EP1043130B1 - Machine pour défibrer des blocs d'une matière organique naturelle ou synthétique, telle que du bois. - Google Patents

Machine pour défibrer des blocs d'une matière organique naturelle ou synthétique, telle que du bois. Download PDF

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EP1043130B1
EP1043130B1 EP00400832A EP00400832A EP1043130B1 EP 1043130 B1 EP1043130 B1 EP 1043130B1 EP 00400832 A EP00400832 A EP 00400832A EP 00400832 A EP00400832 A EP 00400832A EP 1043130 B1 EP1043130 B1 EP 1043130B1
Authority
EP
European Patent Office
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blades
wheel
blocks
basket
towards
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00400832A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1043130A1 (fr
Inventor
Rony Callens
Dominique Sentagnes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dimetal
Original Assignee
Dimetal
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Filing date
Publication date
Application filed by Dimetal filed Critical Dimetal
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Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor
    • B27L11/005—Tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/02—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft
    • B02C13/06—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters rigidly connected to the rotor
    • B02C13/08—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with horizontal rotor shaft with beaters rigidly connected to the rotor and acting as a fan

Definitions

  • the invention relates to a machine, of the type peripheral and percussive trash bin, designed to defiber raw blocks of organic matter natural, such as wood, or synthetic such a polymer or a derived material.
  • defibrate denotes here indifferently any operation including cutting, breaking up, reduce or calibrate the treated material. So, in the case of wood, the products obtained may particular, as the case may be, in the form of chips, chips or fibers.
  • the term “before” refers to the direction of rotation of the wheel impactful and the terms “inside” and “outside” mean respectively “close to the axis of the wheel” and “away from the axis of the wheel”.
  • the machine the invention can in particular be used to obtain fibers intended for the subsequent manufacture of particle board, paper, etc.
  • the machine according to the invention can be used to treat or recycle certain products, as well as waste.
  • Fragmentation of blocks of organic matter such as wood is made under conditions optimal when the three parameters that are the tangential cutting speed, the speed of advance of product and the protrusion of the cutting blades are controlled.
  • the machines for Peripheral basket and percussive wheel include a static or rotating basket, including a region device is provided with oriented cutting devices parallel to its axis.
  • a percussive wheel which rotates at high speed (usually between 500 revolutions / min and 1500 rpm), is mounted coaxially to inside the trash. This wheel is equipped with blades near the cutters.
  • the blocks of material to defibrant are introduced in the central part of the wheel, where they fall by gravity.
  • the blocks of matter are then struck at high speed by the blades of the percussion wheel, which drives them in rotation.
  • the blades 1 of the percussive wheel of such a machine are planes and located in radial planes containing the axis of rotation of the wheel. Therefore, when the inner end of a blade 1 hits one blocks B of material to be defibrated, it applies on this block a F1 strike force oriented in one direction circumferential with respect to the wheel.
  • F1 strike force oriented in one direction circumferential with respect to the wheel.
  • F2 centrifugal force
  • the speed of advance of the blocks of material B to the cutters 2 stems from the centrifugal force applied to the blocks. It decreases therefore in proportion to the reduction in the volume of these during the grinding operation.
  • this type of machine does not allow not currently working in conditions optimal, with regard to the performance of the machine, the quality of the finished product obtained after grinding, and the wear of the blades.
  • the document FR-A-2 411 033 shows a machine with peripheral basket and percussive wheel in which the inner end portion of each of the blades of the wheel makes an angle towards the front, about 15 °, with respect to the radius according to which is oriented the main part of the blade.
  • This arrangement does not significantly reduce the adverse effects of slowing down blocks of quality of the finished products obtained and wear of the blades mentioned above.
  • production is still limited by the slowdown in blocks of matter due to the orientation of the force of typing applied on these blocks by the terminal parts inside the blades, and by the significant wear of these end parts that follows from the impacts.
  • the subject of the invention is precisely a machine of the type with peripheral basket and percussive wheel, whose original design allows it to ensure defibration of blocks of a material such as under optimized conditions compared to existing machinery, in particular to increase the production, reduce wear and ensure better quality of the product obtained after defibration.
