Brevet FR2929536A1 — publié le 20091009

-1- 2929536 BROYEUR A CAILLOUX La présente invention est relative à un broyeur à cailloux. Ce broyeur à cailloux est notamment utilisable sur une ligne de teillage, celle-ci se composant de plusieurs machines disposées successivement et linéairement les unes derrière les autres, les nappes de lin entrant sur ladite ligne de teillage sous forme de balles, lesquelles sont déroulées, la nappe de lin déroulée subissant une succession d'étapes permettant en sortie d'obtenir le produit final selon lequel les fibres du lin sont extraites des tiges, les anas étant éliminés. Plusieurs opérations précèdent les opérations de teillage proprement dites destinées à extraire les fibres des tiges ; ces opérations situées en amont consistent à arranger les tiges de lin, à les aligner, à retirer les graines, à extraire les corps étrangers, etc. On réalise, par exemple, parmi ces opérations, une opération d'égrenage, telle que celle décrite dans la demande de brevet français enregistrée sous le numéro FR.0605893, dont l'objet est d'extraire les capsules et les porte graines qui se trouvent dans les tiges du lin, celle-ci permettant également d'extraire les cailloux et autres corps étrangers qui se trouvent à l'intérieur de la nappe de lin avant les opérations de teillage. Durant ces opérations préalables au teillage, les tiges de lin sont maintenues bloquées dans la partie centrale au moyen d'une chaîne à maillons coopérant avec une courroie en T, voire au moyen de deux courroies plates ou nervurées pinçant lesdites tiges dans leur partie centrale. Les nappes de lin entrant sur la ligne de teillage sont parfois chargées de cailloux qui sont susceptibles de bloquer les maillons de la chaîne pendant ces opérations préalables voire pendant les opérations de teillage proprement dites. Pour pallier cet inconvénient, la ligne de teillage est équipée en amont d'un broyeur à cailloux. Ce broyeur à cailloux a pour fonction, comme son nom l'indique, de broyeur les cailloux afin d'éliminer les risques de blocage de la chaîne à maillons, ainsi que d'engendrer des dysfonctionnements sur la suite de la ligne de teillage. Un tel broyeur est positionné sur les lignes de teillage entre la dérouleuse permettant le déroulage des balles de lin, et le diviseur permettant de réduire l'épaisseur de l'andain. 2 2929536 Le broyeur se compose d'un convoyeur disposé en amont, lequel permet le convoyage de la nappe de lin déroulée préalablement au moyen de la dérouleuse. Le broyeur comprend également un convoyeur disposé en aval, lequel permet l'acheminement de la nappe de lin en sortie du broyeur 5 directement sur le diviseur. Ce convoyeur peut être des étoiles, un tapis, des courroies lisses ou à picots, etc. Le broyeur comprend également deux rouleaux de broyage des cailloux disposés entre le convoyeur amont et le convoyeur aval. Ainsi, la nappe de lin, dans laquelle se trouvent des cailloux est acheminée par le biais du convoyeur amont jusqu'aux deux rouleaux broyeurs, ladite nappe 10 passant entre lesdits rouleaux, ce qui permet le broyage des cailloux, la nappe après broyage des cailloux étant acheminée sur le convoyeur aval, lequel achemine la nappe de lin vers l'étape suivante. Ces convoyeurs amont et aval peuvent toutefois être constitués respectivement par un convoyeur agencé en sortie d'une machine disposée en amont des rouleaux de broyage et par un 15 convoyeur agencé en entrée d'une machine disposée en aval desdits rouleaux de broyage. Les broyeurs à cailloux connus actuellement permettent de casser les cailloux qui sont présents dans la nappe de lin en partie centrale, c'est-à-dire la zone centrale qui est utilisée pour tenir le lin entre la chaîne à maillons et la 20 courroie en T ou entre deux courroies plates ou nervurées, lesquelles permettent le pincement des tiges de lin. L'un des problèmes vient de la difficulté à maîtriser le passage de la nappe de lin du convoyeur amont vers le convoyeur aval. Cette difficulté est accentuée surtout