Brevet FR2704220A1 — publié le 19941028

DISPOSITIF POUR MELANGER DES MATIERES EN VUE DE LA FABRICATION D'UN COMPOST La présente invention concerne un dispositif pour mélanger des matières en vue de la fabrication d'un compost. Depuis quelques années, il est de plus en plus fréquent de fabriquer des composts de nature différente, qui présente par exemple des quantités précises de certains composants spécifiques. Ainsi, certains utilisateurs demandent un pourcentage précis de matières azotées dans le compost, tandis que d'autres souhaitent trouver dans ce dernier un composant particulier tel que de la pulpe de bois. Bien entendu, ces composts aux formulations différentes sont destinés chacun à une utilisation particulière. C'est pourquoi on a développé des dispositifs spécifiques aptes à mélanger des matières organiques et minérales pour la fabrication de compost. Ainsi on connaît des mélangeurs à vis dans lesquels on introduit des quantités de matières que l'on souhaite mélanger. Ce type de dispositif donne entière satisfaction en ce qui concerne le mélange des matières. Toutefois, il présente un inconvénient important qui réside dans le fait que la vis du mélangeur exerce une pression importante sur les matières de sorte que celles-ci s'agglomèrent. Enfin de compte, le compost est trop compacté si bien que la fermentation en son sein s'arrête. La présente invention a pour principal objectif de palier cet inconvénient et de fournir un dispositif pour la fabrication de compost qui permet d'obtenir un mélange de matières aéré et susceptible de se dégrader par fermentation. Cet objectif est atteint conformément à l'invention, par le fait qu'elle propose un dispositif pour mélanger des matières en vue de la fabrication d'un compost qui comprend une enceinte de réception délimitée par au moins une paroi de fond, deux parois longitudinales et deux parois transversales, ce dispositif étant remarquable par le fait qu'il comporte un convoyeur comprenant une série de barres transversales circulant selon un mouvement continu en circuit fermé à l'intérieur de l'enceinte, dont une partie de la trajectoire s'étend parallèlement à faible distance au-dessus de la paroi de fond, le mélange s'effectuant dans l'espace interne au convoyeur. Selon une caractéristique avantageuse, le convoyeur comporte deux chaînes parallèles auquelles sont fixées lesdites barres. Avantageusement, lesdites chaînes engrènent avec une série de paires de pignons dont l'une au moins est motrice. Selon une autre caractéristique, la paroi de fond est inclinée d'un angle aigu par rapport à l'horizontale et la partie de trajectoire du convoyeur le long de cette paroi est ascendante. Ainsi, les matières entraînées par le convoyeur ont tendance à rouler sur elles-mêmes le long de ce parcours ascendant, ce qui contribue à réaliser un excellent mélange des matières. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de ce dispositif - l'angle entre la paroi de fond et l'horizontale est inférieur à 50" ; - le convoyeur est formé de trois brins (formant les côtés d'un triangle) dont l'un s'étend parallèlement à la paroi de fond, le deuxième le long et parallèlement au côté de l'enceinte opposée à la paroi de fond, tandis que le troisième s'étend au voisinage de l'une desdites parois transversales - la paroi de fond comporte une ouverture d'évacuation pouvant être obturée (trappe de sortie du compost) - ladite ouverture surplombe des moyens d'évacuation du compost en-dehors de l'enceinte - les moyens d'évacuation comprennent un hérisson rotatif et un convoyeur à tapis mobile - le dispositif est équipé d'une trémie d'alimentation qui communique avec l'enceinte du côté de l'une de ces parois tranversale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de certains modes de réalisation préférés, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale et longitudinale d'un premier mode de réalisation du dispositif - la figure 2 est une vue partielle de dessus du dispositif de la figure 1, destinée à montrer les moyens d'entraînement du convoyeur - la figure 3 est une vue partielle en coupe verticale et longitudinale d'une partie d'un second mode de réalisation du dispositif, qui comprend une trémie d'alimentation. Le dispositif représenté à la figure 1 comprend une enceinte 1 de réception des matières destinées à la fabrication d'un compost. Cette enceinte comprend une série de poutres parallèles 10 (dont une seule est visible à la figure 1). Ces poutres s'étendant en position inclinée par rapport à l'horizontale et reposant au sol S par l'une de leurs extrémités et par des pieds d'appui 11. L'enceinte proprement dite est délimitée par une paroi de fond métallique 12 qui est solidaire de la face supérieure des poutres 10, de deux parois longitudinales 13 et 13' qui s'étendent verticalement et parallèlement l'une à l'autre et par deux parois transversales 14 et 14'. Du fait de l'inclinaison de la paroi de fond 12, les parois 14 et 14' parallèles l'une à l'autre présentent des surfaces d'importance différentes. L'enceinte 1 consiste donc