  • a machine to defibrate blocks natural or synthetic organic matter comprising a basket including a peripheral region is equipped with cutting members, and a percussive wheel, able to turn coaxially inside the trash and provided with blades near the organs of cutting machine characterized in that each of the blades is curving progressively forward, since a first part oriented substantially radially until a second part that extends the first part, without discontinuity, towards the interior of the wheel, the end of the second part being oriented in a substantially circumferential direction by relative to the wheel, so as to accelerate progressively the blocks to be defibrated towards the cutting members, for sliding on said blade.
  • the first contact between a block of material to be defibrated and a pale of the percussive wheel is characterized by the application on the block an initial force directed substantially radially outwardly of the percussive wheel, that is to say to the cutters of the basket.
  • This initial force is superimposed on the centrifugal force and the fan effect.
  • this last effect is amplified by the particular shape of the blades. This has the effect of significantly accelerating the advance of the blocks of material to the cutters. Therefore, the production efficiency of the machine is substantially improved compared to machines existing ones of the same.type.
  • the curved shape given to the inner end part of each of the blades has for effect of significantly reducing the impact of the blocks on the blades. Therefore, the wear of these is significantly reduced and the product obtained after defibrage presents a better quality.
  • the first part of each blade is a main part flat and the second part is a curved end portion which extends tangentially the main part is flat.
  • each blades present in section substantially the shape a quarter circle.
  • each blade advantageously, on its front face, a bevel gradually curved backward, getting closer cutting organs.
  • This arrangement makes it possible to force the smallest and lightest blocks to the cutters, to compensate for the decrease centrifugal force due to mass reduction that occurs during the grinding operation.
  • each of the blades is integrally formed on a removable part. This arrangement makes it possible to adapt the profile of the blades to the different types of materials to be defibrated, while allowing their replacement in case of wear.
  • the machine comprises a frame 10, which rests on the ground 12 above a well 14.
  • the frame 10 is provided with means, such as a bearing 16, able to rotatably support a basket 18 in the shape of a drum.
  • the axis 20 of the rotating basket 18 is substantially horizontal.
  • the rotating basket 18 is placed above the well 14.
  • Means (not shown) for controlling rotation of the basket 18, such as an electric motor carried by the frame 10, are provided to drive the basket 18 rotating about its axis 20, by via a shaft 24 mounted in the bearing 16.
  • the speed of rotation of the basket 18 is relatively low (for example, less than 100 rpm).
  • the basket 18 can be fixed directly to this one, without departing from the scope of the invention.
  • the basket 18 includes a plurality anvils 26 regularly distributed, oriented according to generators of the basket.
  • Each of these anvils 26 carries a cutting member 28 (FIGS. 4).
  • the mounting of the cutting members 28 on the anvils 26 is produced according to techniques known to man of the trade, so that it will not be detailed description.
  • a reduced game 29 ( Figure 4) is formed between the end of each cutting member 28 turned towards the inside of the machine and the anvil 26 adjacent, so as to allow only the passage of fibers of predetermined maximum dimensions.
  • each of the anvils 26 are connected to the shaft 24 by a flange 30 ( Figure 2).
  • the opposite ends of the anvils 26 are attached to a disc 32, having a circular opening 33 in its central part.
  • the frame 10 comprises a housing 34 which completely envelopes the basket 18, except from the lower part of it above the well 14.
  • the housing 34 also has an opening circular 35 in front of the circular opening 33 formed in the center of the disc 32 of the basket 18.
  • a hopper 36 is connected to the circular opening 35 formed in the housing 34, so as to allow the introduction of B blocks of organic matter to be defibrated in the central part of the basket 18.
  • the defibration machine according to the invention further comprises a percussion wheel 38, mounted coaxially inside the basket 18, so to be able to turn at high speed in the opposite direction of this one, around their common axis 20.
  • the speed of rotation of the percussive wheel 38 is, for example, between 500 rpm and 1500 rpm.
  • the impact wheel 38 is fixed on a shaft 40, rotatably supported by the shaft 24 of the basket 18.
  • the shaft 40 is driven in rotation by means (not shown) of rotation control, such as an electric motor, installed on the frame 10 outside the housing 34.
