<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé et installation pour la préparation de matières végétales en vue du séchage ou de l'ensilage"
Les installations de séchage d'herbages sont d'un prix d'achat relativement élevé. Les frais d'exploitation sont égale- ment élevés en .raison de la forte consommation d'énergie, qui résulte de la nécessité d'extraire l'eau de l'intérieur des ma- tières végétales. La balance d'énergie pour le processus de sé- chage montre que dais le premier l'installation de sé- chage (longueur de parcours), on enlève environ deux tiers de l'eau, avant tout l'eau superficielle facile à vaporiser.
Les deux autres tiers du séchoir sont utilisés pour extraire le res- tant de l'eau à évaporer de l'intérieur des matières végétales.
La présente invention permet de réaliser, ave c un minimum
<Desc/Clms Page number 2>
de consommation de chaleur, la préparation en vue d'un séchage avantageux au point de vue biologique.
Dans les procèdes connus d'ensilage, par exemple d'herbages, on ajoute aux matières végétales des additions chimiques de sécu- rite, par exemple des-acides minéraux, de l'acide formique, etc..
Cette addition a pour but de diminuer la valeur du pH, ce qui crée de meilleures conditions d'existence pour les producteurs d'acide lactique et en même temps de plus mauvaises conditions d'existence pour/les organismes nùisibles. De plus, la masse à ensiler doit être fermement tassée, afin d'éviter la présence d'interstices contenant de l'oxygène atmosphérique, dans lesquels les générateur de putréfaction pourraient agir.
La présente invention réalise les préparations mécaniques eu vue d'un ensilage particulièrement avantageux de matières végétale en particulier de l'herbe.
L'invention concerne un procédé et une installation pour la préparation de matières végétales on vue du séchage ou de l'ensila ge.
Le procédé consiste en ce que' les matières sont comprimées en une masse compacte et sont immédiatement après désagrégées en - forme de flocons.
Des procédés pour comprimer des matières végétales sont déjà connus, notamment en combinaison avec la récupération de sèves végétales ou pour effectuer un séchage mécanique préalable. La désagrégation subséquente en forme de flocons, d'une matière végé. tale,, en particulier à partir d'une masse comprimée compacte, n'etait pas encore connue jusqu'à present,
Ladite désagrégation de la matière s'effectue avantageusement au moyen de fraises à rotation rapide, à manchons oscillants. De cette façon, la matière est divisee en petits fragmente désignée ci-après par l'appellation flocons. Sous l'effet de cette desagre. gation, un grand nombre des cellules végétales sont'mises à nu ou ouvertes.
<Desc/Clms Page number 3>
Lors du séchage de matières végétales, par exemple d'herbe désagrégée en flocons, l'eau qui a été ainsi amenée à la surface peut être très facilement éliminée par de l'air chaud. Le pro- cessus de séchage est-très fortement accéléré de ce fait, de sorte que dans des 'installations de séchage relativement petites, on peut sécher en un temps très court de grandes quantités de végé- taux,, tels que de l'herbev des tiges de maïs, de la drêche, etc..
Les frais d'établissement des,installations requises à cet effet peuvent rester faibles; en outre, la chaleur consommée par kilo- gramne de matière tracée est fortement réduite par comparaison aux procédés ,de séchage sans desagrégation de la matière.
Lors de l'ensilage, par exemple d'herbages, le traitement préalable par compression compacte suivie d'une désagrégation en flocons, permet de supprimer 1'emploi,.des susdites additions de sécurité, tels que des acides minéraux ou de l'acide formique, qui sont, de par leur nature, indésirables en tant que substances étrangères. Par suite de l'ouverture de nombreuses cellules lors de la désintégration, il se dégage suffisamment de sucs qui favo- risent dès le début les générateurs d'acide lactique. La présence d'une grande quantité de générateurs d'acide laotique contribue en même temps à supprimer les organismes nuisibles. En outre, la desagrégation en flocons de la matière végétale permet le tasse- ment en masse compacte.
L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procède. Cette installation comprend une presse à vis sans fin, par laquelle la matière initialement dé- versée en vrac est pressée à travers un ajutage rétréci et est amende en masse compacte à des fraises rotatives qui sont montées obliquement et ,en série sur un arbre rotatif au moyen de manchons oscillants, de sorte que sous l'effet de l'avancement vers les fraises rotatives, la masse est desagrogée en flocons.
<Desc/Clms Page number 4>
L'installation selon l'invention sera décrite d'une façon plus détaillée-dans son application au séchage et à l'ensilage d'herbages.,..;
La figure 1 montre une vue en plan et la figure une vue latérale d'une installation pour le sèchage d'herbe.
