Brevet FR2768752A1 — publié le 19990326

Description Un grand nombre de matière végétale contiennent des fibres. Le chanvre, le lin, la ramie, le jute, le kenaf, etc. Pour extraire les fibres contenues dans ces plantes, les industriels utilisent souvent des broyeurs, dont la taille, le module des dents varient. L'invention exposée ici englobe l'ensemble des broyeurs utilisés, mais pour plus de précision dans la description, prend exemple sur l'industrie du lin. L'industne du lin comporte plusieurs étapes. Après une phase végétative, depuis le semis jusqu'à la récolte, le lin est teillé. Derrière cette expression se cache une opération industrielle d'extraction de la fibre brute et de son nettoyage. Pour extraire la fibre brute, le lin passe successivement dans plusieurs machines. D'abord, les capsules, appelation des botanistes pour les boules contenant les graines, sont arrachées par des peignes. Puis, les tiges, qui contiennent les fibres, sont broyées en passant entre des rouleaux cannelés avec des dents dont le module peut varier pour réaliser un broyage plus ou moins fins selon les besoins. Après les broyeurs, le lin se présentent sous forme de faisceaux de fibres auxquelles sont attachés des morceaux de tiges appelés anas, qui sont en fait des particules du liber, communement appelé 'bois'. Enfin, les fibres sont nettoyées en passant dans des écangs, sortes de turbines munies de lames en acier qui viennent racler les fibres pour les débarrasser de leur anas. Traditionnellement, ces broyeurs sont composés d'une série de rouleaux cannelés placés en position inférieure, dont l'axe est fixe, entraînés en rotation à une extrémité par l'intermédiaire d'un moyen moteur et d'une transmission du type engrenage, chaines montées sur pignons, courroies crantées ou de tout autre système de transmission classique. En vis à vis, une série de rouleaux cannelés placés en position supérieure, dont l'axe est maintenu à chaque extrémité par un moyen de pression, de type classique, par exemple un ressort ou un vérin pneumatique ou hydraulique, qui excerce une force vers le bas de manière à broyer efficacement la matière passant entre les rouleaux. Cette série de rouleaux n'est pas entraînée par un quelconque moyen mécanique, mais entraînée par contact avec la série de rouleaux inférieure. Lors du passage des lins entre les broyeurs, il arrive de temps en temps que l'on constate des enroulements de matière à des endroits non souhaités, par exemple autour des rouleaux. Ces enroulements accidentels conduisent presque toujours à l'arrêt de la machine par blocage. Traditionellement appelés bourrages , ces blocages s'aggravent parfois jursqu'à des échauffements pouvant éventuellement conduire à des incendies et nécessitent dans tous les cas l'intervention de l'hoimme. Ces interventions, dites de débourrage, se font à l'aide d'outils tranchants, du type couteaux ou serpettes, fibres à fibres, et sont généralement extrèmement longues. Sur les broyeurs les plus anciens, équipés de systèmes de pression à ressorts, les débourrages sont particulièrement difficiles, car l'accessibilité est réduite. Les rouleaux sont maintenus en pression et les ressorts gênent le passage des bras. Sur les broyeurs plus récents, les systèmes de mise en pression sont du type vérins pneumatiques à double effet. En actionnant les distributeurs, on relève les rouleaux supérieurs, ce qui facilite le passage des bras, et réduit le temps de débourrage. Dans ce dernier cas, un problème subsiste. Selon la réglementation européenne en matière de sécurité, lors d'un arrêt d'urgence, toutes les sources d'énergie doivent être consignées I Dans le cas des broyeurs pneumatiques, il subsiste une pression pneumatique pour maintenir le rouleau en hauteur qui amène deux dangers pour les opérateurs: une fausse manoeuvre consistant à manipuler le distributeur alors que les opérateurs travaillent et conduisant à l'écrasement des mains une rupture accidentelle de canalisation, par exemple sectionnement d'un tuyau par un couteau, amenant par la gravité naturelle la descente des rouleaux sur les mains. Vu le poids de ces rouleaux, cela conduit à des accidents graves. Ces deux