Brevet FR2649020A1 — publié le 19910104

BROYEUR POUR CEREALES La présente invention concerne un broyeur sans grille, utilisable aussi bien pour le traitement de céréales humides, comme dans certains cas le mais, que pour le traitement de céréales sèches, comme généralement le blé, l'avoine ou l'orge. Les broyeurs de ce type comportent un rotor à marteaux périphériques, monté dans une chambre cylindrique avec des entrée et sortie axiales ou radiales. Dans certains appareils, la migration de la matière à traiter entre l'entrée et la sortie est assurée par un flux d'air, établi par le rotor lui-meme ou par des moyens annexes. Ces appareils ont un inconvénient majeur en ce que, pour le traitement de céréales sèches, ils sont fortement producteurs de poussière. Par ailleurs, avec les broyeurs sans grille pour céréales connus à ce jour, il n'est pas possible d'obtenir une mouture bien régulière, ni d'en régler de façon satisfaisante la finesse en fonction des caractéristiques du produit à traiter (nature, variété, taux d'humidité, etc.). Un objet de l'invention consiste à apporter des solutions satisfaisantes à ces différents- problèmes, par des moyens simples. Cet objet est atteint au moyen d'un broyeur comportant une chambre cylindrique avec une entre à une extrémité et une sortie à l'autre extrémité, et un rotor monté axialement dans ladite chambre, pourvu de marteaux périphériques en forme de lames articulées perpendiculairement à son axe, caractérisé en ce que, dans le jeu de marteaux, au moins une partie de ceuxci, dénommés premiers marteaux, présentent, en vue d'assurer la migration du produit à traiter entre l'entrée et la sortie, une zone d'extrémité dont l'angle de calage par rapport à l'axe du rotor est supérieur à 90 , alors que les marteaux restants, dénommés seconds marteaux, sont plans, le nombre desdits premiers marteaux, les angles de calage de leurs zones d'extrémité et leur disposition sur le rotor étant fonction des caractéristiques du produit à traiter et de la finesse de mouture désirée. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des dessins joints, parmi lesquels la Fig. 1 est vue schématique en coupe verticale axiale d'un broyeur selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d'un marteau monté sur le rotor d'un broyeur tel que celui de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en perspective d'une variante du marteau de la Fig. 2, la Fig. 4 est une vue développée partielle de la paroi de la chambre du broyeur de la Fig. 1, et la Fig. 5 est un diagramme schématique représentant un jeu de marteaux et son agencement sur le rotor du broyeur de la Fig. 1. Le broyeur de l'invention représenté dans les dessins comprend une chambre cylindrique 1 d'axe sensiblement horizontal, avec une entrée supérieure 2 en forme de trémie à une extrémité et une sortie inférieure 3 à l'autre extrémité. La chambre 1 est traversée axialement par un arbre 4 comportant des moyens, non représentés, de connexion à un moyen d'entraînement extérieur, par exemple la prise de force d'un tracteur. Sur l'arbre 4, dans la chambre 1, est monté un rotor consistant en une série de disques identiques 5 portant à leur périphérie des tiges 6 orientées longitudinalement, régulièrement réparties sur la circonférence et équidistantes de l'arbre 4. Sur les tiges 6, sont articulés des marteaux 7 régulièrement écartés les uns des autres et disposés en rangées circulaires successives, soit 16 rangées circulaires de quatre marteaux dans l'exemple de réalisation illustré. Les marteaux 7 sont des plaquettes de forme rectangulaire percées d'un trou près d'une extrémité, par lequel elles sont montées sur les tiges 6. Conformément à l'invention, les marteaux 7 se divisent en une première catégorie de premiers marteaux 7a, Fig. 2, ou 7'a, Fig. 3, qui, en plus d'une fonction de broyage, sont conçus pour assurer simultanément la migration du produit à traiter entre l'entrée 2 et la sortie 3, et une catégorie de seconds