lorsque les tiges de lin ne sont pas suffisamment raides ou lorsque ces tiges de lin sont légèrement 25 humides, molles ou mal alignées, voire mal positionnées par rapport à la trajectoire d'avance. Afin d'acheminer convenablement le lin vers les rouleaux broyeurs, ledit broyeur est équipé de barres de guidage disposées de part et d'autre des rouleaux broyeurs de manière continue avec le convoyeur amont et le 30 convoyeur aval, lesquelles permettent le transport du lin et son guidage avant et après le passage entre les deux rouleaux. Ces barres de guidage peuvent 3 2929536 toutefois être agencées sur le convoyeur en sortie de la machine en amont et sur le convoyeur en entrée de la machine en aval, disposées de part et d'autre des rouleaux broyeurs. Parmi les broyeurs connus, les convoyeurs amont et aval sont disposés de manière rectiligne, les deux rouleaux étant disposés 5 verticalement l'un au-dessus de l'autre, les barres de guidage étant également rectilignes dans le même plan que les deux convoyeurs amont et aval. Par ailleurs, ce plan définissant la trajectoire rectiligne de la nappe de lin sur les convoyeurs amont et aval et sur les barres de guidage, est disposé au-dessus d'un plan horizontal passant par l'axe de rotation du rouleau broyeur inférieur. 10 Le manque de raideur ou de rigidité des tiges de lin, voire leur mauvaise organisation, tend à affaisser celles-ci entre les barres de guidage, ce qui présente pour inconvénient de causer des bourrages en sortie des rouleaux broyeurs. Par ailleurs, les barres de guidage en aval sont disposées avec un écartement par rapport auxdits rouleaux, cet écartement étant nécessaire pour 15 des mesures de sécurité, à savoir pour éviter le bourrage éventuel pouvant être occasionné par des résidus de cailloux cassés, voire des cailloux restés intacts, demeurant dans la nappe après le passage au travers des broyeurs. Un tel inconvénient de résidus de cailloux est fréquent sur les broyeurs existant étant donné que ceux-ci sont équipés de rouleaux s'étendant uniquement sur la 20 partie centrale dans le but de casser des cailloux dans la zone correspondant à la chaîne à maillons. Par ailleurs, lorsque les tiges de lin sont de grandeur importante, celles-ci tendent à fléchir sur les côtés, c'est-à-dire sur les extrémités des tiges, ce qui présente également pour inconvénient lors de leur positionnement sur les 25 barres de guidage d'empêcher le transfert convenable sur le convoyeur aval, occasionnant alors un bourrage du convoyeur aval. L'invention permet de pallier les inconvénients précités, et permet notamment un transfert convenable des tiges de lin après leur passage entre les rouleaux broyeurs, sur le convoyeur aval. Ce transfert est assuré également 30 au niveau du convoyeur amont lors de la dépose du lin entre les deux rouleaux broyeurs. En outre, l'invention présente pour avantage d'assurer le broyage des 4 2929536 cailloux contenus dans les tiges de lin sur toute la longueur de celles-ci, ce qui évite que des cailloux se retrouvent dans d'autres circuits en aval sur la ligne de teillage, au risque de provoquer des pannes et des usures importantes, notamment au niveau des circuits d'air, de la graineterie, et dans les anas ou 5 les étoupes. A ce titre, l'invention porte sur un broyeur à cailloux notamment pour une ligne de teillage du lin, ou de toute autre plante répondant aux mêmes propriétés. Le broyeur à cailloux comprend un convoyeur linéaire disposé en amont, et un convoyeur linéaire disposé en aval, ledit convoyeur aval pouvant 10 aussi constituer la partie amont d'un diviseur, d'une turbine ou autre. Ces deux convoyeurs permettent le transport de la nappe de lin sur la ligne de teillage. Des rouleaux de broyage sont agencés entre les convoyeurs amont et aval, lesquels permettent de broyer ou de casser les cailloux contenus dans la nappe de lin. Ainsi, la nappe de lin chargée de cailloux est acheminée depuis le 15 convoyeur amont au travers des deux rouleaux, pour ressortir sur le convoyeur