en une sorte de boîte ouverte à sa partie supérieure 15. Selon une caractéristique importante de l'invention, cette enceinte est équipée d'un convoyeur 2 qui comprend une série de barres transversales 22 qui circulent selon un mouvement continu en circuit fermé à l'intérieur de l'enceinte. Comme le montre plus précisément la figure 2, ces barres 22 sont fixées, par tout moyen connu, à deux chaînes 21 dont les maillons engrènent avec une série de paires de pignons 20, 20' et 20". Ces pignons possèdent un axe de rotation horizontal et sont calés par paire sur un arbre rotatif transversal. Un exemple d'un tel montage est montré à la figure 2. Ainsi, les pignons 20 qui s'étendent verticalement sont calés sur un arbre rotatif 200 dont les extrémités sont guidées dans les parois longitudinales 13 et 13' de ltenceinte. L'une des extrémités de cet arbre est en prise avec la sortie d'un moteur 201, par exemple de type électrique. Le montage des pignons 20' et 20" se fait de la même manière. Toutefois, ceux-ci ne sont pas reliés à un moteur d'entraînement, le moteur 201 suffisant à entraîner l'ensemble du convoyeur 2. Comme le montre précisément la figure I, les pignons 20' sont équipés de moyens 200' permettant de régler leur éloignement par rapport à la paroi 14', de sorte qu'il est possible de régler la tension des chaînes 21. Les barres transversales 22 sont par exemple des barres pleines de section rectangulaire. Selon une autre forme de réalisation, il pourrait s'agir de cornières en "U" dont les ailes s'étendent vers l'intérieur de l'enceinte. Dans l'exemple de la figure 1, les pignons 20 sont montés sensiblement à l'intersection de la paroi 14 et de la paroi 12 tandis que les pignons 20' et 20" sont voisins de la paroi 14'. On crée ainsi un convoyeur 2 qui présente trois brins disposés en triangle. Le premier 210 s'étend parallèlement à l'ouverture supérieure 15 de l'enceinte. Le second s'étend au voisinage de la paroi 14' tandis que le troisième 212 s'étend parallèlement et à très faible distance de la paroi de fond 12. Selon une caractéristique de l'invention, le sens d'avance du convoyeur (illustré par la flèche f) est choisi de telle manière qu'il présente un mouvement ascendant le long de la paroi de fond inclinée 12. Du côté de la paroi transversale 14', et sensiblement parallèlement à cellei=i s'étend une cloison intermédiaire 3 en forme d'échelle, qui comprend une série de barres horizontales 30. Cette cloison présente deux ouvertures 31 et 32 pour le passage des brins 210 et 212 du convoyeur. On expliquera plus loin l'intérêt d'une telle cloison intermédiaire. Toujours en référence à la figure 1, l'enceinte comporte, au niveau de sa paroi de fond 12, une ouverture 120 située à proximité des pignons 20. Cette ouverture est équipée de moyens d'obturation mobiles (trappe) qui comprennent une plaque 4 ainsi qu'un vérin dont le corps 40 s'étend parallèlement et en-dessous de la paroi de fond 12 et dont la tige 41 est rendue solidaire de la plaque 4 par des moyens de liaison 42 de type connu. On comprend que par un mouvement de rétractation de la tige 41 dans le corps 40 du vérin, on provoque le coulissement de la plaque 4 le long de la paroi 12 et simultanément l'ouverture de la paroi de fond. Juste en-dessous de l'ouverture 120 est disposé un organe rotatif 5 - appelé hérisson - destiné à parfaire l'homogénéité et l'aération des matières mélangées, d'axe de rotation horizontal. Celui-ci consiste en un tambour portant à sa périphérie des reliefs - ou picots - 50. Cet hérisson est couplé avec un contre-couteau mobile 51. En-dessous du hérisson est placé un convoyeur 6 à tapis mobile. Ce dernier s'étend transversalement par rapport à l'enceinte et comporte un châssis 60 qui supporte un tapis incurvé 61. Ce convoyeur est entraîné, bien entendu, par des moyens moteurs appropriés (non représentés) et est pourvu à son extrémité aval de moyens de réception et d'évacuation du compost. Dans la variante de réalisation de la figure 3, la paroi 14' est scindée en deux parties 14' et 14" distantes l'une de l'autre de manière à délimiter entre elles une trémie d'alimentation T. Dans le prolongement de la partie de paroi supérieure 14' sont prévues des barres 30 du type évoqué qui font office de séparation entre la trémie T et le reste de l'enceinte. Nous allons maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de l'invention. Alors que l'enceinte 1 est vide, on met en route le moteur 201 de sorte que le convoyeur 2 se déplace dans le sens de la flèche f. On charge alors l'enceinte de matières à mélanger. Ce chargement est effectué par la face supérieure ouverte 15, par exemple au moyen d'une pelle mécanique. Les différents constituants destinés à former le compost sont introduits successivement. Il s'agit par exemple d'un fumier d'élevage préalablement haché et d'une boue provenant d'une station d'épuration. Le déplacement en continu et en circuit fermé des barres 22 provoque un brassage et un mélange des différentes matières destinées à former le compost. Ces matières sont reprises