marteaux 7b, Fig. 5, qui sont plans et qui n'ont qu'une fonction de broyage. Le marteau de la Fig. 2, de la catégorie des premiers marteaux 7a, est vrillé près de son extrémité opposée au trou 8a par lequel il est monté sur une tige 6, de manière à ce qu'une zone d'extrémité 9a relativement réduite, de l'ordre du tiers de la surface totale du marteau, soit décalée en angle par rapport au plan général du marteau. Un tel marteau, dans le broyeur, rencontre les particules de produit en leur conférant une composante de mouvement dans la direction axiale et dans le sens entrée-sortie. D'autre part, étant donné que seule la zone d'extrémité 9a, de surface réduite, du marteau est décalée en angle par rapport à la trajectoire, il n'y a pratiquement pas production d'un flux d'air. Une autre forme de réalisation de premier marteau, repérée 7'a, est illustrée à la Fig. 3. La zone d'extrémité 9'a décalée en angle par rapport à la trajectoire est obtenue par relevage d'un coin du marteau 7'a, à l'extrémité de ce dernier opposée au trou 8'a. Selon l'invention, le temps de migration du produit à traiter entre l'entrée et la sortie du broyeur est déterminé par le choix et l'agencement sur le rotor d'un jeu de premiers et seconds marteaux. Par ailleurs, coopèrent de préférence avec les marteaux, autant pour le broyage que pour la migration du produit, des contremarteaux fixés sur la face interne de la chambre l, et consistant dans l'exemple représenté en des tronçons parallèles de barreaux 10 apparaissant plus clairement à la Fig. 4. Comme on le voit, les barreaux 10 font un angle aigu avec la trajectoire des marteaux 7, de manière à provoquer un renvoi en arrière des particules qui sont projetées contre eux. Les contre-marteaux 10 freinent ainsi la progression des particules dans le broyeur. D'une manière générale, les premiers marteaux 7a ou 7'a se trouvent dans les premières rangées circulaires à partir de l'entrée 3. Le décalage de leur zone d'extrémité ou angle de calage par rapport à l'arbre 4 est choisi plus ou moins important selon que l'on recherche un temps de séjour plus court ou plus long dans le broyeur. -Un second réglage du temps de séjour, plus fin, consiste dans le choix du nombre des premiers marteaux 7a ou 7'a dans le jeu. D'autre part, il est donné de préférence aux premiers marteaux des toutes premières rangées, voire de la seule première rangée, des angles de calage de leur zone d'extrémité 9a ou 9'a plus importants que dans les rangées suivantes, du fait qu'ils ont pour fonction d'avaler le produit tombant de l'entrée 2. Ainsi, des jeux de marteaux sont définis par le nombre de premiers marteaux 7a ou 7'a dans le jeu, les angles de calage de leurs zones d'extrémité, et leur agencement sur le rotor, un jeu étant choisi en fonction du produit à traiter et de la finesse de mouture désirée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les marteaux 7 sont montés sur les tiges 6 du rotor d'une façon telle qu'ils soient très facilement interchangeables. A cette fin, dans une forme de réalisation satisfaisante, ils sont directement enfilés sur les tiges 6, séparés les uns des autres par des entretoises cylindriques 11, Fig. 1, elles-mêmes enfilées sur les tiges 6. A la Fig. 5, on a représenté, à titre d'exemple uniquement, un agencement de marteaux sur le rotor qui a été essayé expérimentalement et a donné de bons résultats. Sur le diagramme, la flèche FI indique le sens de déplacement du produit à traiter dans le broyeur, la flèche F2 la direction de la trajectoire des marteaux 7, et la flèche F3 la direction des contre-marteaux 10. Sur les quatre tiges 6, sont représentés les marteaux par leur bord d'extrémité indiquant l'angle de calage de leur zone d'extrémité (supérieur à 900 pour les premiers marteaux 7a ou 7'a, égal à 900 pour les seconds marteaux 7b). Les deux premières rangées comportent exclusivement des premiers marteaux 7a dont les zones d'extrémité ont un même angle de calage -, plus grand