Brevet FR2859649A1 — publié le 20050318

BROYEUR AVEC GRILLE DE TAMISAGE. La présente invention se rapporte à un broyeur avec grille de tamisage comportant des mailles de différentes tailles permettant l'obtention de broyats ou mouture de granulométries différentes d'un broyat à l'autre. Préférentiellement, la présente invention trouve son intérêt dans le broyage de produits agricoles en vue de l'élaboration de farines destinées au nourrissage des animaux d'élevage. En vue de réduire le coût d'une part, et en vue d'adapter étroitement la qualité et la nature de l'alimentation aux spécificités de l'élevage, de plus en plus d'éleveurs sont amenés à fabriquer eux même les farines utilisées pour le nourrissage des animaux. Selon les spécificités propres aux animaux, notamment à leur âge les farines doivent présenter différentes granulométries. Ainsi les particules de la farine devront être d'autant plus fine que l'animal sera jeune. . En raison de ces exigences, les fabricants de broyeurs ont proposés des matériels adaptés à un changement de grille de tamisage. Il faut savoir que la grille de tamisage est disposée au niveau de l'orifice d'évacuation du broyat pour ne laisser passer que les particules inférieures à la taille définie par les mailles de la grille. Les matériels connus du genre broyeur à marteaux, possèdent une grille cylindrique formant l'enveloppe de la chambre de broyage. Pour obtenir un broyat d'une granulométrie différente est opéré un changement de grille. Pour certains matériels, le changement de grille est manuel, pour d'autre, le changement est automatique. Un changement manuel de grille est toujours une opération fastidieuse génératrice de perte de temps. Ce problème ne se retrouve pas dans les broyeurs à changement automatique de grille. Dans ces broyeurs connus, chaque grille se présente sous la forme d'un panier cylindrique et les 25 différentes grilles sont coaxialement aboutées les unes aux autres. Par déplacement de cet ensemble de grilles, selon l'axe de rotation de l'ensemble de broyage, la grille adéquate est amenée face à l'ensemble de broyage. Un des inconvénients d'une telle disposition, réside dans l'encombrement important généré par la disposition particulière des grilles les unes par rapport au autres. Pour cette raison, ces broyeurs ne comportent rarement plus de deux grilles, ce qui limite leur possibilité d'utilisation. Un autre inconvénient réside dans la complexité de mise en oeuvre de la solution, ce qui se traduit par une augmentation notable du coût du broyeur. Pour cette raison, les utilisateurs préfèrent bien souvent acquérir deux broyeurs à grille 35 unique, produisant deux broyats de granulométries différentes. La présente invention à pour objet de résoudre les problèmes précédemment évoqués, en proposant un broyeur à grille permettant l'obtention de moutures de différentes granulométrie et d'un encombrement proche d'un broyeur à granulométrie unique. Un autre but de la présente invention est de proposer un broyeur d'une conception 40 simple et fiable, et d'un coût abordable. A cet effet, le broyeur selon l'invention, à grille de tamisage, comportant une chambre cylindrique de broyage et un ensemble de broyage monté en rotation dans ladite chambre selon l'axe géométrique de révolution de cette dernière, ladite chambre étant délimitée par deux parois pleines latérales, se faisant face, présentant chacune une faxe interne plane, et par une paroi enveloppe pleine disposée autour de l'ensemble de broyage et présentant une face interne cylindrique, ladite paroi enveloppe présentant une ouverture traversante d'évacuation de la mouture, radiale à la chambre de broyage et ledit broyeur comportant de plus une grille à mailles calibrées disposée en regard de l'ouverture pour ne laisser passer que les particules de taille inférieure à la taille définie par chaque maille, se caractérise essentiellement en ce que la grille présente des mailles de différentes tailles organisées, selon leurs tailles, en régions distinctes, que la grille et la paroi enveloppe sont déplaçables l'une par rapport à l'autre afin de positionner l'une au moins des régions de la grille et l'ouverture d'évacuation en regard l'une de l'autre, que le contour de chaque région circonscrit le contour de l'ouverture d'évacuation lorsque ladite région et ladite ouverture sont positionnées en regard l'une de l'autre et de manière centrée, et que la grille se présente sous la forme d'une paroi cintrée coaxiale à la paroi enveloppe pleine et