successivement par les brins 210, 211 et 212 du convoyeur, le mélange s'effectuant dans l'espace E interne au convoyeur. On a défini par une ligne en traits mixtes C le niveau maximum de matières à introduire dans l'enceinte. On notera que les matières sont introduites seulement dans la partie délimitée transversalement par les cloisons 14 et 3 de sorte que les pignons 20' et 20" du convoyeur ainsi que le brin 211 de ce dernier ne sont pas en contact avec les matières à mélanger. En effet, l'écartement entre les barres 30 de la cloison intermédiaire est choisi de manière à ce que les matières ne franchissent pas, ou pratiquement pas, cette cloison. L'intérêt d'une telle construction est d'éviter que la totalité du convoyeur soit soumise aux efforts générés par les matières en mouvement, de manière à réduire les sollicitations mécaniques. Un bon mélange s'effectue au sein de l'espace E interne au convoyeur. Le mouvement de brassage est symbolisé par les flèches K à la figure 1. Le demandeur s'est aperçu que lorsque la paroi 12 de fond est inclinée par rapport à lthorizontale d'un angle aigu, inférieur à 50 , les matières déplacées par le brin inférieur 212 du convoyeur roulent sur elles-mêmes lors du mouvement ascendant le long de cette paroi de fond, ce qui contribue encore à améliorer le mélange et le brassage. De très bons résultats de mélange sont obtenus lorsque cet angle est de l'ordre de 20 . Le mélange s'effectue de manière continue sans que des pressions importantes s'exercent sur les matières mélangées, de sorte que le compost obtenu est aéré et est susceptible de se dégrader ultérieurement par fermentation. Lorsque l'homogénéité de mélange recherchée est suffisante, on rétracte le vérin 40 de manière à ouvrir la trappe de sortie constituée par la plaque d'obturation 4 et l'ouverture 120. Prélablement, on a mis en route le hérisson 5 et le convoyeur 6, de sorte que les matières s'écoulent petit à petit au travers de l'ouverture 120 et sont réceptionnées par le tapis 61 du convoyeur via le hérisson 5, ce qui contribue à aérer encore le compost fabriqué. A l'extrémité aval du convoyeur 6, on récupère le compost obtenu, en vue d'une utilisation ultérieure. Il peut alors être stocké ou ensaché. Dans la forme de réalisation de la figure 3, les matières à mélanger sont introduites dans l'enceinte par la trémie T. Du fait du déplacement du convoyeur dans le sens de la flèche f, les matières traversent la cloison intermédiaire 3 de manière à rentrer à l'intérieur de l'enceinte 1. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la paroi de fond de l'enceinte est horizontale et le convoyeur comprend quatre brins qui forment en vue de côté un parallélogramme, le mélange des matières s'effectuant dans l'espace interne à ce convoyeur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mélanger des matières en vue de la fabrication d'un compost, qui comprend une enceinte (1) de réception des matières, délimitée par au moins une paroi de fond (12), deux parois longitudinales (13, 13'), et deux parois transversales (14, 14'), caractérisé en ce qu'il comporte un convoyeur (2) comprenant une série de barres transversales (22) circulant selon un mouvement continu en circuit fermé à l'intérieur de l'enceinte (1), dont une partie (212) de la trajectoire s'étend parallèlement et à faible distance au-dessus de ladite paroi de fond (12), le mélange s'effectuant dans l'espace (E) interne au convoyeur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur (2) comporte deux chaînes parallèles (21) auxquelles sont fixées lesdites barres (22). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites chaînes (21) engrènent avec une série de paires de pignons (20, 20', 20") dont l'une (20) au moins est motrice. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite paroi de fond (12) est inclinée d'un angle aigu (a) par rapport à l'horizontale et en ce que la partie de trajectoire du convoyeur (2) le long de cette paroi (12) est ascendante. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit angle (a) entre la paroi de fond et l'horizontale est inférieur à 500. 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le convoyeur (2) est formé de trois brins (210, 211, 212) dont l'un (212) s'étend parallèlement à la paroi de fond (12), le deuxième (210) le long et parallèlement au côté de l'enceinte opposé à la paroi de fond (12), tandis que le troisième (211) s'étend au voisinage de l'une (14') desdites parois transversales. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite paroi de fond (12) comporte une ouverture d'évacuation (120) pouvant être obturée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite ouverture surplombe des moyens d'évacuation (5, 6) du compost en-dehors de l'enceinte. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation comprennent un hérisson rotatif (5) et un convoyeur (6) à tapis mobile. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une trémie (T) d'alimentation en matières, qui communique avec l'enceinte (1) du côté de l'une de ses parois transversales (14).