Selon l'invention, les éléments essentiels de l'installation sont constitués par la presse à vis D et les fraises rotatives E.
Dans le boîtier cylindrique D1 est agencée une vis hélicoï- dale de transport et de compression D7, supportée par l'arbre D4., La commande s'opère par le moteur MD. à l'intervention d'un mé- canisme de transmission. Sur le boîtier est agencée la trémie D3 par laquelle est amenée la matière à traiter, par exemple des bottes d'herbe fraîche. A l'extrémité (droite) du boîtier, un ajutage D rétrécit progressivement la section de passage. Grâce à ce rétrécissement, 'la matière est progressivement comprimée en une masse compacte. Directement derrière la sortie de l'ajutage, se trouve une série de fraises E1.
E2,E3 qui sont montées en position oblique sur un arbre rotatif E10 Par suite de la rotation, les fraises oscillent dans des zones chevauchantes devant l'embouchure de l'ajutage, de aorte que, par l'action des fraises, les végétauxsont continuellement et uniformément réduite en petits flocons. L'entraînemet de l'arbre E10 se fait à grande vitesse au moyen du moteur EM. La matière désagrégée en flocons est projetée sur la bande transporteuse située sous les fraises et est amenée à l'endroit où,,,le traitement se poursuit, notamment à un séchoir G en vue.:au séchage immédiat.
L'installation selon l'invention exige d'autres dispositifs auxiliaires pour l'apport del'hèrbe fraîche depuis le chariot de transport. Depuis celui-ci, l'herbe est'd'abord jetée sur la bandE transporteuse B qui fait passer la matière sous un racloir B1 pour l'amener en quantités uniformes dans un séparateur. Depuis celui-ci, l'herbe fraîche arrive dans la trémie D3 , tandis que
<Desc/Clms Page number 5>
les corps étrangers sont recueillis dans le rése@@ r H.
-L"instalation d'ensemble pour le séchage d'herbages fonc- . lionne comme suit.
Depuis la charge d'herbe se trouvant sur le chariot de transport, l'herbe est jetée sur la bande transporteuse B. Un racloir B1 assure que toujours des quantités sensiblement égales de matière sont amenées par unité de temps dans le séparateur C.
Ce séparateur, qui enlève les corps étrangers qui peuvent se trouver dans-l'herbe, comprend un disque circulaire tournant ra- pidement, qui est monté sur un arbre vertical et est entraîné par un moteur MC. Des ailettes radiales C1 sont prévues sur la face supérieure du disque rotatif. Lorsque l'herbe, qui contient des corps étrangers, tels que pierres, fragments métalliques, etc.eg, ce qui est inévitable dans les exploitations agricoles, tombe sur le disque rotatif, l'herbe et les corps étrangers sont projetés vers la périphérie du disque.
Le disque est entouré.d'une enveloppe stationnaire en tôle C2. agencée à faible distance de la périphérie du disque, de sorte que l'herbe et les corps étrangers glissent le long de cette en- veloppe jusqu'à ce qu'ils arrivent à l'ouverture O3 et sont ex- puises à travers celle-ci aoûts l'effet de la force centrifuge, suivant la direction des flèches.
Par suite des grandes différences de poids et des grandes différences entre les résistances de l'air agissant sur les touffes d'herbe et survies corps étrangers, l'her- be tombe déjà dans la trémie D3.immédiatement après le passage à travers ladite ouverture de sortie, tandis que les corps étrangers lourds passent par dessus la trémie D3 et atteignent le réservoir collecteur H.
Par le dispositif C, la matière végétale, par exemple l'her- be, est separée des corps étrangers, ce qui est très important pour éviter dans la suite tout endommagement des organes mécaniques de l'installation,
A travers la trémie D , l'herbe arriw dans la presse à vis
<Desc/Clms Page number 6>
sans fin D. Par celle-ci, les touffes d'herbe sont comprimées d'une façon continue à travers l'ajutage D2 pour former un boudin compatt d'herbe.
Une =partie de l'eau superficielle s'écoule dejà pendant cette opération, ce qui est avantageux, parce que cette eau ne doit donc pas'être éliminée par le séchoir et ne contient d'ailleurs que des quantités négligeables de substances nutritives importantes. Après la compression, l'herbe conserve donc son pou- voir nutritif. Les dents des fraises rotatives et oscillantes E1. E2. E3 ... passent à grande vitesse devant l'embouchure D de l'ajutage'et desagrègent les matières végétales pour les trans- former en flocons.
Pour cette désintégration, il importe que l'herbe soit comprimée en'une masse compacte.'Les flocons d'herbe sont projetés sur la bande transporteuse F.qui les amène au séchoir proprement dit G.
