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104~14a6
I,a pr~ente invcntlon~e~t relative à un dispositif
de déchiquetage des~iné notal~ment à faciliter e-t ame]iorer le
défibrage de pièces de bois ou matériaux ligneux, rondinsS
branches, planches ou analogues. -
~n particulier, cette machine doit permettre d'une
3 part de faciliter les opérations de dé~ibrage et d'autre part
d'améliorer le pourcentage de ~ibre~ effective~ent déchiquetées.
A ce jour, les machines connues présentent notamment
~ les inconvénients suivants:
:~ 10 - lorsqu'on arrive en fin d'opération l'organe déchi- `
queteur entraîne l'épaisseur restante du rondin, dè la branche
ou de la délignure de sciage qui, soit est perdue, soit vient
se coincer contre un élément d'extrémité;
- un ~ésultat satisfaisant n'est obtenu qu'en pré-
voyant un dispositif complexe destiné notamment à assurer les
mouvements relatifs et synchronisés de plusieurs organes.
Dans tous les cas, le -rendement, c'est-à-~ire le
volume des fibres obtenues et utilisables à partir d'un rondin
(ou d'un matériau fibreux) donné, est relativement faible. De
plus, le calibre de ces fibres n'est pas homogène.
~n particulier, des éclats de bois peuvent s'y mélanger
.
lorsque le rondin est happé en fin d'opératio~.
~a présente invention a pour but d'éviter ces incon-
v~nients et de réaliser une machine nouvelle de déchiquetage,
oette machine étant de construction simple e-t permettant de
défibrer entièrement le matériau introduit tout en autorisant
une alimentation continue, ce qui per~et d'abaisser le prix
. de revient et d'obteni.r des fibres régulières destinées notam-
ment au moulage de pièces agglomérées.
..
~'invention a pour objet une machine de déchiquetage
notamment destinée au déchiquetage de matériaux fibreux, avec
une nappe ~ormant un tapis sans fin, par exemple constituée de
~ ` ~
1041~06
plusieurs chaînes juxtaposées, portant des outils de défibrage
tels que des gouges~ et formant un brin superieur sur lequel ~,
est amene le materiau a defibrer, ledit brin tournant a sa
partie anterieure autour d'un arbre de renvoi r caracterisé par
le fait qu'il comporte une butée fixe d'extremite au-dessus
dudit arbre, le profil inferieur de butee étant adapté au trajet
des gouges ou dents et que pour empêcher le passage des épaisseurs
éventuellement restantes ou "dosses" de matériau à défibrer,
ladite but~e présente, au regard de la partie de nappe enroulee
autour dudit arbre, un profil inférieur en forme d'arc de cercle
écarté d'un faible jeu d'avec le sommet des gouges.
De façon avantageuse, le debut de l'arc peut être
disposé a un niveau inférieur, de préf~rence d'au moins un centi-
mètre, au niveau des trajectoires des dents de gouges sur le ``
brin supérieur.
De facon avantageuse, le profil en arc de ladite butée ` -
peut s'étendre sur une longueur relativement importante, l'extr~-
mité dudit arc ne dépassant en tout cas pas sensiblement un plan
horizontal passant par l'axe de l'arbre de renvoi.
Dans une première forme de réalisation préférée les "
moyens pour empêcher le passage des restes ou dosses comprennent un
rouleau transversal cannelé disposé au-dessus du brin supérieur
de la nappe ou du tapis de chaines, ledit arbre cannel~ tournant
dans un sens tendant à entrainer la pièce à défibrer en sens
, inverse de celui des gouges.
`~ Dans une autre forme de réalisation préfére une chambre
fermée est disposée au regard dudit arhre de renvoi, derrière la- ` ~`
ditc ~ut~c, laditc chambre sc proloncJcant par unc piecc dis~)os~c
au voisinage immédiat du trajet des dents de gouges sous ledit .
arbre de sorte que les gros débris ou dosses qui se trouvent
entrainés au-dela de la but~ée viennent s'accumuler dans ladite -
chambre en se separant de la nappe sous l'effet de la force
.
;~ centrifuge pour se bourrer dans la chambre et être ainsi ;
~ ` A : - 2 -
' '`' '~-',': -
4Q6
progressivement déchiquetés par les gouges tout en étant empêchésde sortir en entier par ladite pi~ce disposee au voisinaye de la
partie in~erieure de l'arbre de renvoi. Ainsi l'experience montre
que la totalité des gros débris qui réussissent à passer ladite
butee viennent s'accumuler dans la chambre et v sont dechiquetes,
seules des fibres de tres faible section, correspondant aux
caracteristiques des gouges, étant susceptibles d'etre evacuées
hors de la chambre pour se séparer alors de la nappe et être
recueillies.
