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La présente invention est relative aux machines utilisées pour nettoyer et dépoussiérer les grains, tels que ceux provenant de l'opération de battage des céréales.
Dans ces machines, les grains à nettoyer sont amenés à descendre en nappe dans une cheminée verticale parcourue de bas en haut par un violent courant d'air produit par un ventilateur. Cet air entraine donc avec lui les poussières et dechets divers qui se trouvent mélangés aux grains}, tandis que ceux-ci, nettoyés, sont recueillis au bas de la cheminée.
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Dana certaines de ces machines, l'air ainsi chargé de déchets est refoulé à l'extérieur, en passant d'abord dans une chambre de détente où se séparent les' déchets les plus lourds, puis dans un collecteur de poussières où l'air se débarrasse des déchets légers.
Selon un autre type de machines à nettoyer, la chambre de detente a un volume tel que même les déchets légers parviennent à se séparer de 1.'air et celui-ci est renvoyé par un conduit à la partie infé- rieure de la cheminée. Il travaille donc en circuit fermé
Ces solutions présentent d'importants inconvénients. Le premier type de machines exige de gros frais d'installation pour les tuyauteries et le collec- tour de poussières. De plus, l'air rejeté à l'extérieur contient encore une quantité appréciable de poussières et enfin, en raison des pertes de charge, l'exploitation entraîne d'importantes dépenses de force motrice.
Le deuxième type de machines est désavantageux pour d'autres raisons. L'air travaillant en circuit formé se sature rapidement en vapeur dteau et entretient une humidité nuisible dans l'ensemble de la machine.
L'air se charge également peu à peu de poussières très légères, finissant par être entraînées par les grains présumés nettoyés, mais qui restent cependant quelque peu poussiéreux. Enfin, ces machines sont très encom- brantes en raison des dimensions obligées de la machine de détente.
La présente invention se propose de remédier à ces divers inconvénients et prévoit à cet effet des perfectionnements selon lesquels sur-
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le circuit d'air, est disposée un@ dérivation par où une fraction déterminée du débit de l'air est refoulée à l'extérieur au travers d'un filtre, tandis qu'une quantité égale d'air frais est aspirée dans le circuit à la base de la cheminée de nettoyage.
Grâce à ces perfectionnements, après un certain nombre de cycles l'air de circulation se trouve totalement renouvelé, il ne lui est donc pas possible de se charger de façon nuisible en humidité et en poussières et cependant la chambre de détente peut ne posséder que des dimensions relativement restreintes,
De préférence;, la dérivation de prélèvement d'air est implantée à la périphérie de la volute du ventilateur;, c'est-à-dire dans la région où, sous l'effet de la force centrifuge, se rassemble la plus grande partie des déchets en suspension dans l'air en mouvement. C'est donc un air à peu près pur qui est ramené à la cheminée de nettoyage.
Un mode de réalisation des perfectionnements conformes à l'invention est représenté à titre d'exemple aux dessins annexés dans lesquels
La fige 1 est une coupe longitudinale en élévation d'une.machine comportant les dits perfection- nements. bzz<
La fige 2 est une coupe transversale de la machine selon la ligne II-II de la fige1.
La machine ainsi représentée comprend un bâti 10 formant les parois d'une chambre intérieure 11, dite chambre de détente.Ce bâti soutient les paliers d'un arbre transversal 12 qui porte à une de ses extrémités
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extérieures une poulie 13 permettant son entraînement au moyen d'une courroie (non représentée) provenant d'un moteur convenable.
Au milieu de l'arbre 12 est fixé le rotor 14 d'un ventilateur centrifuge dont on voit en 15 l'envelop- pe extérieure ou volute, assujettie de toute façon convenable à l'intérieur du bâti 10.
-Les ouïes centrales d'aspiration 16 et 17 (fig. 2) du ventilateur sont reliées à la partie supérieu- re de la chambre 11, respectivement par deux conduits 18 et 19 dont les ouvertures supérieures sont commandées par deux volets 20 et 21, fixés à un arbre pivotant 22 qui peut être manoeuvré de l'extérieur au moyen d'une manette 23 munie d'un verrou 24 permettant de fixer la manette et par suite les volets 20 et 21 dans toute position désirée, de manière à régler la section d'ouver- ture libre des conduits d'aspiration 18 et 19.
L'orifice de refoulement 25 de la volute 15 du ventilateur débouche à la naissance d'une buse 26 qui s'évase progressivement dans le sens horizontal, comme le montre la fig. 2, jusqu'à présenter toute la. largeur du bâti 10.