disposée autour de cette dernière. La grille et la paroi enveloppe ne sont plus déplacées en translation l'une par rapport à l'autre comme le montre les systèmes antérieurs, mais en pivotement. L'encombrement du broyeur s'en trouve fortement réduit. Selon une autre caractéristique de l'invention, la grille est déplaçable en rotation tandis que la paroi enveloppe pleine, est fixe. Les régions que comporte la grille, selon une autre caractéristique de l'invention sont formées sur cette dernière les unes à la suite des autres. Selon une autre caractéristique de l'invention, la paroi enveloppe est déplaçable en 25 rotation tandis que la grille est fixe. Selon encore une autre caractéristique de l'invention la grille se présente sous la forme d'un tambour. Selon une autre caractéristique de l'invention, la grille est externe à la chambre de broyage. Selon une autre caractéristique de l'invention, les produits à broyer sont introduits dans la chambre par un flux d'air de transport par surpression ou dépression. En variante, selon une autre caractéristique de l'invention la grille est interne à la chambre de broyage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention, apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre purement indicatif en se référant aux dessins annexés en lesquels: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un broyeur selon l'invention. Tel que représenté, le broyeur selon l'invention destiné non limitativement au broyage de produits agricoles afin de former une farine de taille de particule calibrée, destinée par exemple 40 au nourrissage des animaux d'élevage, comprend une chambre cylindrique de broyage 1 dans laquelle est monté en rotation, selon l'axe géométrique central de la chambre, un ensemble de broyage 2 constitué, de manière non limitative, par une série de marteaux 3 montés en pivotement sur une structure porteuse accouplée à l'arbre de sortie rotatif d'un moteur d'entraînement 4 externe à la chambre de broyage 1. Pour accroître l'efficacité du broyage, la chambre de broyage est équipée de contre marteaux fixes. Ces contre-marteaux peuvent se présenter sous forme de plaque de chocs ou autre. La chambre de broyage 1 est délimitée par deux parois pleines latérales la, se faisant face, présentant chacune une face plane interne et par une paroi enveloppe pleine lb disposée autour de l'ensemble de broyage et présentant une face cylindrique interne. Le volume cylindrique de la chambre est limité par les deux faces planes internes des deux parois latérales et par la face cylindrique interne de la paroi enveloppe. La paroi enveloppe lb présente de plus une face externe cylindrique coaxiale à la face interne. La chambre de broyage présente une entrée 5 de produit à broyer et une sortie 6 de la mouture obtenue, cette sortie 6 étant formée par une ouverture traversante pratiquée dans la paroi enveloppe lb. Cette ouverture d'évacuation de la mouture est associée à une grille 7 de tamisage à maille calibrées. Le rôle de la grille est de ne laisser passer que les particules de taille inférieure à celle définie par les mailles. Conformément à l'invention, la grille présente des mailles de différentes tailles organisées, selon leurs tailles, en régions distinctes, et la grille est déplaçable par rapport à la paroi enveloppe par un ensemble moteur, afin de positionner l'une au moins des régions de la grille et l'ouverture d'évacuation en regard l'une de l'autre. De plus, le contour de chaque région circonscrit le contour de l'ouverture d'évacuation lorsque ladite région et ladite ouverture sont positionnées en regard l'une de l'autre et de manière centrée. Dans cette configuration, l'ouverture d'évacuation est totalement recouverte par des mailles de mêmes dimensions et la mouture obtenue présentera une granulométrie uniforme. Mais il est aussi possible de positionner face à cette ouverture la zone frontière entre deux régions consécutives afin qu'elle soit recouverte par des mailles d'une dimension et par des mailles d'une autre dimension. La mouture obtenue présentera deux granulométries différentes, la proportion de l'une par rapport à l'autre dépendant du taux de couverture de l'orifice par la région correspondante. II y lieu de noter que l'une des régions de la grille pourra être dotées de mailles de différentes tailles. De même on peut prévoir le fait que l'une des régions de la grille soit pleine ou soit prévue pour recevoir une paroi d'obturation des mailles qu'elle comporte. Selon la forme préférée de