Dans une autre forme de realisation preferee ladite
,~ , .
chambre est omise mais une seconde surface de butée est prevue
sous la partie inferieure de l'arbre de renvoi, à une certaine
j distance angulaire de l'extrémité la plus en aval de ladite butée.
Cette butée auxiliaire empêche le passage vers le brin inférieur
des morceaux épais ou des gros débris qui ne peuvent pas se
mêler aux fibres.
L'expérience montre que les morceaux de dosses ou gros
débris qui parviennent à depasser la butée se trouvent évacues
sous l'effet de la force centrifuge et sont en tout cas empêchés
d'accompagner la nappe au-delà de ladite butée auxiliaire.
Suivant une autre caracteristi~ue, le brin superieur
du tapis de chaînes peut être soutenu et guide par une table
d'appui situee entre le brin sup~rieur et le brin inférieur.
Suivant une autre caracteristique, chaque chaîne peut
être constituée par au moins deux types de maillons, à savoir:
- un maillon déchiqueteur possedant, sur l'exterieur
du tapis sans fin, une dent à profil lateral coupant;
- un ou plusieurs maillons de liaison entre deux ~ ~
maillons dechiqueteurs dSune m8me chaîne et presentant, sur la - -
face int~rieure du tapis sans fin, une protuberance permettant
. . .....
le guidage de la chaîne sur la table d'appui du brin superieur.
. ; . '.
. ....
~ - 3 ~
;~ '''' . '
.: ., . . . .. " .. _ . . , ., . " : . _
041~6
Suiva;~-t une autr~ car~cte.ristique, tous le3 maillons ~ --
de toutes ~.es chalnes sont soli.daircs d'axes transversaux
parallèles entre eux, tandis que l'on prévoit~ sur une meme :.
section transversale, un ~aillon déchiqueteur d'~le chaine et :
un maillon de liaison de la chaine suivante, les profils de
déchiquetage de deux chaînes voisines se superposant légèrernent .
. .
au cours du mouvement longitudinal du tapis, si bien que le brin ~ ..
supérieur actif du tapis de chaines travaille sur toute la lar- ~.. -.
geur du rondin de bois ou du matériau fibreux à déchiqueter.
~es gouges situées sur les chaînes possèdent des .
tranchants orientés les uns à droite, les autres à gauche, en
nombre sensiblement égal; une gouge ayant un tranchant orie~té ~ j.
à droite voit son trajet partiellement recoupé par une gouge
¦ ayant son tranchant à gauche et vice versa.
Suivant une autre caractéristique, un même groupe
moteur entraîne l'axe moteur du tapis de cha~nes et le rouleau . .
transversal cannelé situé en arri~re de la butée verticale
: d'extrémité et au-dessus du brin supérieur du tapis de chaines
et du matériau à déchiqueter. On prévoit un engrenage (ou
. 20 analogue) intermédiaire entre I'arbre et ie rouleau, de façon :
que le brin supérieur du tapis de cha~nes entraine la pièce com-
pacte vers la butée d'extrémité, tandis ~ue l'arbre cannelé,
~; r~glable verticalement, entra~ne cette pièce dans le sens inver-
. .. .
:~; se. Ainsi, le rôle essentiel du rouleau cannelé est d'éviter
;: .
que le bois ne soit happé et vienne se coincer entre l'avant ...
.... ",
:~ du brin supérieur du tapis de cha~nes et la butée d~extrémité, 1 ~ .
lorsque la pièce.(rondin) fibreuse est presque complètement .
... .; déohiquetée.
~ Suivant une autre caractéristique, le profil infé~
:~30 rieur avant du peigne métalli~ue fixé à la partie inférieure
de la butée, à environ deux millimètres au-dessus du brin supé- ..
..
rieur du tapis de chaînes, est prévu d'une par-t pour déchiqueter
.
~0414Q6
l'extrél~ité arrière du materiau, lorsque celui-ci e~t suffisarn-
ment court pour échapper au rouleau cannele, et d'autre part
pour retenir les déchets non défibrés.
Suivant une autre caraGtéristique, la maohine de
défibrage comporte un organe presseur cons-titué par une surface
articulée autour d'un axe transversal horizontal, tandis que
des moyens élàstiques de rappel maintiennent ce presseur en
appui contre la surface supérieure de la pièce à déchiqueter,
laquelle est ainsi plaquée sur le brin supérieur du tapis de s
chaInes.
