Brevet FR2727280A1 — publié le 19960531

La présente invention concerne un dispositif de démêlage de matériaux du genre fourrages conditionnés en balles, en vue de leur distribution pour le bétail par exemple. Ce dispositif fait partie des machines de distribution de fourrages ou de paille destinées à l'alimentation du bétail ou à la préparation de leur litière. Ces machines sont constituées d'une benne dont le fond comporte un tapis mobile du type à barrettes sur lequel est posée la balle. Ce tapis achemine la balle vers un dispositif démêleur qui comprend au moins un rotor muni, sur son tambour, de moyens pour découper et/ou déchiqueter les produits et pour les propulser vers un ventilateur chargé d'éjecter ces produits et de les distribuer. Une machine de ce genre est notamment décrite dans le document EP-A-O 384 791. Pour contrôler le débit d'alimentation du ventilateur, il est connu d'utiliser un dispositif du genre herse ou peigne, constitué de dents disposées audessus du rotor de déchiquetage. Les dents de la herse forment une sorte de barrière qui laisse passer une partie des produits découpés par le rotor et recycle l'excédent en le renvoyant dans la benne. Le dispositif selon 1 invention permet de mieux contrôler l'alimentation du ventilateur pour éviter, voire supprimer, l'arrivée de paquets de produits qui provoquent des à-coups et nuisent à la régularité de la distribution. Le dispositif selon l'invention comprend, disposées au-dessus du rotor de démêlage et/ou déchiquetage, deux rangées de dents constituant chacune une barrière, lesquelles rangées sont décalées l'une par rapport à l'autre sur la périphérie du rotor : - une première rangée se situe en amont du plan vertical passant par l'axe du rotor pour recycler les matériaux ; - une deuxième rangée se situe en aval dudit plan vertical pour retenir les paquets de matériaux, le temps de les désagréger au moyen du rotor, lesquelles rangées sont disposées en quinconce. Toujours selon 1 invention, le rotor comporte, en saillie sur son tambour, des disques lisses en forme de couronne de faible épaisseur qui coopèrent, avec un jeu très faible, avec les dents du premier rang, lesquels disques et dents sont situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe dudit rotor. Ces disques lisses constituent un moyen pour maintenir la balle à une certaine distance du tambour. Cette distance est de l'ordre de quelques centimètres, entre 3 et 8 cm par exemple. De plus, ces disques ont une faible épaisseur ce qui évite tout risque d'encrassement ou d'enroulement des fibres de produits. Cette épaisseur des disques est par exemple de 3 à 10 mm. Selon une disposition préférentielle de l'invention, le rotor comporte des disques lisses disposés symétriquement par rapport à son plan radial médian; leur écartement est compris entre le diamètre du tambour et le diamètre de l'enveloppe externe du rotor, c est à-dire entre 400 et 650 mm. Toujours selon 1 invention, le rotor comporte, également en saillie sur le tambour, des disques de découpe et de déchiquetage, en forme de couronne, répartis sur sa longueur, dont certains coopèrent, avec un faible jeu, avec les dents du deuxième rang, lesquels disques et dents étant situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe du rotor. Ces disques de découpe ont une périphérie qui est lisse, interrompue par des dents en nombre limité entre 4 et 10 par exemple. Ces dents sont de préférence constituées des sections dont l'angle d'attaque est négatif, compris entre 40 et 800. Selon une disposition préférentielle de l'invention, les dents des premier et deuxième rangs sont disposées en quinconce pour diviser l'espace au-dessus du rotor. Toujours selon l'invention, les pointes des dents du premier rang se situent à une distance du plan vertical passant par l'axe du rotor, qui est de l'ordre du tiers du diamètre de ce dernier. La partie frontale de ces dents est, pour une grande partie, inclinée vers l'aval en partant de la pointe pour favoriser l'écoulement des produits et éviter leur stagnation. Selon l'invention, les pointes des