que l'angle de calage / des autres premiers marteaux présents dans les huits rangées suivantes. Celles-ci sont des rangées mixtes en ce sens qu'elles comportent, disposés en alternance, des premiers marteaux 7a et des seconds marteaux 7b. D'une rangée à la suivante, les premiers et seconds marteaux sont disposés en quinconce. Dans les rangées circulaires restantes, soit à partir de la onzième, tous les marteaux sont des seconds marteaux 7b. Bien entendu, le nombre de rangées circulaires peut être sensiblement différent. Il en est de même pour les tiges 6 qui, par exemple, peuvent être au nombre de huit. Par ailleurs, sont utilisés indifféremment des premiers marteaux 7a ou des premiers marteaux 7'a. En pratique, l'angle de décalage des zones d'extrémité 9a ou 9'a des premiers marteaux par rapport à leur plan général peut varier dans une plage allant approximativement de 10 à 200. Pour le traitement de céréales telles que blé ou orge, il est d'environ 50, alors qu'il avoisine 150 pour le mais, soit 10 à 120 pour un mais humide et 16 à 180 pour un mals sec. Ces valeurs sont sensiblement réduites si l'on veut obtenir une mouture très fine. Le broyeur de l'invention offre donc la possibilité de traiter de façon optimale toutes sortes de céréales par simple montage préalable sur le rotor d'un jeu de marteau prédéterminé. A noter que dans le choix des jeux, un ou plusieurs peuvent être conçus pour un usage multiple, utilisables-par exemple si les exigences quant à la finesse et à la régularité de la mouture ne sont pas trop sévères. REVENDICATIONS 4) Broyeur pour céréales comportant une chambre cylindrique (1) avec une entrée (2) à une extrémité et une sortie (3) à l'autre extrémité, et un rotor monté axialement dans ladite chambre, le rotor étant pourvu de marteaux périphériques (7) en forme de lames, articulés perpendiculairement à son axe, caractérisé en ce que dans le jeu de marteaux, au moins une partie de ceuxci, dénommés premiers marteaux (7a ou 7'a), présentent, en vue d'assurer la migration du produit à traiter entre l'-entrée et la sortie, une zone d'extrémité (9a ou 9'a) dont l'angle de calage par rapport à l'axe du rotor est supérieur à 900, alors que les marteaux restants, dénommés seconds marteaux (7b), sont plans, le nombre des premiers marteaux (7a ou 7'a), les angles de calage de leurs zones d'extrémité (9a ou 9'a) et leur disposition sur le rotor étant fonction des caractéristiques du produit à traiter et de la finesse de mouture désirée. 2) Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les marteaux (7) sont articulés en rangées circulaires sur des tiges (6) parallèles à l'axe du rotor, régulièrement réparties à la périphérie du rotor. 3) Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premiers marteaux (7a et/ou 7'a) se trouvent dans les premières rangées à partir de l'entrée (2). 4) Broyeur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les angles de calage (d, ) des zones d'extrémité (9a ou 9'a > des premiers marteaux décroissent dans les rangées à partir de l'entrée (2). 5) Broyeur selon l'une des revendication 2 à 4, caractérisé en ce que au moins certaines desdites rangées comportent à la fois des premiers marteaux (7a et/ou 7'a) et des seconds marteaux (7b). 6) Broyeur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les premiers marteaux (7a) sont des marteaux vrillés près de leur extrémité distale. 7) Broyeur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les premiers marteaux (7'a) présentent une zone relevée (9'a) en un de leur coin d'extrémité. 8) Broyeur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les marteaux (7) sont enfilés sur les tiges (6), et maintenus écartés les uns des autres par des entretoises cylindriques (11). 9) Broyeur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la paroi interne de la chambre (1) comporte des contre-marteaux consistant en des barreaux (10) parallèles faisant un angle aigu avec les trajectoires des marteaux (7).