aval, les cailloux contenus dans la nappe de lin ayant été broyés durant leur passage entre lesdits rouleaux. Ces deux rouleaux ont un axe de rotation qui est disposé sensiblement transversalement par rapport à la trajectoire d'avance de la nappe de lin sur le broyeur et la ligne de teillage. Ces axes de rotation 20 sont disposés sensiblement parallèlement l'un par rapport à l'autre. Par ailleurs, le premier rouleau tourne dans le sens horaire, correspondant au sens d'avance de la nappe de lin, et le second rouleau tourne dans le sens trigonométrique. Selon l'invention, l'extrémité avant du convoyeur amont est adjacente au premier rouleau. En outre, cette extrémité avant est disposée au-dessus d'un 25 plan horizontal PI passant par l'axe de rotation du premier rouleau. Elle peut être disposée, à l'extrême limite, à la hauteur du plan horizontal P1. Cette extrémité avant est également disposée entre deux plans verticaux P2 et P3 passant respectivement par l'extrémité arrière du premier rouleau et le point de tangence entre ledit premier rouleau et le second rouleau. Elle peut être 30 disposée, à l'extrême limite, dans le plan vertical P2. 5 2929536 En outre, l'extrémité arrière du convoyeur aval est adjacente au premier rouleau et elle est disposée au-dessous du plan horizontal PI passant par l'axe de rotation du premier rouleau. De même, cette extrémité arrière du convoyeur aval est disposée en amont d'un plan vertical P4 passant par l'extrémité avant 5 du premier rouleau. Ces caractéristiques assurent d'une part un transfert convenable des tiges de lin du convoyeur amont sur le premier rouleau broyeur, lequel tourne dans le sens d'avance de la nappe de lin, ce qui assure le transport de celle-ci pour son passage entre les deux rouleaux broyeurs. D'autre part, la position du 10 convoyeur aval assure le transfert par gravité sur celui-ci de ladite nappe de lin broyée, permettant de s'affranchir de tout risque de bourrage en sortie des rouleaux. Cela permet, en outre, la suppression des barres de guidage supplémentaires au niveau du convoyeur aval, en sortie desdits rouleaux. Par ailleurs, la position des deux rouleaux définit un plan P5 passant par 15 les axes de rotation desdits rouleaux, et formant un angle avec un plan P6 défini par la trajectoire linéaire de la nappe sur le second convoyeur, cet angle étant de préférence compris entre 0 et 90°. On peut toutefois envisager un angle entre ces deux plans P5 et P6 supérieur à 90°, notamment en inclinant vers le bas la trajectoire linéaire de la nappe sur le second convoyeur disposé en aval 20 des rouleaux broyeurs. Selon un autre aspect de l'invention, la longueur des rouleaux broyeurs est dimensionnée en sorte d'assurer un broyage intégral de la nappe de lin sur toute la longueur des tiges. Cela a pour but d'assurer le broyage de tous les cailloux présents dans la nappe de lin, et ainsi éliminer tout risque de 25 dysfonctionnements sur la ligne de teillage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, laquelle s'appuie sur des figures, parmi lesquelles : - la figure 1 schématise un broyeur selon l'art antérieur ; - la figure 2 schématise un premier mode de réalisation du broyeur 30 selon l'invention ; 6 2929536 la figure 3 schématise un second mode de réalisation du broyeur selon l'invention ; - la figure 4 schématise un troisième mode de réalisation du broyeur selon l'invention et 5 - la figure 5 représente le mode préférentiel de conception du broyeur et ses éléments constitutifs. Le broyeur objet de la présente invention se compose d'un convoyeur amont et d'un convoyeur aval entre lesquels sont disposés deux rouleaux agencés de manière à permettre le broyage des cailloux contenus dans la 10 nappe de lin. Selon les broyeurs de l'art antérieur, tels qu'illustrés sur la figure 1, l'ensemble de la ligne de convoyage du broyeur 1, à savoir le convoyeur amont 2 et le convoyeur aval 3, ainsi que la position des deux rouleaux 4, 5 est agencé de manière linéaire, c'est-à-dire qu'elle permet le transfert de l'amont 15 vers l'aval en passant au travers des deux rouleaux 4, 5 broyeurs en conservant une trajectoire rectiligne de la nappe de lin 6. Cette conception nécessite l'utilisation de barres de guidage tant en partie amont qu'en partie aval pour permettre le transfert entre le convoyeur amont et les rouleaux et entre les rouleaux et le convoyeur aval, ce qui génère les inconvénients précités. 