  • the impact wheel 38 In its adjacent outlying peripheral region to the anvils 26 including the cutting members 28, the impact wheel 38 is provided with blades 42, regularly spread over the entire circumference of the wheel and oriented according to generatrices thereof.
  • the blades 42 On the side of the flange 30, the blades 42 are connected to the shaft 40 by a flange 44 ( Figure 2).
  • the blades 42 At their ends opposite, the blades 42 are interconnected by a disk 46 provided with a central circular opening 47 in front of which opens the hopper 36.
  • the blocks B of matter organic to be defibrated are introduced directly into a central region of the percussive wheel 38.
  • the blades 42 present a particular form that will now be described in detail.
  • each of the blades 42 is formed of two separate pieces.
  • a first of these parts, designated by reference 48, is made in one piece with flange 44 and disk 46.
  • the second piece 50 of each of the blades 42 is a dismountable piece, fixed on the piece 48 by fastening means allowing the dismantling of the part 50, such as screws, bolts, etc.
  • the first piece 48 of each of the blades 42 is in the form of a flat plate whose facing towards the rear (considering the meaning of rotation of the percussive wheel 38, symbolized by the arrow F3 in FIGS. 3 and 4) passes through the axis of rotation 20 of said wheel.
  • the removable part 50 of each of the blades 42 is in the form of a plate attached to the front face of the piece 48, so as to completely cover this front face.
  • each of the pieces removable 50 includes a main flat part 50a, which completely covers the front face of the corresponding piece 48, from its outer edge turned to the cutting members 28 to its inner edge turned towards the axis 20.
  • This main part 50a is oriented substantially radially.
  • Each of the rooms dismountable 50 further comprises a terminal portion curved 50b which extends the main flat part 50a towards the inside of the wheel, beyond the edge of the piece 48 turned towards the axis 20.
  • the end portion 50b is curved progressively forward (relative to the direction of rotation F3 of the percussive wheel 38).
  • the curved profile of the end portion 50b forms in section an arc of a circle which extends tangentially, without discontinuity, the main flat part 50a. More specifically, in the embodiment shown, the end portion 50b present in section substantially the shape of a quarter of circle.
  • each of the blades 42 is curved progressively forward, to the end interior, the impact wheel 38 exerts on the blocks B to defibrate an attenuated force, oriented substantially radially outwardly of the wheel.
  • B blocks are first in contact with the end of the front face of the end portion 50b, which is oriented in a substantially circumferential direction by compared to the wheel.
  • the front face of the blade 42 has approximately the shape of a spoon in its terminal part towards the inside of the wheel.
  • This spoon shape has to accelerate the movement of the blocks B of material to be defibrated to the cutting members. that a block B is struck by the inner end of the front face of a blade, this block is guided and accelerated radially outwards following a path such as that materialized by the arrow F4 in Figure 4.
  • this arrangement translates also by a reduction of the wear of the blades, thanks to a lowering of the shocks B blocks on them.
  • blades 42 according to the invention also has the consequence to induce a thrust of air, directed towards the cutting members 28, substantially larger than in the machines of the prior art.
  • This thrust increased air is added to the centrifugal force and the acceleration given by the profile of the front face blades 42, to further improve the efficiency of the machine.
  • each of the dismountable parts 50 closest to the cutting members 28 presents, on its front face, the shape of a rounded bevel 50c, curved progressively towards the rear while getting closer cutting members 28. More specifically, the rounded bevel 50c presents in section a profile curved which extends tangentially and without discontinuity the flat front face of the main part 50a of the room 50.
  • This arrangement makes it possible to force the blocks of matter the smaller and lighter to the cutting organs 28. This is to compensate for the decrease in the centrifugal force resulting from the progressive reduction the mass of the blocks during the grinding operation. The addition of this feature allows thus further improving the efficiency of the machine.
  • the invention is not limited to embodiment that has just been described as example.
  • the profile of the blades of the percussive wheel may be slightly different from the profile described, without departing from the scope of the invention.
  • the blades can be curved on virtually any their length.
  • the blades can be made of one piece not removable.
  • the invention applies equally to a machine with a fixed basket and a machine equipped with a rotating basket.