'Dans les procédés de sechage connus jusqu'à présent, la matière sèche est ultérieurement réduite en menus fragments dans des broyeurs désintégrateurs'. et est ensuite mise en sacs par des moyens pneumatiques. Le procédé selon l'invention présente encore l'avantage que ce broyeur devient superflu.
L'installation selon-l'invention et notamment les parties
A-B-C-D-E peuvent également être utilisées pour la pré- paration en vue de l'ensilage.
Les figures 3, 4 et 5 montrent un autre séparateur, parti- culièrement avantageux pour la mise en oeuvre du procédé, ,qui est combine avec le dispositif d'alimentation ét le racloir, et grâce - auquel l'air d'échappement chaudprovenant du séchoir et non complètement saturé de vapeur d'eau, peut être utilisé pour le séchage préalable des matières vegétales.
Ce séparateur comprend deux bandes transporteuses en forme de grille 1 et 2, agencées l'une au-dessus de l'autre, et un canal de circulation d'air 3. Dans ce canal, l'air chaud provenant
<Desc/Clms Page number 7>
du séchoir traverse avantageusement de bas en haut lesdites bandes transporteuses.
-Ce dispositif fonctionne comme suit. La matière jetée depuis le chariot sur la bande transporteuse 1 arrive, en une couche uniforme réglée par le racloir 4. dans le fort courant d'air 3
Sous l'effet de celui-ci, les matières végétales sont pressées contre la bande transporteuse supérieure 2 et., étant ainsi soule- vées de la bande transporteuse inférieurel, elles sont emmenees plus ioin. Apres avoir quitté la zone du courant d'air, les matières -végétales retombent sur la bande transporteuse inférieure 1. Les corps étrangers ..lourds restent sur celle-ci, malgré l'action du courant d'air. ils rencontrent ainsi la raclette, oblique 5 et quittent latéralement la bande transporteuse.
L'avantage de ce,:séparateur réside dans le fait que, comme air de circulation, on peut utiliser,-au moins en partie, l'air d'échappement du séchoir, qui est toujours, encore' capable'd'absor- ber de l'humidite,De cette facon, on réalise un chauffage préala- ble des matières végétales 'et une meilleure utilisation de la chaleur, 'Un autre arantage de ce séparateur consiste en ce que la bande transporteuse 1 peut être employée pour l'alimentation en matières végétales depuis le chariot amenant ces matières.
La bande transporteuse supérieure pourrait être .omise ou remplacée par une grille supérieure de guidage,' si le courant d'air est soufflé obliquement depuis le bas dann le dispositif transporteur. De cette façon, on imprime aux touffes d'herbe un mouvement additionnel d'avancement et.elles ne retombent sur la bande transporteuse qu'en dehorsdu champ d'action du courant d'air.
Au lieu de la vis sans fin, on peut aussi utiliser des rou- leaux ou deux bandes transporteuses pour amener les matières végé- tales fibreuses à l'ajutage agencé en regard des fraises..
A l'aide de n'importe quelle autre installation connue
<Desc/Clms Page number 8>
jusqu'à présenta il ¯est difficile de réduire en fragments suffi- samment petits 'les .matières végétales fibreuses, tel que par exemple de l'herbe. Cette difficulté est éliminée par le dispo- sitif de fraisage. Celui-ci permet de-réduire, en menus fragments n'importe quelle matière fibreuse qui est constituée par un mélange quelconque d'éléments épais ou minces, courts ou longs, ayant n'importe quelle teneur en eau, c'est-à-dire à l'état fraisa ou préalablement fané naturellement ou artificiellement.
Pour réduire en ,menus fragments les tubercules, fruits ou autres matières sucrées, servant à la, conservation de fourrages verts, on peut agencer,'au-dessus du dispositif de fraisage, une trémie par laquelle sont amenées' lesdites matières' qui n'exigent pas de compression.
REVENDICATIONS
1- Procédé' pour la préparation de matières végétales en mélange quelconque et à n'importe quelle teneur en humidité, en vue du séchage ou de l'ensilage, caractérisé en ce que lesdites matières sont comprimées en une masse compacte et sont immédiate- ment après désagrégées en forme de flocons.
<Desc / Clms Page number 1>
"Process and installation for the preparation of vegetable matter for drying or silage"
The herbage drying facilities are relatively expensive to purchase. Operating costs are also high due to the high energy consumption, which results from the need to extract water from the interior of plant matter. The energy balance for the drying process shows that in the first drying installation (path length) approximately two thirds of the water is removed, above all the surface water which is easy to vaporize.