Suivant d'autres caractéristiques, l~alimentation - ; -
en matériaux fibreux à déchiqueter est réalisée de façon conti-
nue par l-'intermédiaire d'une trémie dont la partie inférieure
débouche à l'arrière d'un plan légèrement incliné vers l'avant
et le bas jusqu'à l'arrière du brin supérieur du tapis de chai-
nes animé d'un mouve~ent longitudinal d'arrière en avant. `~;
~e dessin annexé, domlé à titre d'exemple non limita-
.
tif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de
l'invention.
,
Figure 1 est une vue d'ensemble de la machine selon
~; l'invention. ;
Figure 2 est une vue de dessus du tapis de cha~ne~.
Figure 3 est une vue latérale d'un maillon défibreur
(ou déchiqueteur).
Figure 4 est une coupe transversale suivant IV-IV
: . : .
~`~ (fig. 3) de ce maillon.
Figure 5 est une vue latérale montrant un mode de
réalisation d'une chaine du tapis defibreur.
igure 6 est une vue en perspective montrant la
~" 30 position relative des maillons défibreurs sur les cha~nes suc-
. ~ . .
S~ cessives du tapis.
.~, .. ..
Figure 7 est une coupe transversale suivant VII-VII
' - ' ' - ' ' . ' .:
- 5 ~ -
,~: . .
l ,: . . .
4 ~9K~6
~ig. ~) des dents défibrellses à proxirnl-te du peig~e inferieur
de la butee.
Figure 8 es-t une vue de dessus des dents près de la
butée d'extrén~ité.
~ igure 9 est une coupe suivant IX-IX (fig. 7)montrant
le passage des chaînessous le pro~il du peigne. ~ -
~! Figure 10 est une vue de ~ace du profil du peigne.
~ igure 11 est une vue illustrant schématiquement les
mouvements des organes défibreurs au cours dtune opération de
I 10 déchiquetage.
5, Figure 12 est une vue représentant schématiquement
la partie antérieure d'un tapis défibreur dans une seconde forme
de réalisation.
Figure 13 représente une vue schématique d'une autre
forme de réalisation de la machine selon l'invention.
;~ ~a machine selon l'invention, représentée sur la
figure 1, comporte une série de cha~nes 1 disposées parallèle~
ment les unes aux autres de façon à former un tapis sans fin 2
circulant autour de deux arbres transversaux cannelés 3 et 4.
~'arbre 3 est mis en rotation à partir d'un groupe moteur 5.
Chaque cha~ne est refermée sur elle-même. Elle définit un brin
supérieur 6 et un brin inférieur 7 sensiblement horizontaux.
~es brins supérieurs 6 du tapis de chaines 2 sont soutenus et
guidés par une table d'appui 8 au cours du déplacment longitu-
dinal de ce tapis supérieur depuis le rouleau arrière 4 jusqu'au
rouleau avant 3 moteur.
Chaque cha~ne 1 se compose de deux types de maillons
montés alternativement, à savoir: un mail].on défibreur 9 puis
un maillon de liaison 10. ~lle peut également comporter un ;~
maillon dit d'appui 10 a (fig. 3 à 5). 1
.
~égèrement au-dessus de l'arbre avant 3~ la machine
comporte une butée 11 disposée dans un plan sensiblement verti- -
..
~ 6 - -
104~
cal. Une piècc de but-e 12, par eY~emple un peigne rnétalli~ue,
est fixée à 1' extré~ité inférieure de cette butéeS juste au-
dessus du rouleau 3 et du brin supérieur 6 du tapis de chaînes.
~e peigne présente un profil transversal qui coopère avec celui
des dents des maillons défibreurs 9~
;- Un rouleau cam1elé transversal 13 est disposé en
arrière de cette butée et au-dessus dv tapis de chaines. Il
est animé d'un mouvement de rotation par l'intermédiaire du
groupe moteur 5 et d'un jeu de pi~10ns intermédiaires non re-
présenté, si bien clu'il tourne dans un sens identique au sens
de rotation de l'arbre 3. Un dispositi~ de réglage (non repré-
senté) assure le contact entre les cannelures 14 et la *ace
supérieure du matériau 15 à défibrer.
~a machine comporte enfin une plaque de pression 16
articulée à sa partie arrière autour d'un axe transversal 17
monté sur le bâti ,de la machine. ~a partle avant de cette plaque
est soumise à l'effet d'un système de rappel élastique 18 pour
pla~uer les matériaux 15 con-tre le brin supérieur du tapis de
cha~nes.