Landscapes

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Description

Domaine technique
L'invention concerne une machine, du type à corbeille périphérique et à roue percutante, conçue pour défibrer des blocs bruts d'une matière organique naturelle, telle que du bois, ou synthétique telle qu'un polymère ou une matière dérivée.
Le terme "défibrer" désigne ici indifféremment toute opération consistant notamment à couper, fragmenter, réduire ou calibrer la matière traitée. Ainsi, dans le cas du bois, lés produits obtenus peuvent notamment se présenter, selon le cas, sous la forme de plaquettes, de copeaux ou de fibres.
Par ailleurs, dans l'ensemble du texte, le terme "avant" se réfère au sens de rotation de la roue percutante et les termes "intérieur" et "extérieur" signifient respectivement "proche de l'axe de la roue" et "éloigné de l'axe de la roue".
Dans l'industrie du bois, la machine selon l'invention peut notamment être utilisée pour l'obtention de fibres destinées à la fabrication ultérieure de panneaux de particule, de papier, etc.. Dans l'industrie des matières plastiques, la machine selon l'invention peut être utilisée pour traiter ou recycler certains produits, ainsi que des déchets.
Etat de la technique
La fragmentation de blocs d'une matière organique telle que du bois s'effectue dans des conditions optimales lorsque les trois paramètres que sont la vitesse tangentielle de coupe, la vitesse d'avance du produit et la saillie des lames de coupe sont maítrisés.
Différentes machines ont été développées dans le passé, notamment dans l'industrie du bois, pour fragmenter des blocs volumineux afin d'obtenir des plaquettes ou des copeaux. Ces machines sont essentiellement de deux types : les machines à disque horizontal ou vertical et les machines à corbeille périphérique et à roue percutante. L'invention concerne plus précisément ce deuxième type de machines.
Comme l'illustrent notamment les documents FR-A-1 563 378 et FR-A-2 033 871, les machines à corbeille périphérique et à roue percutante comprennent une corbeille statique ou tournante, dont une région périphérique est munie d'organes de coupe orientés parallèlement à son axe. Une roue percutante, qui tourne à grande vitesse (généralement entre 500 tours/min et 1500 tours/min), est montée coaxialement à l'intérieur de la corbeille. Cette roue est munie de pales à proximité des organes de coupe.
Dans une telle machine, les blocs de matière à défibrer sont introduits dans la partie centrale de la roue, où ils tombent par gravité. Les blocs de matière sont alors heurtés à grande vitesse par les pales de la roue percutante, qui les entraínent en rotation.
Habituellement, comme on l'a représenté schémagiquement sur la figure 1 des dessins annexés, les pales 1 de la roue percutante d'une telle machine sont planes et situées dans des plans radiaux contenant l'axe de rotation de la roue. Par conséquent, lorsque la partie terminale intérieure d'une pale 1 heurte l'un des blocs B de matière à défibrer, elle applique sur ce bloc une force de frappe F1 orientée selon une direction circonférentielle par rapport à la roue. Par ailleurs, dès qu'un bloc de matière 2 est entraíné en rotation par la roue percutante, il est soumis à une force centrifuge F2 proportionnelle à sa masse. A cette force centrifuge s'ajoute un effet ventilateur dû au brassage de l'air produit par la rotation de la roue percutante.
Dans les machines existantes, la venue en contact d'un bloc de matière B avec la partie terminale intérieur de l'une des pales 1 a donc pour effet de soumettre ce bloc à la fois à la force de frappe F1, à la force centrifuge F2 et à l'effet ventilateur. Du fait de l'application de la force de frappe F1 dans une direction perpendiculaire à la force centrifuge F2 et à l'effet ventilateur, le déplacement des blocs de matière B vers les organes de coupe 2 de la corbeille est donc ralenti. De plus, la percussion des pales 1 sur les blocs B entraíne une usure accélérée des parties terminales intérieures des pales, sur leurs faces tournées vers l'avant dans le sens de rotation de la roue percutante.
Cette analyse montre que, si les machines existantes de ce type permettent de maítriser la saillie des lames de coupe ainsi que la vitesse tangentielle de coupe, la vitesse d'avance des blocs de matière à défibrer, centrifugés par la roue percutante, est aléatoire.