réalisation, la grille se présente sous la forme d'un tambour et est montée de manière mobile autour de la paroi enveloppe sur des moyens de guidage solidaires des deux parois latérales de la chambre de broyage. Préférentiellement, les parois latérales de la chambre de guidage sont en débordement par rapport à la paroi enveloppe et les moyens de guidage sont constitués par deux tourillons, sous forme d'anneaux fixés sur les débordements que forment les parois latérales autour de la paroi enveloppe. Ces tourillons et la paroi enveloppe sont coaxiaux. Le tambour que forme la grille est monté de manière glissante sur ces deux tourillons et est porté par ces derniers. La grille est divisée en secteur cylindrique égaux, chaque secteur cylindrique étant délimité par deux génératrices. Chaque secteur cylindrique correspond à une région et à une seule. Selon cette forme de réalisation, la grille est formée par une seule paroi cintrée et refermée sur elle-même afin de former un tambour cylindrique, mais selon une autre disposition, chaque région de la grille est formée par une plaque perforée cintrée, et les différentes plaques perforées sont fixées bout à bout les unes autres afin de constituer un tambour cylindrique. Préférentiellement, chaque plaque présentera deux rebords d'accrochage d'extrémité, formant saillies radiales vers l'extérieur et les plaques seront liées les unes autres par leurs rebords d'accrochage. L'ensemble moteur d'actionnement de la grille en pivotement et de positionnement angulaire de cette dernière par rapport à l'ouverture de déchargement est constitué par un organe moteur et par au moins une transmission de mouvement entre l'organe moteur et la grille. L'organe moteur présente préférentiellement mais non limitativement un arbre de sortie rotatif sur lequel un couple est disponible. La transmission de mouvement peut être constituée par un premier pignon denté calé sur l'arbre de sortie du moteur, par une couronne dentée ou équivalent calée sur le tambour et par une chaîne à maillons articulés, engrenée avec le pignon et la couronne. Selon une première variante d'exécution n'est prévue qu'une seule transmission de mouvement entre le moteur et le tambour, dans ce cas la transmission occupe une position centrale par rapport au tambour en ce sens que la couronne dentée associée au tambour est à mi distance des extrémités de ce dernier. Selon une autre variante d'exécution, sont prévues deux transmissions de mouvement coopérant avec les deux extrémités du tambour. Dans ce cas seront prévues deux couronnes dentées fixées respectivement aux deux extrémités du tambour, deux pignons dentés calés tous deux sur l'arbre de sortie du moteur et deux chaînes à maillons. Pour un tambour constitué par aboutement de parois perforées comme décrit plus haut, les rebords d'accrochage de ces parois présenteront des creusures pour le passage de la ou des chaînes de transmission de mouvement. La transmission de mouvement pourra être constituée aussi d'un pignon calé sur l'arbre de sortie du moteur et d'une couronne dentée, calée sur le tambour, le pignon étant engrené directement avec la couronne. D'autres types de transmission de mouvement entre l'arbre de sortie du moteur et le tambour pourront être adoptés sans pour autant sortir du cadre du brevet. Pour éviter toute accumulation de mouture sur les moyens d'entraînement de la grille est prévu un dispositif de nettoyage de ces derniers. Préférentiellement ce dispositif nettoie les éléments de transmissions par soufflage d'air comprimé. D'autres moyens sont envisageables. Pour repérer la position angulaire de la grille, cette dernière la grille comporte des témoins indicateur de limite de région et le broyeur est pourvu d'au moins un capteur de détection de ces témoins indicateurs. Chaque témoin pourra être constitué par un élément formant surépaisseur radiale à la frontière entre deux régions. S'agissant d'un tambour formé par aboutement de plaques perforées, ces témoins seront formés avantageusement par les rebords d'accrochage. L'ensemble de broyage est constitué comme dit précédemment par une structure porteuse accouplée à l'arbre de sortie rotatif d'un moteur d'entraînement 4 externe à la chambre de broyage 1 portant une série de marteaux 3 montés de manière battante. Cette structure porteuse est dotée d'un arbre support par laquelle elle est accouplée à l'arbre d'entraînement que comporte l'organe moteur d'entraînement. L'arbre support peut être monté en porte à faux dans la chambre de