraînée en rotation, est disposée dans le fond de la trémie. Cette vis assure une bonne répartition du grain sur la longueur des ouvertures 51. Ainsi, en fonctionnement, la trémie étant alimentée par une conduite extérieure (non représentée) à l'entrée du cylindre, le grain s'écoule de la trémie dans le cylindre par ses deux ouvertures pour former (Figure 6) deux rideaux de grain opposés 65 sur les plats inclinés, ces rideaux étant infléchis vers l'intérieur par chacune des tôles déflectrices 61, tandis que le flux d'air aspiré par l'ouverture du tuyau 47 traverse cette tôle et l'épaisseur du grain en mouvement. Les poussières et autre déchets légers sont aspirés et recueillis.L'amplitude de l'aspiration est réglable par un dispositif obturateur réglable à curseur 69, disposé sur le conduit d'aspiration entre la trémie et le ventilateur et ouvrant sur l'atmosphère. L'ensemble ' le tr trémie et système d'aspiration associé forme un ensemble rigide aisément démontable. I1 est en effet fixé par son conduit 47 du côté sortie de cylindre par emmanchement sur l'ouverture correspondante du ventilateur 49 et déposé à l'autre extrémité, côté entrée de cylindre, par deux tiges filetées verticales 71 et écrou 73 d'appui sur un élément latéral du bâti ou carter de l'appareil. La poulie 75 d'actionnement de la vis sans fin reposant par son dos sur la courroie menant aux poulies des arbres d'entraînement, il il sera commode de régler la tension de courroie en jouant sur la hauteur de la trémie (par les écrous des tiges filetées). On notera cependant que la vis peut également être entraînée directement par une courroie enroulée sur sa poulie. Dans ce cas on peut prévoir un système à bossage actionné par levier et fixé en position, permettant une mise en tension rapide de la courroie et inversement sa détente pour l'enlever rapidement. On a prévu dans l'exemple deux arbres entraînés 13 mais en principe un seul arbre d'entraînement est suffisant, l'autre ne servant qu'à soutenir le cylindre dans un positionnement stable. Le second arbre peut encore être remplacé par des contre-galets roulant sur les anneaux extérieurs d'armature. Enfin, on notera que, outre les fonctions classiques obtenues par le cylindre tamiseur, tel que pré-nettoyage, émottage, préparation de semence et séparation, une option ébarbage pour escourgeon peut être obtenue en équipant la vis de trémie de battes et en équipant le fond de la trémie d'une grille adaptée. Dans l'option pré-nettoyage, un débit important peut être obtenu en allongeant la trémie tout en gardant le même encombrement. REVENDICATIONS 1- Dispositif pour le nettoyage et calibrage des grains, graines et similaires du type comprenant un cylindre tamiseur rotatif (3) et un système d'aspiration de déchets (7), caractérisé en ce que le cylindre tamiseur (3) comporte une armature cylindrique périphérique (25,27,29,37), le cylindre (3) étant supporté et entraîné par sa périphérie externe. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'aspiration des déchets (7) est associé au dispositif d'alimentation en grains ou graines (5) du cylindre (3), l'ensemble étant disposé à l'intérieur du cylindre. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite armature cylindrique reliant les tronçons de grilles consiste en des séries d'anneaux rigides (25,27,29), fixés coaxiaux et superposés, chaque série délimitant un espace annulaire latéral d'encastrement (31) de chaque bord circulaire (21) des tronçons de grilles (19), ces tronçons (19) étant assemblés adjacents l'un à l'autre, coaxialement, et maintenus solidaires, serrés l'un sur l'autre, par des éléments de traction, tels que des tirants (37), convenablement disposés sur la périphérie interne du cylindre (3) et agissant sur les anneaux d'armature d'extrémité du cylindre. 4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites séries d'anneaux d'armature comprennent chacune trois anneaux superposés, à savoir deux anneaux extérieur (27) et intérieur (25), de même largeur et de diamètres légèrement différents, et un anneau intermédiaire (29) de largeur inférieure, interposé entre les deux anneaux précédents, dans leur plan médian, et délimitant de chaque coté ledit espace d'encastrement (31) du bord circulaire des tronçons de grilles. 5- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dits éléments de traction consistent en trois tirants parallèles (37), disposés à 1200 l'un de l'autre et à faible distance des grilles, attachés à des crochets (39) fixés sur les anneaux d'armature d'extrémité du cylindre, ces tirants étant équipés de systèmes d'accrochage rapide, par exemple à genouillère, facilitant le démontage et remontage du cylindre, et d'éléments en cuillère longitudinaux démontables (41) facilitant la remontée du grain au sein du cylindre. 6- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tronçons de grille (19) sont maintenus solidaires en rotation par au moins un pli interne (43) formé à leur bord longitudinal s'encastrant dans une réservation correspondante (45) des anneaux internes d'armature. 7- Dispositif selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que ledit cylindre tamiseur (3) est supporté par au moins deux arbres longitudinaux cylindriques parallèles (13), solidaires du bâti de l'appareil et s 'étendant sur la longueur du cylindre, l'un au moins de ces arbres étant entraîné en rotation et transmettant son mouvement tangentiellement au cylindre. 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits arbres (13) sont revêtus d'une gaine en matière souple, telle que caoutchouc, entrant en contact avec les grilles du cylindre. 9- Dispositif selon lssune uns des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif d'alimentation (5) du cylindre et le système d'aspiration associé (7) forment un ensemble monobloc logé à l'intérieur du cylindre (3), s'appuyant d'une part sur le bâti à l'entrée du cylindre et fixé au ventilateur aspirant à sa sortie. 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit ensemble monobloc consiste en une petite trémie (5) de section en V, s'étendant longitudinalement et partiellement sur la longueur du cylindre depuis son entrée, et en le système d'aspiration (7) sous-jacent relié au ventilateur aspirant (49), la trémie comportant au moins une ouverture longitudinale (51) d'évacuation réglable du grain sur l'un de ses côtés et un plat incliné (53) sur lequel le grain s'écoule en rideau sous l'ouverture, le système d'aspiration comportant les éléments de déflection adéquats (55,61) pour créer à partir du conduit d'aspiration (47) un flux d'air aspirant traversant ledit rideau de grain en écoulement dans le cylindre en vue de receuillir les poussières et déchets légers. 11- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le système d'aspiration comprend un conduit d'aspiration (47) fixé sous le fond de la trémie, fendu longitudinalement à sa partie supérieure, ce conduit d'aspiration étant partiellement enveloppé par une tôle (55) avec plat incliné (53), une tôle perforée rectangulaire (61) de déflection du grain étant disposée en aval du plat incliné (53), orientée à 900 de ce dernier, en vue de favoriser la traversée du grain s'écoulant de ladite ouverture par le flux d'air aspiré (67). 12- Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que ledit ensemble d'alimentation et d'aspiration comporte un plan de symétrie vertical, longitudinal médian. 13- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trémie comporte en son fond une vis munie de battes et une grille adaptée à la fonction d'ébarbage de l'escourgeon. 14- Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que la trémie est allongée en vue d'obtenir une opération de pré-nettoyage à grand débit. 15- Dispositif selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que le cylindre tamiseur (3) est entraîné par un seul arbre et est soutenu par des contre-galets roulant sur les anneaux extérieurs d'armature.