A l'extrémité gauche de ce bâti (fig. 1) la buse 26 débouche à la partie inférieure d'une cheminée verticale 27 présentant elle aussi la largeur du bâti 10. A sa partie supérieure, la cheminée 27 communique avec une deuxième cheminée verticale 28, de même soction, et débouchant par son extrémité inférieure 29, dans la chambre de détente 11.
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En bas de la chambre de détente est disposer comme à l'ordinaireun transporteur transversal 30 agencé pour évacuer à l'extérieur en 31, les matières s'accumulant à la partie inférieure de la chambre de détente. Ce transporteur est actionné au moyen d'une poulie 32 (fig. 2) sur laquelle passe une courroie 33 entraînée par une poulie 34 fixée sur l'arbre 12 du ventilateur
Environ à mi-hauteur de la cheminée 27, débou- che un déversoir 35 sur monté d'une boite de distribution des grains à nettoyer. Selon un mode de construction classique, une telle boite de distribution se compose de deux trémies superposées 36 et 37, ayant même largeur que le bâti de la machine.
Les flancs respectifs 38 et 39 de ces deux trémies peuvent pivoter autour de deux axes d'articulation 41 et 42, mais sont soutenus par des ressorts, tels que 43 et 44, convenablement tarés.
A la partie supérieure' du déversoir 35, est prévu un regard constitué par une paroi transparente 45 permettant de contrôler le fonctionnement de la boite de distribution.
Conformément à l'invention, cette machine est perfectionnée de la façon suivante
A la partie extérieure de la volute 15 du ventilateur est disposé un conduit tangentiel 46, formant dérivation et débouchant dans un manchon filtrant 47, muni à sa partie inférieure d'une boite de réception 48 pour les matières retenues par le manchon filtrant.
La section du conduit de dérivation 46 est déterminée
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de manière que le courant d'air qui le parcourt ne constitue qu'une petite fraction} par exemple un dixième du débit du ventilateur.
A sa partie inferieure, la cheminée 27 est ouverte à l'air libre en 49, de manière à permettre la pénétration de la quantité nécessaire d'air frais, à l'intérieur de la machine.
Le fonctionnement de la machine ainsi perféc- tionnée est le suivant :
Le moteur du ventilateur étant mis en marche, le rotor 14 tourne et entretient une circulation d'air principale qui parcourt la volute 15, la buse 26, la cheminée 27 de bas en haut, la cheminée 28 de haut en bas, la chambre de detente 11, et les conduite 18 et 19 de retour au ventilateur. Le débit d'air en circulation est réglé à volonté d'après la position des volets 20 et 21.
Les grains à nettoyer sont versés dans la trémie supérieure 36 de la boite de distribution. Lors- que le poids des grains exerce sur le flanc 38 une pres- sion supérieure à l'action du ressort 43, le flanc pivote légèrement et les grains tombent dans la trémie inférieure 37. Ici encore lorsque le poids des grains atteint une valeur déterminée, le flanc 39 de la trémie s'écarte malgré l'action du ressort 44, et les grains descendent sur le déversoir 35 qui les dirige vers la cheminée 27 où ils tombent verticalement en formant une nappé s'étendant sur toute la largeur de la machine, Le regard 39 permet de vérifier que la nappe de grains se forme bien régulièrement.
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En rencontrant le courant d'air ascendant qui parcourt la cheminée 27, les grains se trouvent séparés de leurs poussières et des déchets.divers, tels que la balle, qui leur étaient mélangés. Les grains propres sortent de la cheminée par l'ouverture 49 et peuvent être directement ensachées.
Les poussières et déchets entrainés par l'air ascendant parcourent la cheminée 27 puis la cheminée 28 et parviennomentàle chambre 11. En raison de la détente due à la¯grande section de cette chambre la plupart des déchets tombent au fond de la chambre et le transpor- teur 30, actionné n même temps que le ventilateur, les évacue à l'extérieur par la goulotte 31.
L'air,encore chargé d'un peu de poussières et de déchets légers,est aspiré par les conduits 18 et 19 et pénétre dans le ventilateur et le rotor 14 le refoule dans la volute 15. Sous l'action de la force centrifuge les poussières et dechets, plus lourds que l'air, sont rejetés de façon sélective vers la périphérie de la volute. Ils pénétrent donc tout naturellement avec une fraction de l'air refoulé dans le conduit 46. Cet air traverse la paroi du manchon filtrant 47 et s'échappe à l'extérieur, tandis que les poussières et déchets retenus par le filtre tombent dans la boite 48 d'où on peut les extraire périodiquement.