dents du deuxième rang sont situées à une distance du plan vertical passant par l'axe du rotor qui est de l'ordre des deux tiers du diamètre de ce dernier et la partie frontale de ces dents est parallèle audit plan vertical. Toujours selon l'invention, les deux rangées de dents sont disposées sur une poutre support disposée du côté du ventilateur, c'est-à-dire en arrière du plan vertical passant par l'axe du rotor, et l'espace entre cette poutre et la périphérie du rotor correspond sensiblement à l'espace entre ce rotor et la partie centrale dudit ventilateur. Selon une autre disposition de l'invention, la partie supérieure des dents du premier rang est coiffée par un déflecteur qui favorise le recyclage des matériaux retenus par lesdites dents. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif et dans lesquels - la figure 1 est une vue partielle schématique en coupe d'une machine de distribution de fourrages - la figure 2 est une vue schématique, par l'arrière de la machine, montrant les principaux éléments et en particulier le dispositif de démêlage et de déchiquetage des matériaux. Selon la représentation partielle de la figure 1, la machine est constituée d'une benne 1 dont le fond est équipé d'un système convoyeur 2 du type à chaîne sans fin munie de barrettes. Ce convoyeur permet de faire avancer une balle de produits vers un rotor 3 qui se situe à l'extrémité avant de la benne. Ce rotor 3 désagrège la balle et propulse les produits vers un ventilateur 4 disposé à l'extérieur de la benne 1, à l'avant. Ce ventilateur 4 tourne dans une volute 5 et éjecte les produits pour réaliser soit l'alimentation du bétail, soit le paillage dans une stabulation par exemple. Ce type de machine, suivant sa capacité, peut comporter un ou plusieurs rotors 3 disposés l'un au-dessus de l'autre, devant le ventilateur 4. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, la machine comporte un seul rotor 3 dont l'axe 6 se situe légèrement au-dessus de l'axe 7 du ventilateur 4. Ce rotor 3 comporte un tambour cylindrique 8 dont le diamètre est choisi de façon à offrir une circonférence dont la longueur est supérieure à la longueur maximale des fibres du produit emballé. Cette particularité permet de limiter les risques d'enroulement des fibres autour du tambour. Son diamètre est par exemple de l'ordre de 400 à 450 mm. Ce tambour 8 est muni de disques de découpe 9 ces disques sont en forme de couronnes et sont équipés de sections 10 afin de découper le produit. Ces sections 10, au nombre de 4 par exemple, sont disposées de façon à positionner leur arête de coupe active selon un angle négatif compris entre 40 et 80". On remarque, figure 2, que le tambour est muni de sept disques de découpe 9 régulièrement répartis sur toute sa longueur. Le nombre de disques de découpe 9 dépend de la longueur du rotor 3. L'écartement des disques est choisi entre 120 et 200 mm. La périphérie de ces disques de découpe 9 est lisse. Elle est interrompue par la présence des sections 10. Cette périphérie des disques 9 constitue une sorte de talon ou butée pour la balle et la différence entre le rayon de ltenveloppe externe des sections 10 et le rayon des disques 9 constitue la profondeur de passe. Cette profondeur de passe est de l'ordre de 30 mm. Entre ces disques de découpe 9, on trouve des palettes 11 chargées de propulser les produits découpés vers le ventilateur. Ces palettes sont réparties sur la circonférence du tambour, entre deux disques 9. Elles sont par exemple au nombre de quatre, disposées légèrement en biais par rapport au plan passant par l'axe du tambour, de façon à faire progresser les produits vers le centre. Ces palettes 11 comportent des dents et ont une longueur qui est légêrmenet inférieure à l'espace entre deux disques 9. Elles peuvent être décalées transversalement entre deux disques et angulairement de part et d'autre d'un même disque, de façon à décaler les dents et ainsi à balayer une surface plus importante. Le tambour 8 comporte encore des disques 12 en forme de couronnes dont la périphérie est lisse. Ces disques sont au nombre de