20 A la différence de l'art antérieur, le broyeur 10, 11, 12 selon l'invention illustré aux figures 2 à 5, prévoit de manière avantageuse un cheminement différent de la nappe de lin 13 de l'amont vers l'aval, celui-ci permettant de résoudre les inconvénients de l'art antérieur. Pour cela, le convoyeur Cl, C2, C3 amont est linéaire, celui-ci étant disposé de manière à ce que son extrémité 25 avant 14, 15, 16 soit disposée de manière adjacente au premier rouleau 17, 18, 19, lequel tourne dans le sens horaire, ladite extrémité 14, 15, 16 étant disposée entre un plan vertical P2 passant par l'extrémité arrière 20, 21, 22 dudit premier rouleau, et un plan vertical P3 passant par le point de tangence 23, 24, 25 entre le premier rouleau 17, 18, 19 et le second rouleau 26, 27, 28, 30 au niveau duquel est réalisé le broyage des cailloux. Ainsi, la nappe de lin 13 passe de l'extrémité avant 14, 15, 16 du convoyeur amont sur le premier 7 2929536 rouleau, celui-ci tendant à entraîner la nappe de lin 13 au travers des deux rouleaux, étant donné le sens de rotation horaire du premier rouleau et la disposition de l'extrémité avant 14, 15, 16 du convoyeur amont. En outre, le second rouleau 26, 27, 28 tourne dans le sens inverse au premier rouleau, ce 5 qui, une fois la nappe de lin 13 pénétrée entre lesdits rouleaux, tend également à favoriser l'entraînement de celle-ci vers la partie aval. Par ailleurs, le point d'extrémité 14, 15, 16 du convoyeur amont est disposé au-dessus du plan horizontal P1 passant par l'axe de rotation 29, 30, 31 du premier rouleau. En outre, l'extrémité arrière 32, 33, 34 du convoyeur linéaire aval C4, C51 10 C6 est agencée en dessous dudit plan horizontal P1, ladite extrémité arrière 32, 33, 34 étant par ailleurs positionnée en partie arrière par rapport au plan vertical P4 passant par l'extrémité avant 35, 36, 37 du premier rouleau. Ainsi, lorsque la nappe de lin 13 est passée au travers des deux rouleaux broyeurs, le premier rouleau 17, 18, 19 continue à entraîner ladite nappe, la position de 15 l'extrémité arrière 32, 33, 34 du convoyeur aval assurant la dépose de ladite nappe sur celui-ci. Cette position supprime en outre tout problème de bourrage pouvant être occasionné par les résidus de cailloux broyés ou cassés qui se déposent également sur le tapis du convoyeur aval, lesquels seront évacués ultérieurement lors du passage au travers de l'égreneuse. Selon cette 20 conception, il n'est pas nécessaire d'utiliser de barre de guidage en partie aval, la dépose se faisant directement sur le tapis du convoyeur aval C4, C5, C6 en sortie des rouleaux. Par ailleurs, cela évite également tout risque de bourrage occasionné par le fléchissement des tiges lorsque celles-ci manquent de raideur ou de rigidité. 25 Selon un autre aspect de l'invention, la longueur des rouleaux est dimensionnée de manière à assurer le passage de l'intégralité des tiges de lin au travers desdits rouleaux pour assurer le broyage de tous les cailloux disposés à l'intérieur de la nappe de lin. La longueur de ces rouleaux sera donc sensiblement identique à la largeur des convoyeurs en amont et en aval. Par 30 ailleurs, les deux rouleaux sont disposés de manière à ce que le plan P5 passant par les axes de rotation 29, 30, 31 et 38, 39, 40 desdits rouleaux forme avec le 8 2929536 convoyeur aval linéaire, sur lequel est défini un plan P6 correspondant à la trajectoire linéaire de déplacement de la nappe de lin, un angle (1), de préférence compris entre 0 et 90°. Plusieurs dispositions des deux rouleaux 17, 18, 19 et 26, 27, 28 sont 5 envisagées selon des modes