The other two-thirds of the dryer is used to extract the remainder of the water to be evaporated from the interior of the plant material.
The present invention makes it possible to achieve, with a minimum
<Desc / Clms Page number 2>
of heat consumption, preparation for a biological advantageous drying.
In the known silage processes, for example for grassing, chemical additions of safety, for example mineral acids, formic acid, etc. are added to the vegetable matter.
The purpose of this addition is to lower the pH value, which creates better living conditions for lactic acid producers and at the same time worse living conditions for harmful organisms. In addition, the mass to be ensiled must be firmly packed, in order to avoid the presence of interstices containing atmospheric oxygen, in which the putrefaction generators could act.
The present invention carries out the mechanical preparations in view of a particularly advantageous silage of plant material, in particular grass.
The invention relates to a process and an installation for the preparation of vegetable matter for drying or ensila ge.
The process consists in that the materials are compressed into a compact mass and are immediately afterwards broken up into flakes.
Processes for compressing plant materials are already known, in particular in combination with the recovery of plant sap or for carrying out prior mechanical drying. The subsequent disintegration in the form of flakes, of a vegetal material. tale ,, in particular from a compact compressed mass, was not yet known until now,
Said disintegration of the material is advantageously carried out by means of rapidly rotating cutters with oscillating sleeves. In this way, the material is divided into small fragments hereinafter referred to as flakes. Under the effect of this disaster. gation, a large number of plant cells are exposed or opened.
<Desc / Clms Page number 3>
When drying vegetable matter, for example grass broken up into flakes, the water which has been thus brought to the surface can be very easily removed by hot air. As a result, the drying process is greatly accelerated, so that in relatively small drying plants large quantities of vegetables, such as grass, can be dried in a very short time. corn stalks, spent grain, etc.
The cost of establishing the facilities required for this purpose may remain low; furthermore, the heat consumed per kilogram of material traced is greatly reduced compared to the methods of drying without breaking up the material.
During silage, for example of grass, the preliminary treatment by compact compression followed by disintegration into flakes, makes it possible to eliminate the use of the aforesaid safety additions, such as mineral acids or acid. formic, which are by their nature undesirable as foreign substances. As a result of the opening of many cells during disintegration, sufficient juices are released which from the outset favor the generators of lactic acid. The presence of a large amount of laotic acid generators at the same time helps to suppress harmful organisms. In addition, the disaggregation into flakes of the plant material allows settlement into a compact mass.
The invention also relates to an installation for carrying out this process. This installation comprises a worm screw press, by which the material initially poured out in bulk is pressed through a constricted nozzle and is fine in compact mass to rotary cutters which are mounted obliquely and, in series on a rotating shaft at the bottom. means of oscillating sleeves, so that under the effect of the advance towards the rotary cutters, the mass is disaggregated into flakes.
<Desc / Clms Page number 4>
The installation according to the invention will be described in more detail in its application to the drying and silage of grasslands., ..;
Figure 1 shows a plan view and Figure a side view of an installation for drying grass.
According to the invention, the essential elements of the installation are constituted by the screw press D and the rotary cutters E.
In the cylindrical housing D1 is arranged a helical conveying and compression screw D7, supported by the shaft D4. The control is effected by the motor MD. to the intervention of a transmission mechanism. On the housing is arranged the hopper D3 through which is fed the material to be treated, for example bales of fresh grass. At the end (right) of the housing, a nozzle D gradually narrows the passage section. Thanks to this shrinkage, the material is gradually compressed into a compact mass. Directly behind the nozzle outlet is a series of E1 cutters.
E2, E3 which are mounted in an oblique position on a rotating shaft E10 As a result of the rotation, the cutters oscillate in overlapping zones in front of the mouth of the nozzle, so that, by the action of the cutters, the plants are continuously and evenly reduced into small flakes. The E10 shaft is driven at high speed by means of the EM motor. The material disaggregated into flakes is projected onto the conveyor belt located under the strawberries and is brought to the place where the treatment continues, in particular to a dryer G for immediate drying.
The installation according to the invention requires other auxiliary devices for the supply of fresh grass from the transport cart. From this, the grass is first thrown onto the conveyor belt B which passes the material under a scraper B1 to bring it in uniform quantities into a separator. From this, the fresh grass arrives in the hopper D3, while
<Desc / Clms Page number 5>
foreign bodies are collected in the @@ r H.
-The overall plant for drying herbage works as follows.
From the load of grass on the transport cart, the grass is thrown onto the conveyor belt B. A scraper B1 ensures that always substantially equal amounts of material are fed per unit time into the separator C.