Du fait que le filtre 47 ne reçoit qu'une faible fraction, un dixième par exemple, du débit d'air du ventilateur, le filtre peut être de dimensions restreintes. La perte de charge est faible et le surplus de dépense de force motrice consommée par la machine est
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négligeable. Cependant, si l'on considère que l'air circulant dans la machine se trouve ainsi renouvelé totalement, environ tous les dix cycles de parcours, on imagine aisément combien les perfectionnements conformes à l'invention sont efficaces, Naturellement, une quantité d'air équivalente à celle qui traverse le filtre 47,
pénètre dans la machine de bas en haut par l'ouverture 49 et selon cet agencement entraine avec lui les dernières poussières pouvant rester dans les grains sortant de la roaehinea
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la construction précise du mode de réalisation représenté et que selon les types de machines où sont appliqués les perfectionnements conformes à l'invention, bien des modifications de détail pourront être apportées à cette construction sans pour cela sortir du cadre général de la dite invention.
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The present invention relates to machines used for cleaning and removing dust from grains, such as those coming from the grain threshing operation.
In these machines, the grains to be cleaned are brought down in a sheet in a vertical chimney traversed from bottom to top by a violent current of air produced by a fan. This air therefore carries with it the various dust and waste which are mixed with the grains}, while the latter, cleaned, are collected at the bottom of the chimney.
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In some of these machines, the air thus laden with waste is forced outside, passing first through an expansion chamber where the heaviest waste is separated, then into a dust collector where the air gets rid of light waste.
According to another type of cleaning machine, the expansion chamber has a volume such that even light waste is able to separate from the air and the latter is returned through a duct to the lower part of the chimney. It therefore works in a closed circuit
These solutions have significant drawbacks. The first type of machine requires large installation costs for piping and dust collection. In addition, the air discharged to the outside still contains an appreciable quantity of dust and finally, because of the pressure losses, the operation involves significant expenses of motive power.
The second type of machines is disadvantageous for other reasons. The air working in the formed circuit quickly becomes saturated with water vapor and maintains harmful humidity in the whole machine.
The air is also gradually charged with very light dust, eventually being entrained by the grains presumed cleaned, but which nevertheless remain somewhat dusty. Finally, these machines are very bulky because of the required dimensions of the expansion machine.
The present invention proposes to remedy these various drawbacks and provides for this purpose improvements according to which over-
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the air circuit, there is a bypass through which a determined fraction of the air flow is discharged outside through a filter, while an equal amount of fresh air is drawn into the circuit at the base of the cleaning chimney.
Thanks to these improvements, after a certain number of cycles, the circulating air is completely renewed, it is therefore not possible for it to be loaded in a harmful way with humidity and dust and however the expansion chamber may have only relatively small dimensions,
Preferably ;, the air bleed bypass is located at the periphery of the fan volute ;, that is to say in the region where, under the effect of centrifugal force, most of the of airborne waste in motion. It is therefore almost pure air which is returned to the cleaning chimney.
An embodiment of the improvements in accordance with the invention is shown by way of example in the accompanying drawings in which
Figure 1 is a longitudinal section in elevation of a machine comprising the said improvements. bzz <
Fig 2 is a cross section of the machine along line II-II of fig1.
The machine thus represented comprises a frame 10 forming the walls of an inner chamber 11, called the expansion chamber. This frame supports the bearings of a transverse shaft 12 which bears at one of its ends
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outside a pulley 13 allowing its drive by means of a belt (not shown) from a suitable motor.
In the middle of the shaft 12 is fixed the rotor 14 of a centrifugal fan, the outer casing or volute of which can be seen in 15, suitably secured inside the frame 10.
-The central suction vents 16 and 17 (fig. 2) of the fan are connected to the upper part of the chamber 11, respectively by two ducts 18 and 19, the upper openings of which are controlled by two flaps 20 and 21, fixed to a pivoting shaft 22 which can be maneuvered from the outside by means of a handle 23 provided with a lock 24 allowing the handle and consequently the flaps 20 and 21 to be fixed in any desired position, so as to adjust the open section of the suction ducts 18 and 19.