deux sur l'exemple de réalisation des figures 1 et 2. Le diamètre externe des disques lisses est inférieur au diamètre de l'enveloppe externe des sections de découpe 10 montées sur les disques 9 et inférieur également au diamètre de l'enveloppe des palettes 11. A titre indicatif, on peut signaler que pour un diamètre du tambour 8 de 412 mm, le disque lisse 12 a un diamètre externe de 514 mm, le diamètre extérieur du disque de découpe 9 est de 542 mm et l'enveloppe du diamètre des sections 12 est de 602 mm ; le diamètre de l'enveloppe des palettes 11 est de 552 mm. Le disque lisse 12 constitue lui aussi une sorte de butée ou de talon pour la balle de produit, afin de la maintenir à une certaine distance du tambour 8 de l'ordre de quelques centimètres, entre 30 et 80 mm par exemple. Ces disques 12 ont une épaisseur de l'ordre de 3 à 10 mm par exemple, ce qui évite 1 ' encrassement et surtout les risques d'enroulement des fibres sur leur périphérie. Les disques 12 coopèrent avec des dents 13 pour former une sorte de première barrière. Ces dents 13 sont situées dans le même plan radial que les disques correspondants 12. Leur pointe 14 est située à proximité de la bordure périphérique des disques 12, avec un jeu minimum. Ces dents 13, au nombre de deux sur l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, sont assemblées sur une poutre transversale 15 disposée à l'avant de la benne 1, à sa partie supérieure, devant la volute 5 du ventilateur 4. Les dents 13 sont fixées par tout moyen approprié sur des platines 16 par exemple, qui sont solidaires de la poutre 15. Leur hauteur est du même ordre que le diamètre du rotor. La pointe 14 des dents 13 est située en amont du plan vertical passant par l'axe 6 du rotor 3, à une distance de ce plan qui correspond approximativement au tiers du rayon dudit rotor 3. La face frontale de ces dents 13 comporte un premier tronçon à partir des disques 12 qui est incliné vers l'amont et se prolonge ensuite par un pan qui est incliné vers l'aval sur la moitié de la hauteur de la dent en faisant un angle de l'ordre de 10 par rapport à la verticale. Ce front s'étend ensuite en hauteur jusqu'au niveau d'un déflecteur 17 qui couvre la partie avant de la benne 1, à partir de la poutre 15. Ce déflecteur 17, en arc de cercle, est articulé autour d'un axe 18 situé à la partie supérieure de la poutre 15 et il repose sur la partie supérieure des dents 13. Ce déflecteur 17 renvoie les produits déviés par les dents 11, dans la benne 1, pour favoriser le recyclage. Les dents 13 ont une épaisseur qui est sensiblement égale au double de l'épaisseur des disques 12. Les dents 13 constituent un premier peigne qui laisse passer des paquets de produits découpés par les disques 9 du rotor 3. Ces paquets sont retenus au moyen d'un second peigne. Les dents 19 de ce second peigne sont situées en retrait par rapport aux dents 13, en aval du plan vertical passant par l'axe 6 du rotor. Ces dents 19 ont une épaisseur qui est du même ordre que celle des dents 13 ; elles sont également solidaires de la poutre transversale 15. La face frontale de ces dents 19 est verticale. Les dents 19 sont au nombre de trois dans l'exemple de réalisation représenté figure 2. Elles se situent en vis-à-vis de trois des disques de découpe 9, dans un même plan qui est perpendiculaire à l'axe 6 du rotor 3. Ces dents 19 sont disposées en face des premiers disques 9 du rotor partant des extrémités et en face du disque central. La pointe de ces dents 19 se situe à proximité de l'enveloppe externe des sections 10. Le jeu entre les dents 19 et les sections 10 est le plus faible possible. Les dents 19 et les dents 13 sont disposées en quinconce ; elles divisent le passage au-dessus du rotor 3. L'espace entre les dents 13 est du même ordre que le diamètre des disques 12. I1 est compris entre 400 et 650 mm. Cet espace, ou écartement, correspond aussi à environ trois fois l'écartement qui existe entre deux disques de découpe 9. Le nombre de dents 13 constituant la première herse dépend de la largeur de la benne 1. I1 est au moins égal à deux et ces dents 13 sont disposées symétriquement par rapport au plan radial médian du rotor 3. Le nombre de dents 19 dépend également de la largeur de la benne 1 et ces dents sont aussi disposées symétriquement par rapport au plan radial médian du rotor 3. Le second peigne, constitué des dents 19, forme une deuxième barrière qui permet de mieux désagréger les paquets de produits qui s'engouffrent entre les dents 13 du premier peigne. L'espace entre la partie inférieure de la poutre 15 et le rotor 3 correspond sensiblement à l'espace entre la partie centrale du ventilateur 4 et ledit rotor 3. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - KEVYNDICATIONS 1.- Dispositif de démêlage de matériaux du genre fourrages, conditionnés notamment en balles, comprenant d'une part au moins un rotor (3) muni d'organes périphériques de découpe et de propulsion vers un ventilateur de distribution et, d'autre part, d'organes en forme de dents disposées au-dessus du rotor, caractérisé en ce qu'il comporte deux rangs de dents : - un premier rang de dents (13) disposées en amont du plan vertical passant par l'axe (6) dudit rotor pour stopper et recycler les matériaux, - un deuxième rang de dents (19) disposées en aval dudit plan vertical, pour retenir les paquets de matériaux découpés par ledit rotor, le temps de les désagréger. 2.- Dispositif de démêlage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (3) comporte des disques lisses (12) qui coopèrent avec les dents (13) du premier rang, lesquels disques (12) et dents (13) sont situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe (6) dudit rotor. 3.- Dispositif de démêlage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des disques lisses (12) disposés de façon symétrique par rapport au plan radial médian du rotor (3), et dont l'écartement est compris entre le diamètre du tambour (8) du rotor (3) et le diamètre de l'enveloppe externe dudit rotor. 4.- Dispositif de démêlage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des disques lisses (12) dont l'écartement est compris entre 400 et 650 mm. 5.- Dispositif de démêlage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (3) comporte des disques de découpe (9) répartis sur sa longueur, dont quelques uns coopèrent avec les dents (19) du deuxième rang, lesquels dents et disques sont disposés dans un même plan perpendiculaire à l'axe (6) du rotor (3). 6.- Dispositif de démêlage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux rangs de dents (13) et (19) sont disposés en quinconce. 7.- Dispositif de démêlage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents du premier rang comportent une pointe (14) qui se situe en amont du plan vertical passant par l'axe (6) du rotor (3), à une distance de l'ordre du 1/3 du rayon de ce dernier, lesquelles dents forment un front qui s'étend en hauteur sur une distance qui correspond sensiblement au diamètre du rotor (3) et qui comporte, partant de ladite pointe (14), une première portion inclinée vers l'amont, suivie d'une portion qui s 'étend sur la moitié de la hauteur, inclinée vers l'aval selon un angle de l'ordre de 10 . 8.- Dispositif de démêlage selon la renvendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des dents (19) dont les pointes sont situées en aval du plan vertical passant par l'axe du rotor, à une distance de ce plan de l'ordre des 2/3 du rayon dudit rotor, lesquelles dents ont une face frontale qui est parallèle audit plan vertical. 9.- Dispositif de démêlage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux rangées de dents (13 et 19) montées sur une poutre support (15) située en aval du plan vertical passant par l'axe (6) du rotor, devant le ventilateur d'éjection, l'espace entre cette poutre et la périphérie dudit rotor correspondant sensiblement à l'espace entre ce dernier et la partie centrale dudit ventilateur. 10.- Dispositif de démêlage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, disposé au-dessus de la partie supérieure des dents (13) du premier rang, un déflecteur (17) qui favorise le recyclage des matériaux retenus par lesdites dents.