types d'accidents sont déjà arrivés dans les usines fonctionnant avec ce type de broyers ! La demande de brevet présentée ici propose un montage particulier qui associe la sécurité, une grande accessibilité pour faciliter les opérations de débourrage et un montage mécanique favorisant la maintenance. Pour le broyeur présenté ici, la série supérieure des rouleaux cannelés est fixe, entraînée en rotation par des systèmes moteur et transmissions classiques, du type egrenages, chaînes et pignons ou courroies crantées. La série de rouleaux inférieurs, selon un premier montage, n'est pas entraînée en rotation, les axes sont montés avec des systèmes de pression qui poussent les rouleaux vers le haut. Ainsi, lorsque l'on actionne un arrêt d'urgence, toutes les sources d'énergie sont coupées, électricité pour l'entraînement, mais aussi l'air comprimé. Par gravité, les rouleaux descendent pour se mettre dans une position non dangereuse, stable et basse. Dans cette position, toutes les sources d'énergie sont consignées et les opérateurs ne risquent pas de mettre les broyeurs en mouvement, que se soit en mouvement de rotation ou en mouvement de translation verticale conduisant à l'écrasement. Le broyeur à double série de rouleaux cannelés présenté ici est caractérisé en ce qu'il comporte une première série de rouleaux cannelés en position supérieure (1), animés en rotation par des moyens moteurs classiques, du type moteur électrique par exemple et des moyens de transmission du type pignon/chaîne, engrenage, courroies crantées ou autres (3), est dans une position déterminée, fixe, et en ce qu'il comporte une seconde série de rouleaux en position inférieure (2), mobile en translation verticale, et en ce qu'il comporte des moyens mécaniques de levée (4), du type vérin pneumatique, vérin hydraulique, ou tout autre moyen, de telle sorte qu' à la mise en oeuvre de ces moyens, les rouleaux passent d'une position basse (5) à une position haute (6) pour venir au contact des rouleaux de la série supérieure, chaque rouleau de la série inférieure en contact avec le rouleau de la série supérieure placé en vis à vis avec lui et caractérisé par le fait qu'en cas de consignation de sécurité de la machine, les rouleaux cannelés de la série inférieure se place immédiatement par gravité dans leur position basse, stable et éloignée du contact avec les rouleaux de la série supérieure Selon un premier montage présenté sur la figure 1, un tel ensemble se caractérise par le fait que chaque rouleau cannelé de la série inférieure (2) possède un moyen de levée propre (4), à chaque extrémité de son axe. Avec ce montage, il suit que la machine comporte une commande unique qui permet à l'utilisateur d'actionner l'ensemble des rouleaux en un seul geste. Selon une variante, le broyeur comporte un moyen de commande par rouleau qui se caractérise dans ce cas par le fait l'utilisateur peut sélectionner à sa guise le nombre de rouleau à mettre en action. Selon un second montage présenté sur la figure2 en position haute et figure 2 bis pour le même montage en position basse, la série inférieure est montée sur un chassis (7). Le broyeur se caractérise dans ce cas en ce qu'il comporte un chassîs porteur et des moyens de levée (8) qui agissent directement sur ce dernier et se caractérise en ce qu'il comporte pour chaque rouleau et à chaque extrémité de son axe deux moyens de pression (9), du type vérin, boudin d'air, mais préférablement ressort mécanique, qui exercent une force d'axe verticale vers le haut pour permettre une bonne efficacité dans le broyage des matières et également, de manière à assurer des mouvements de faible amplitude des dits rouleaux vers le bas pour permettre le passage des surépaisseurs de matière sans provoquer le blocage de la machine. Selon un troisième montage présenté sur la figure 3 en position haute et sur la figre 3 bis en position basse, le broyeur est caractérisé par le fait qu'il comporte pour la série de rouleaux inférieure des moyens moteurs et des moyens de transmission (10), du type pignon/chaîne engrenage, courroies crantées ou autres pour entraîner en rotation les rouleaux cannelés. Selon ce montage, le broyeur se caractérise