préférentiels de réalisation de l'invention, et telles qu'illustrées aux figures 2 à 4. Selon une première réalisation illustrée en figure 2, les deux rouleaux 17 et 26 sont disposés l'un au-dessus de l'autre, le second rouleau 26 étant disposé au-dessus du premier rouleau 17, l'angle (1) formé entre le plan 10 horizontal P6, définissant la trajectoire linéaire horizontale sur le second convoyeur, et le plan P5 vertical passant par les deux axes de rotation 29, 38 des rouleaux forment un angle droit (angle ( = 90°). Selon la variante illustrée en figure 3, les deux rouleaux 18, 27 sont disposés de manière inclinée, en sorte que le plan P5 passant par les deux axes 15 de rotation 30, 39 définisse avec le plan horizontal P6 un angle (1) compris entre 0 et 90°, par exemple 60°. Selon une troisième variante, illustrée en figure 4, les deux rouleaux 19, 28 sont disposés horizontalement, le second rouleau 28 étant disposé en aval par rapport au premier rouleau 19, le plan P5 horizontal passant par les deux 20 axes de rotation 31, 40 définissant avec le plan P6 horizontal un angle (1) nul, c'est-à-dire que les deux plans P5, P6 sont parallèles (c = 0°). Selon cette conception, le second rouleau 28 présente pour avantage de favoriser l'entraînement de la nappe de lin 13, une fois le passage et le broyage des cailloux réalisés. 25 D'autres modes de réalisation sont envisageables ; on peut effectivement prévoir un angle c entre les plans P5 et P6 supérieur à 90° et pouvant s'approcher, dans la limite du possible, de 180°, en positionnant notamment les deux rouleaux l'un au-dessus de l'autre, tel qu'illustré en figure 2, ce qui correspond à un plan P5 vertical, et en inclinant vers le bas la trajectoire linéaire 30 de déplacement de la nappe de lin du convoyeur aval, sur lequel est défini le 9 2929536 plan P6. Par exemple, en inclinant le convoyeur aval linéaire d'un angle de 45° vers le bas, on obtient un angle Ii) entre P5 et P6 égal à 135°. La figure 5 représente un mode de conception tel que schématisé sur la figure 4. Selon cette conception, le convoyeur amont C3 s'étend linéairement et 5 comprend de préférence des moyens de guidage 41 qui constituent l'extrémité avant 16 du convoyeur amont. Ces moyens de guidage 41 sont notamment constitués par des barres de guidage réparties transversalement sur toute la largeur du convoyeur amont C3 de manière à garantir le maintien en position des tiges de lin, notamment lorsque celles-ci manquent de raideur ou de 10 rigidité. On pourra prévoir également de tels éléments de guidage sur les broyeurs schématisés aux figures 2 et 3. Concernant le broyeur schématisé en figures 4 et 5, l'extrémité 16 des barres de guidage est disposée de manière adjacente au premier rouleau 19 et juste au-dessus de l'extrémité supérieure 42 de celui-ci, ce qui favorise l'entraînement au travers des deux rouleaux 19, 15 28 pour le broyage des cailloux. Par ailleurs, la position horizontale des deux rouleaux 19, 28 favorise l'entraînement de la nappe par le second rouleau 28 disposé en avant et tournant dans le sens trigonométrique et dans le sens d'avance du convoyeur aval C6. Les deux rouleaux comprennent des dentures 43, 44 agencées pour engrener convenablement l'une dans l'autre telle 20 qu'illustré sur la figure 5 et assurer ainsi le broyage des cailloux. De manière préférentielle, tel qu'illustré sur la figure 5, le convoyeur aval est constitué d'un tapis linéaire comprenant au moins une courroie 45 à picots 46, lesquels favorisent l'entraînement de la nappe de lin. Un tel convoyeur est également envisageable sur le convoyeur amont. La vitesse d'avance sur le 25 convoyeur amont C3 et sur le convoyeur aval C6, et la vitesse de rotation des rouleaux 19, 28 sont de préférence synchronisées de manière à assurer le broyage des cailloux tout en conservant une continuité de la nappe de lin 13 sur la ligne de teillage. La conception du broyeur 12 telle qu'illustrée sur la figure 5 présente 30 pour avantage de limiter l'encombrement de l'installation