The discharge orifice 25 of the volute 15 of the fan opens at the birth of a nozzle 26 which widens progressively in the horizontal direction, as shown in FIG. 2, until presenting the whole. frame width 10.
At the left end of this frame (FIG. 1) the nozzle 26 opens out at the lower part of a vertical chimney 27 also having the width of the frame 10. At its upper part, the chimney 27 communicates with a second vertical chimney 28, in the same way, and opening at its lower end 29, into the expansion chamber 11.
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At the bottom of the expansion chamber is disposed as usual a transverse conveyor 30 arranged to discharge to the outside at 31, the material accumulating at the lower part of the expansion chamber. This conveyor is actuated by means of a pulley 32 (fig. 2) on which passes a belt 33 driven by a pulley 34 fixed on the shaft 12 of the fan.
About halfway up the chimney 27, opens a weir 35 mounted on a distribution box for the grains to be cleaned. According to a conventional mode of construction, such a distribution box consists of two superimposed hoppers 36 and 37, having the same width as the frame of the machine.
The respective sides 38 and 39 of these two hoppers can pivot around two articulation axes 41 and 42, but are supported by springs, such as 43 and 44, suitably calibrated.
At the upper part of the weir 35, there is provided a sight formed by a transparent wall 45 allowing the operation of the distribution box to be checked.
According to the invention, this machine is improved as follows
At the outer part of the volute 15 of the fan is disposed a tangential duct 46, forming a bypass and opening into a filter sleeve 47, provided at its lower part with a reception box 48 for the materials retained by the filter sleeve.
The section of the bypass duct 46 is determined
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so that the air current which passes through it constitutes only a small fraction, for example one tenth of the flow rate of the fan.
At its lower part, the chimney 27 is open to the open air at 49, so as to allow the necessary quantity of fresh air to penetrate inside the machine.
The operation of the improved machine is as follows:
The fan motor being started, the rotor 14 turns and maintains a main air circulation which passes through the volute 15, the nozzle 26, the chimney 27 from bottom to top, the chimney 28 from top to bottom, the chamber of expansion 11, and ducts 18 and 19 returning to the fan. The circulating air flow is adjusted as desired according to the position of flaps 20 and 21.
The grains to be cleaned are poured into the upper hopper 36 of the distribution box. When the weight of the grains exerts on the sidewall 38 a pressure greater than the action of the spring 43, the sidewall pivots slightly and the grains fall into the lower hopper 37. Here again when the weight of the grains reaches a determined value. , the side 39 of the hopper moves aside despite the action of the spring 44, and the grains descend on the weir 35 which directs them towards the chimney 27 where they fall vertically, forming a sheet extending over the entire width of the machine, The sight 39 makes it possible to check that the layer of grains is formed well regularly.
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By meeting the ascending air current which traverses the chimney 27, the grains are separated from their dust and the various waste, such as the husk, which were mixed with them. The clean grains leave the chimney through the opening 49 and can be directly bagged.
The dust and waste entrained by the rising air travel through the chimney 27 then the chimney 28 and arrive at the chamber 11. Due to the relaxation due to the large section of this chamber most of the waste falls to the bottom of the chamber and the transport. - tor 30, actuated at the same time as the fan, discharges them to the outside through the chute 31.
The air, still charged with a little dust and light waste, is sucked through the ducts 18 and 19 and enters the fan and the rotor 14 pushes it back into the volute 15. Under the action of centrifugal force the dust and waste, heavier than air, are selectively rejected towards the periphery of the volute. They therefore enter quite naturally with a fraction of the air discharged into the duct 46. This air passes through the wall of the filter sleeve 47 and escapes to the outside, while the dust and waste retained by the filter fall into the box. 48 from which they can be extracted periodically.
Because the filter 47 receives only a small fraction, a tenth for example, of the air flow from the fan, the filter can be of small size. The pressure drop is low and the excess expenditure of motive power consumed by the machine is
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negligible. However, if we consider that the air circulating in the machine is thus completely renewed, approximately every ten travel cycles, we can easily imagine how effective the improvements in accordance with the invention are. Naturally, a quantity of air equivalent to that which passes through the filter 47,
enters the machine from the bottom up through the opening 49 and according to this arrangement carries with it the last dust that may remain in the grains leaving the roaehinea
It is understood that the invention is not limited to the precise construction of the embodiment shown and that depending on the types of machines to which the improvements in accordance with the invention are applied, many modifications of detail may be made to this. construction without departing from the general scope of said invention.