par le fait que les moyens de levée (8) agissent directement sur le chassis porteur (7) de la série inférieure des rouleaux cannelés et se caractérise par le fait qu'il comporte un moyen de liaison mécanqiue (11) assure la synchronisation des mouvements de rotation des rouleaux de la série supérieure avec les mouvements des rouleaux de la série inférieure pour éviter les chocs entre les cannelures des rouleaux placés en vis à vis. Ce moyen de liaison mécanique, du type joint à la cardan, assure cette transmission quelle que soit la position du chassis porteur de la série inférieure. REVENDICATIONS I. Broyeur pour des matières fibreuses à double série de rouleaux cannelés, caractérisé en ce qu'il comporte: une première série de rouleaux cannelés en position supérieure (1), animés en rotation par des moyens moteurs classiques, du type moteur électrique par exemple et des moyens de transmission du type pignons achaine, engrenages, courroies crantées ou autres (3), placée dans une position déterminée fixe, une seconde série de rouleaux cannelés en position inférieure (2), mobile en translation verticale, des moyens mécaniques de levée (4), du type vérin pneumatique, vérin hydraulique ou tout autre moyen, de telle sorte qu'à la mise en oeuvre de ces moyens, les rouleaux de la série inférieure passent d'une position basse (5) à une position haute (6) pour venir au contact des rouleaux de la série supérieure, chaque rouleau de la série inférieure en contact avec le rouleau de la série supérieure placé en vis à vis avec lui et en cas de consignation de sécurité de la machine, les rouleaux cannelés de la série inférieure se placent immédiatement par gravité dans leur position basse, stable et éloignée du contact avec les rouleaux de la série supérieure. 2. Broyeur pour des matières fibreuses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte pour chaque rouleau cannelé de la série inférieure (2) un moyen de levée propre (4), à chaque extrémité de son axe, et une commande unique qui permet à l'utilisateur d'actionner l'ensemble des rouleaux en une seule action. 3. Broyeur pour des matières fibreuses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commande de levée pour chaque rouleau qui permet dans ce cas à l'utilisateur de sélectionner le nombre de rouleau à mettre en action. 4. Broyeur pour des matières fibreuses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un châssis monobloc porteur (7) sur lequel est montée la série inférieure de rouleaux, des moyens de levée (8) qui agissent directement sur ce dernier et pour chaque rouleau cannelé aux deux extrémités de son axe un moyen de pression (9), du type vérin, boudin d'air, mais préférablement ressort mécanique, qui exercent une force d'axe vertical et vers le haut pour permettre une bonne efficacité dans le broyage des matières et également, de manière à assurer des mouvements de faible amplitude des dits rouleaux vers le bas pour permettre le passage des épaisseurs de matière sans provoquer le blocage de la machine. 5. Broyeur pour des matières fibreuses, caractérisé en ce qu'il comporte une première série de rouleaux cannelés en position supérieure, et une deuxième série de rouleaux cannelés en position inférieure montée sur un châssis porteur (7), cette deuxième série de rouleaux étant entraînée par des moyens moteurs et des moyens de transmission (10), pour les entraîner en rotation, et des moyens de levée (8) agissant directement sur le châssis porteur (7) de la série inférieure de rouleaux, et un moyen de liaison mécanique (11) assurant la synchronisation des mouvements de rotation de la série supérieure avec les mouvements des rouleaux de la série inférieure pour éviter les chocs des cannelures. 6. Broyeur pour des matières fibreuses selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de transmissions (10) sont du type pignon / chaîne, engrenage, courroie crantées 7. Broyeur pour des matières fibreuses selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le moyen de liaison mécanique (11) est du type joint à la cardan assurant une transmission quelque doit la position en hauteur du châssis porteur (7) de la série inférieure de rouleaux.