puisqu'il permet la superposition des rouleaux 19, 28 broyeurs vis-à-vis du convoyeur aval C6. De 10 2929536 même il réduit la hauteur du broyeur étant donné le positionnement horizontal des deux rouleaux 19, 28. Un tel convoyeur aval linéaire muni de courroies à picots, telles qu'illustrées sur la figure 5, sera privilégié lorsque ledit convoyeur aval présente 5 une inclinaison vers le bas, l'angle 4 entre P5 et P6 étant alors supérieur à 90° (90° REVENDICATIONS1. Broyeur (10, 11, 12) à cailloux notamment pour une ligne de teillage du lin, comprenant un convoyeur linéaire (Cl, C2, C3) disposé en amont et un convoyeur linéaire (C4, C5, C6) disposé en aval pour le transport d'une nappe de lin (13), entre lesquels sont agencés deux rouleaux (17, 18, 19 et 26, 27, 28) pour le broyage des cailloux contenus dans la nappe de lin (13), ladite nappe de lin chargée de cailloux étant acheminée depuis le convoyeur amont (Cl, C2, C3) au travers des deux rouleaux pour ressortir sur le convoyeur aval (C4, C5, C6), les cailloux dans la nappe de lin (13) ayant été broyés durant leur passage entre lesdits rouleaux, les axes de rotation (29, 30, 31 et 38, 39, 40) des rouleaux étant sensiblement parallèles et transversaux par rapport à la trajectoire d'avance de la nappe de lin, le premier rouleau (17, 18, 19) tournant dans le sens horaire et le second rouleau (26, 27, 28) tournant dans le sens trigonométrique, caractérisé en ce que : a) l'extrémité avant (14, 15, 16) du convoyeur amont est adjacente au premier rouleau (17, 18, 19), et disposée au-dessus d'un plan horizontal Pl passant par l'axe de rotation (29, 30, 31) dudit premier rouleau et entre deux plans verticaux P2 et P3 passant respectivement par l'extrémité arrière (20, 21, 22) de ce rouleau et par le point de tangence (23, 24, 25) entre ledit premier rouleau et le second rouleau (26, 27, 28) ; b) l'extrémité arrière (32, 33, 34) du convoyeur aval est adjacente au premier rouleau et disposée au-dessous dudit plan horizontal Pl et en amont du plan vertical P4 passant par l'extrémité avant (35, 36, 37) dudit premier rouleau. 2. Broyeur (10, 11, 12) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente un plan P5 passant par les axes de rotation des deux rouleaux (17, 18, 19 et 26, 27, 28) formant un angle 4 avec un plan P6 défini par la trajectoire linéaire sur le convoyeur aval, ledit angle Il) étant compris entre 0 et 180 degrés (0° 3. Broyeur (10) à cailloux selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux rouleaux (17 et 26) sont disposés verticalement, le second rouleau (26) étant au-dessus du premier rouleau (17), l'angle 4 étant égal à 90 degrés. 5 4. Broyeur (12) selon la revendications 2, caractérisé en ce que les deux rouleaux (19, 28) sont disposés horizontalement, le second rouleau (28) étant en aval du premier rouleau (19), l'angle 4 étant nul. 5. Broyeur (11) à cailloux selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second rouleau (27) est disposé au-dessus et en aval du premier rouleau 10 (18), l'angle 4 étant compris entre 0 et 90 degrés. 6. Broyeur (10, 11, 12) à cailloux selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité avant (14, 15, 16) du convoyeur amont (Cl, C2, C3) est munie d'éléments de guidage (41) agencés pour déposer la nappe de lin (13) au moins sur le premier rouleau (17, 18, 19) qui 15 entraîne ladite nappe entre les deux rouleaux pour le broyage des cailloux. 7. Broyeur (10, 11, 12) à cailloux selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le convoyeur amont (Cl, C2, C3) est du type tapis muni d'au moins une courroie à picots. 20 8. Broyeur (10, 11, 12) à cailloux selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le convoyeur aval (C4, C5, C6) est du type tapis muni au moins d'une courroie (45) à picots (46). 9. Broyeur (10, 11, 12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur des rouleaux (17, 18, 19 et 26, 27, 28) 25 est agencée pour assurer le broyage intégral de la nappe de lin sur toute la longueur des tiges.