This separator, which removes foreign bodies which may be in the grass, comprises a rapidly rotating circular disc, which is mounted on a vertical shaft and is driven by an MC motor. Radial fins C1 are provided on the upper face of the rotating disc. When the grass, which contains foreign bodies, such as stones, metal fragments, etc.eg, which is unavoidable in agricultural operations, falls on the rotating disc, the grass and foreign bodies are thrown towards the periphery of the disk.
The disc is surrounded by a stationary sheet C2 envelope. arranged at a short distance from the periphery of the disc, so that the grass and the foreign bodies slide along this envelope until they arrive at the opening O3 and are exhausted through it. This has the effect of centrifugal force, following the direction of the arrows.
Due to the large differences in weight and the large differences between the air resistance acting on the tufts of grass and surviving foreign bodies, the grass already falls into the hopper D3 immediately after passing through said opening. outlet, while heavy foreign bodies pass over the hopper D3 and reach the collecting tank H.
By means of device C, plant material, for example grass, is separated from foreign bodies, which is very important in order to prevent any damage to the mechanical parts of the installation later on,
Through hopper D, the grass arrives in the screw press
<Desc / Clms Page number 6>
endless D. Thereby, the tufts of grass are continuously compressed through the nozzle D2 to form a compact shank of grass.
A part of the surface water already flows during this operation, which is advantageous, because this water does not therefore have to be removed by the dryer and moreover contains only negligible quantities of important nutrients. After compression, the grass therefore retains its nutritive power. The teeth of the rotary and oscillating cutters E1. E2. E3 ... pass at high speed in front of the mouth D of the nozzle 'and break up the vegetable matter to transform them into flakes.
For this disintegration, it is important that the grass is compressed into a compact mass. The grass flakes are projected onto the conveyor belt F. which brings them to the dryer proper G.
'In the drying processes known heretofore, the dry matter is subsequently reduced to small fragments in disintegrating mills. and is then bagged by pneumatic means. The process according to the invention also has the advantage that this crusher becomes superfluous.
The installation according to the invention and in particular the parts
A-B-C-D-E can also be used for preparation for silage.
Figures 3, 4 and 5 show a further separator, particularly advantageous for carrying out the process, which is combined with the feed device and the scraper, and whereby the hot exhaust air from the dryer and not completely saturated with water vapor, can be used for the preliminary drying of vegetable matter.
This separator comprises two conveyor belts in the form of a grid 1 and 2, arranged one above the other, and an air circulation channel 3. In this channel, the hot air coming from
<Desc / Clms Page number 7>
of the dryer advantageously crosses said conveyor belts from bottom to top.
-This device works as follows. The material thrown from the carriage onto the conveyor belt 1 arrives in a uniform layer regulated by the scraper 4. in the strong air flow 3
Under the effect of this, the plant materials are pressed against the upper conveyor belt 2 and, being thus lifted from the lower conveyor belt, they are carried away further. After having left the zone of the air stream, the vegetable matter falls back on the lower conveyor belt 1. The foreign bodies .. heavy remain on this one, in spite of the action of the air stream. they thus meet the squeegee, oblique 5 and laterally leave the conveyor belt.
The advantage of this separator lies in the fact that, as circulation air, it is possible to use, -at least in part, the exhaust air of the dryer, which is always, still 'capable' of absorbing- In this way, a pre-heating of the plant material is achieved and a better use of the heat. Another advantage of this separator is that the conveyor belt 1 can be used for the supply of vegetable matter from the trolley bringing these materials.
The upper conveyor belt could be omitted or replaced by an upper guide grid, if the air stream is blown obliquely from the bottom of the conveyor device. In this way, the tufts of grass are imparted an additional forward movement and they fall back onto the conveyor belt only outside the field of action of the air current.
Instead of the endless screw, it is also possible to use rollers or two conveyor belts to bring the fibrous vegetable material to the nozzle arranged opposite the strawberries.
Using any other known installation
<Desc / Clms Page number 8>
Heretofore, it has been difficult to reduce fibrous vegetable matter, such as for example grass, to sufficiently small fragments. This difficulty is eliminated by the milling device. This allows to-reduce, into small fragments any fibrous material which is constituted by any mixture of thick or thin elements, short or long, having any water content, that is to say say fresh or previously faded naturally or artificially.
To reduce into small fragments the tubers, fruits or other sweet matter, used for the conservation of green fodder, it is possible to arrange, 'above the milling device, a hopper through which are brought' said materials' which do not require no compression.
CLAIMS
1- Process' for the preparation of vegetable matter in any mixture and at any moisture content, for drying or silage, characterized in that said materials are compressed into a compact mass and are immediately afterwards disaggregated into flakes.