broyage auquel cas il n'est supporté que par un seul palier ménagé dans l'une des parois latérales de ladite chambre. Selon ce mode d'exécution l'entrée des produits à broyer est pratiquée dans l'autre paroi latérale de manière axialement alignée par rapport audit arbre support. Selon une autre forme de réalisation, l'arbre support est supporté dans la chambre par deux paliers ménagés respectivement dans les deux parois latérales. Dans ce cas de figure l'entrée des produits peut être formée dans l'une des parois latérales mais à écartement du palier de l'arbre support. L'entrée de produit dans la chambre de broyage peut être formée par une lumière pratiquée dans la paroi enveloppe en partie supérieure, selon une génératrice de cette dernière. Pour permettre le passage du produit vers l'entrée de la chambre de broyage, la grille entre chaque région, selon une génératrice, est dotée d'une lumière destinée à venir en correspondance avec la lumière de la paroi enveloppe. Un entonnoir pourra être disposée au-dessus de l'entrée des produits pour faciliter l'écoulement des produits vers la chambre de broyage. Dans ce cas de figure l'écoulement des produits est gravitaire, mais avec une entrée pratiquée dans l'une des parois latérales l'introduction des produits pour être effectuée par flux d'air porteur pulsé ou en variante aspiré. Pour pouvoir créer une dépression dans de broyage apte à forcer l'introduction dans cette dernière des produits transportés par le flux d'air cette dernière est enfermée dans un caisson étanche comportant une bouche d'aspiration. Ce caisson pourra comporter en regard de l'ouverture d'évacuation de la mouture une forme de trémie pour récupérer cette dernière. La bouche d'aspiration pourra être pratiquée dans la partie aval de la trémie. Il y a lieu de noter que cette partie aval pourra être dotée d'un extracteur à vis pour l'extraction de la mouture. Pour une plus grande efficacité la chambre de broyage pourra être équipée de deux entrées de produits respectivement pratiquées dans les deux parois latérales. Pour accroître la capacité de traitement, plusieurs broyeurs tels que décrits pourront être jumelés par exemple leurs entrées de produits pourront être couplées les unes aux autres ainsi que leur sorties. On a précédemment décrit une disposition selon laquelle la grille est externe à la chambre de broyage mais on peut aussi prévoir le fait que la grille soit interne à ladite chambre. Ainsi, selon cette forme de réalisation, la grille qui peut comme dit précédemment être formée d'une seule paroi enroulée sur elle-même pour former un tambour ou être constituée de plusieurs parois perforées cintrées mises bout à bout, pourra être montée sur une ossature constituée par exemple par deux cerceaux d'extrémité, circulaires, écartés l'un de l'autre et joints l'un à l'autre par des entretoises longiformes. La grille pourra être fixée de manière amovible à l'ossature telle que décrite ou bien soudée à cette dernière. II sera préféré, sans que cela soit limitatif une grille formée par des parois cintrées fixées de manière amovible par vis ou autre moyen à l'ossature support et/ou les unes aux autres. Une telle disposition, en cas de détérioration de l'une des parois autorisera le remplacement rapide de la paroi détériorée. L'ossature de la grille coopère en guidage avec des paliers d'extrémité qui peuvent être formés chacun en partie par la paroi pleine fixe et par une forme de berceau pratiquée à l'opposé de cette paroi pleine. Pour l'entraînement de l'ensemble ossature et grille et pour le positionnement de la région de la grille correspondant au travail désiré, en regard de l'orifice d'évacuation de la mouture est prévu un ensemble moteur constitué par exemple, sans que cela soit limitatif par une crémaillère guidée en translation selon son axe par tout moyen approprié et actionnée par un vérin et destinée à venir s'engrener avec un pignon central monté en rotation sur un pivot axial à la chambre de broyage et solidaire de l'une des parois latérales de cette dernière, ce pignon denté comportant deux bras radiaux diamétralement opposés destinés à venir en prise avec deux plots d'entraînement fixés à l'un des cerceaux de l'ossature, ces deux plots s'étendant de manière radiale vers l'axe central de ladite ossature. D'autres moyens d'actionnement de la grille pourront être envisagés. Ainsi le pignon denté pourra s'engrener directement avec une couronne dentée à denture interne fixée à l'un des cerceaux d'extrémité. Avec une disposition telle que décrite, l'ensemble de broyage pourra être monté en porte à faux sur l'arbre d'entraînement support et l'entrée de produit pourra être axiale. La paroi latérale correspondant à cette entrée de produit pourra être amovible se qui permettra d'extraire facilement la grille de la chambre de broyage. Les dispositions précédemment décrites s'appliquent aussi bien à un broyeur à axe vertical qu'à un broyeur à axe horizontal. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du 25 domaine des équivalences techniques sans pour autant s'écarter du champ de protection défini par les revendications ciannexées. REVENDICATIONS 1/ Broyeur à grille de tamisage comportant une chambre cylindrique de broyage (1) et un ensemble de broyage (2) monté en rotation dans ladite chambre selon l'axe géométrique de révolution de cette dernière, ladite chambre étant délimitée par deux parois pleines latérales (la), se faisant face, et par une paroi enveloppe pleine (1 b) disposée autour de l'ensemble de broyage (2), ladite paroi enveloppe (1b) présentant une ouverture traversante (6) d'évacuation de la mouture, radiale à la chambre de broyage (2), ledit broyeur comportant de plus une grille (7) à mailles calibrées disposée en regard de l'ouverture (6) pour ne laisser passer que les particules de taille inférieure à la taille définie par chaque maille, caractérisé en ce que la grille (7) présente des mailles de différentes tailles organisées, selon leurs tailles, en régions distinctes, que la grille (7) et la paroi enveloppe (1 b) sont déplaçables l'une par rapport à l'autre afin de positionner l'une au moins des régions de la grille (7) et l'ouverture d'évacuation (6) en regard l'une de l'autre, que le contour de chaque région circonscrit le contour de l'ouverture d'évacuation (6) lorsque ladite région et ladite ouverture (6) sont positionnées en regard l'une de l'autre et de manière centrée, et que la grille (7) se présente sous la forme d'une paroi cintrée coaxiale à la paroi enveloppe pleine (lb). 2/ Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les régions que comporte la grille (7) sont formées sur cette dernière les unes à la suite des autres. 3/ Broyeur selon la revendication1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la grille (7) est déplaçable en rotation tandis que la paroi enveloppe pleine (1 b) est fixe. 4/ Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille (7) se présente sous la forme d'un tambour. 5! Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille (7) est externe à la chambre de broyage (2). 6/ Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la grille (7) est interne à la chambre de broyage (2). 7/ Broyeur, selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la grille (7) est déplaçable par un ensemble moteur, comprenant un organe moteur et une transmission de mouvement entre l'organe moteur et la grille (7). 8/ Broyeur, selon l'une quel des revendications précédentes, caractérisé en ce chaque région de la grille (7) est constituée d'une plaque perforée et que la grille (7) est constituée par aboutement de plusieurs plaques perforées. 9/ Broyeur, selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la grille (7) comporte des témoins indicateur de limite de région et que le broyeur est pourvu d'au moins un capteur de position de ces témoins indicateurs. 10/ Broyeur, selon quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée (5) des produits à broyer est pratiquée dans l'une des parois latérales (la). 11/ Broyeur, selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'entrée (5) du produit dans la chambre de broyage (1) est formée par une fente pratiquée dans la paroi enveloppe (1 b), selon une génératrice de cette dernière, en regard de laquelle vient se positionner une fente pratiquée dans la grille (7), cette fente étant en relation avec un entonnoir de délivrance des produits à broyer. 12/ Broyeur, selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'une fente est formée dans la grille (7) entre chaque région de cette dernière. 13/ Broyeur, selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les produits à broyer sont introduits dans la chambre (1) par un flux d'air de transport par surpression ou dépression. 14/ Broyeur, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une forme de trémie disposée sous l'ouverture d'évacuation pour récupérer la mouture. 15/ Broyeur, selon la revendication 7, caractérisé par un dispositif de nettoyage du moyen d'entraînement de la grille (7).