~n variante ce cystème de rappel peut avantageusement
être remplacé par un ou plusieurs blocs pesants, par exemple en
bois, qui appuient, par simple gravité, sur les pièces à déchi-
queter.
Un dispositif d'alimentation 19 situé dans le plan
horizontal et à l'arrière de ce brin supérieur 6 permet d'assurer
le fonctionnement continu de l'opération de délibrage (fig.1).
~a disposition des cha~nes successives 20, 21
du tapis 2 est illustrée par les figures 2 et 6. ~es maillons
défibreurs 9 de la chaîne 20 sont tous disposés dans le même -
plan longitudinal vertlcal. Ils sont reliés entre eux par les
cha~nons 10, plus étroi~s. ~es liaisons entre cha~nons et
mailIons défibreurs sont articulées, ce qui permet de former la
;:` , '
~ - 7 - ~
.~. ' ;,'"~.'
chalne sans fin ~4~406
~ a cllaîne voisine 21 juxtaposée à la chaine 20 compor-
te, de la mer~e façoIls~ des dents 22 et des chaînons 23 qui ont
subi, par rapport aux eléments correspondants de la chaine 20, ~-
une -translation équivalente à la moitie de l'intervalle entre
deux dents successive~ sur une chaine.
.. , . :
~es dents 9 des chaInes 20, 20a d1une part et les
dents 22 des chaînes Z1, 21a d'autre part sont montées sur des
axes transversaux 24, 25... communs. ~es chaînes 21 sont posi-
tionnées sur ces axes de façon que les dents défibreuses 22
(dont un profil est représenté par les figures 3 et 4) ont une
æone de travail l~itudinale qui se superpose partiellement sur
la largeur avec la zone de travail de chacune des chaînes voisi- ~ :
nes 20 et 20a (fig. 2 et 8).
~es dents ou gouges dé~ibreuses ont toutes été re-
présentées avec un tranchant à gauche, mais il est bien entendu
que le tapis comporte également des dents à tranchant à droite,
les dents ~ drolte et à gauche pouvant par exemple se suivre
en alternance sur chaque chaine.
On a représenté sur les figures 7, 8 et 9 le passage
des dents défibreuses entre d'une part le peigne 12 rapporté
à la partie inférieure de la butée fixe 11 et d'autre part le
rouleau moteur 3 entra~nant le tapis de oha~nes. On voit que
.
le profil 26 du peigne 12 est adapté à la trajectoire de l'arete
coupante des dents défibreuses 9.
Il est évident que la ~orme des cha~nes (dents et
cha~nons), les moyens de motorisation du tapis déf:ibreur 2,
ainsi que la nature de la pla~ue de pression 16 et du moyen de
rappel 18 peu~ent être différents, par exemple pour être adaptés
;~
;~ 30 à la nature du matériau à déchiqueter, à ses dimemsions ou à la
; finesse des fibres désirées, ceci sans que l'on sorte du domaine
de 1'invention~
~::
8 -
,~ !
4~UD6
~ e ~onctionnement de la n~achine est illustré sur la
figure 11
~ es matéria~x compacts 15 déversés à partir d'lLne
tré~ie (non représentée) sur le dispositif d'alimentation 19
sont tr~lsportés sur le brin supérieur 6 du tapis de chaînes
2 suivant la flèche 30. ~'arbre moteur avant 3 est actionné en
i~ rotation suivant la flèche 31 Par conséquent, le tapis 2 tour-
ne autour des arbres 3 et 4 de telle façon que le brin supérieur
6 circule d'arrière en avant (flèche 32) alors que le brin --
~l 10 inférieur 7 circule d'avant en arrière (flèche 33). ~ ~ -
Nous avons vu que l'arête coupante 27 (représentée i
en traits gras sur le dessin) des dents 9 (et 22) se trouve
sur la ~ace externe du tapis de chaîne. Ces dents déchiquètent
la face inférieure des rondins tandis qu'elles sont soutenues
par la table 8. Des protubérances antérieures 27a, portées par ~ ~-
les dents, limitent l'enfoncement dans le matériau à déchiaueter.
Au cours de ce travail, le tapis de cha~nes a tendance à entra~
ner les rondins de bois 15 vers l'avant (flèche 34) donc vers la
butée d'extrémité 11.
Cet effet est contrarié par le rouleau transversal 13
animé d'un mouvement de rotation suivant la flèche 35 de façon
que les cannelures 14 de ce rouleau agissent sur la face supé-
rieure des rondins 15 pour les repousser vers l'arrière. Cepen- ~i
dant de préférence le rouleau est situé à proximité du tapis
~ pour agir sur la face frontale de la pièce de bois. Ainsi, la ;
; superposition des zones de travail des chaines voisines permet
~; d'agir sur toute la largeur du tapis de chaînes. On ne découpe ;
pas des rainures dans la planche. Par ailleurs, l'aotion du
roul~au cannelé réglable 13 évite que les rondins 15 ne soient
happés par les dents 9 et ne viennent se coincer entre le tapis
de cha~nes et la butée 11. Dans les dispositifs connus les
matériaux compacts à défibrer doivent posséder une-épaisseur `~
-. _ g ~
lU~ 6`
minimale. Cette limit~ltion est ici suppri~ee. ~n outre, le
profil du pei~le 12 permet de dcchique-ter entièrement ]e bois
.
et d'obtenir des fibres 28 se distribuant dans la gamme des
dimensions dcsirees.
On se réfère à la figure 12.
On voit toujours sur cette figure des brins de chaînes
6 et 7 et ltarbre de renvoi 3. ~a butée 11 porte une piece 34,
réalisée cette lois en bois ou en un matériau plus tendre que
les gouges, dont le profil inférieur 35 épouse, avec un faible
jeu, la trajectoire circulaire du sommet des gouges g. On voit
que le début 36 de la partie en arc de cercle 35 est situé au-
dessous du plan horizontal parcouru par les sommets de gouges
9 du brin 6 d'une distance h. ;~
Ceci présente l'avantage que les restes relativement
peu épais, de rondins de bois en train d'8tre défibrés, s'ap-
puient constamment contre la surface verticale présentée par
la butée 11 et sa pièce 34. De plus, les épaisseurs restantes
de rondins ou dosses restent appuyées contre la butée pratiquement
jusqu'à defibrage complet sans s'engager sous la surface 35. ~n
. , ~ .
fait, on constate que les ~osses se trouven-t plus souvent ~édui-
tes à un débris de forme triangulaire. Certains de ces débris,
et à l'occasion certaines dosses s'engagent ¢ependant sous la
surface 35 et ~e trouvent le plus souvent défibrés sous cette
sur~ace qui prasente une longueur angulaire relativement impor-
tante comme on le voit sur la figure. Si des debris ou dosses
sortent de la surface 35, ils se trouvent alors projetés, sous
l'effet de la force centrifuge, dans une chambre 37 comprenant
;~ pa~ une paroi 38 qui continue la pièce 34 et une seconde paroi
d'une pièce 39, de préférence articulée sur la paroi 38 et dont
¦ 30 l'extrémité 40 est écartée d'un très faible jeu de la course
des extrémités supérleures des dants 9 à la partie inférieure
j de l'arbre 3~ ~ -
.'~
.~ .
~ ~ - 10 ~ ~
1' ' ''' ~-.,''
~ 10414~6
Pendant que les débris se trouvellt projetes dans la
cha~bl~e 37, les fibres continuent d'etre entralnées par les
chalnes au-delà de l'extrémité 40 pour ensuite auitter la cha m e
en tombant vers le bas. On cornprend que les débris qul viennent
S t accumuler dans la chambre 37 vielment bourrer et se trouvent
alors déIibrés en fibres relative~en-t courtes qui sont ensuite
evacuees. -
En outre9 le fait que la pièce 34 soit réalisée en
bois lui permet d'être disposée au plus près de l'arbre 3. ~a
~; 10 pièce ~4 et la butée 11 peuvent etre réglées en hauteur pour ;
compenser l'usure au niveau de la surface 35.
On se réfère à la figure 13.
Dans cette foxme de réalisation, la butée 11 avec la
pièce de butée 34 reste maintenue. Une seconde pièce 41 est
cette fois-ci prévue au-dessous de l'arbre 3, écartée d'un très
faible jeu par rapport au brin de chaine in~érieur 7; cette
pièce 41 empache le passage des gros débris vers le brin inférieur
7.
. ~ , .
On voit qu'entre les pièces 34 et 41 s'étend un espace
libre dans lequel les débrls ou dosses se trouvent projetés sous
l'effet de la ~orce centrifuge lors de la rotation des cha~nes
autour de l'arbre 3, ces dosses ou débris étant empêchés d~aller
au-delà de la pi~ce 41 Par contre les ~ibres qui ont éte decou-
pées par les gouges poursuivent leur route, n'étant pas suffisam-
~ ment sensibles à la force centri~uge jusqu'au niveau du brin 7 où
; elles quittent naturelle~ent les chaines. ;
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