En outre, la vitesse d'avance des blocs de matière B vers les organes de coupe 2 découle de la force centrifuge appliquée sur les blocs. Elle décroít donc proportionnellement à la réduction du volume de ceux-ci au cours de l'opération de défibrage.
Par conséquent, ce type de machines ne permet pas actuellement de travailler dans des conditions optimales, en ce qui concerne le rendement de la machine, la qualité du produit fini obtenu après défibrage, et l'usure des pales.
Par ailleurs, le document FR-A-2 411 033 montre une machine à corbeille périphérique et à roue percutante dans laquelle la partie terminale intérieure de chacune des pales de la roue fait un angle vers l'avant, d'environ 15°, par rapport au rayon selon lequel est orientée la partie principale de la pale.
Cet agencement ne réduit pas sensiblement les effets défavorables de ralentissement des blocs de matière, de qualité des produits finis obtenus et d'usure des pales énoncés précédemment. En particulier, la production reste limitée par le ralentissement des blocs de matière dû à l'orientation de la force de frappe appliquée sur ces blocs par les parties terminales intérieures des pales, et par l'usure importante de ces parties terminales qui découle des impacts.
Exposé de l'invention
L'invention a précisément pour objet une machine du type à corbeille périphérique et roue percutante, dont la conception originale lui permet d'assurer le défibrage de blocs d'une matière telle que du bois dans des conditions optimisées par rapport aux machines existantes, afin notamment d'augmenter la production, de réduire l'usure et d'assurer une meilleure qualité du produit obtenu après défibrage.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une machine pour défibrer des blocs d'une matière organique naturelle ou synthétique, comprenant une corbeille dont une région périphérique est munie d'organes de coupe, et une roue percutante, apte à tourner coaxialement à l'intérieur de la corbeille et munie de pales à proximité des organes de coupe, machine caractérisée en ce que chacune des pales est incurvée progressivement vers l'avant, depuis une première partie orientée sensiblement radialement jusqu'à une deuxième partie qui prolonge la première partie, sans discontinuité, vers l'intérieur de la roue, l'extrémité de la deuxième partie étant orientée selon une direction sensiblement circonférentielle par rapport à la roue, de façon à accélérer progressivement les blocs à défibrer vers les organes de coupe, par glissement sur ladite pale.
Dans une machine ainsi réalisée, le premier contact entre un bloc de matière à défibrer et une pâle de la roue percutante se caractérise par l'application sur le bloc d'une force initiale dirigée sensiblement radialement vers l'extérieur de la roue percutante, c'est-à-dire vers les organes de coupe de la corbeille. Cette force initiale se superpose à la force centrifuge et à l'effet ventilateur. De plus, ce dernier effet est amplifié par la forme particulière des pales. Cela a pour effet d'accélérer sensiblement l'avance des blocs de matière vers les organes de coupe. Par conséquent, l'efficacité de production de la machine est sensiblement améliorée par rapport à celle des machines existantes du même.type.
Par ailleurs, la forme incurvée donnée à la partie terminale intérieure de chacune des pales a pour effet de réduire très sensiblement l'impact des blocs sur les pales. Par conséquent, l'usure de celles-ci s'en trouve sensiblement réduite et le produit obtenu après défibrage présente une meilleure qualité.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la première partie de chacune des pales est une partie principale plane et la deuxième partie est une partie terminale incurvée qui prolonge tangentiellement la partie principale plane.
Dans ce même mode de réalisation préféré de l'invention, la partie terminale incurvée de chacune des pales présente en section sensiblement la forme d'un quart de cercle.
Afin d'améliorer encore l'efficacité de la machine, une extrémité extérieure de chacune des pales présente avantageusement, sur sa face avant, un biseau incurvé progressivement vers l'arrière, en se rapprochant des organes de coupe. Cet agencement permet de forcer les blocs les plus petits et les plus légers vers les organes de coupe, pour compenser la diminution de la force centrifuge due à la réduction de la masse qui se produit lors de l'opération de défibrage.
De préférence, la face avant de chacune des pales est formée intégralement sur une pièce démontable. Cet agencement permet d'adapter le profil des pales aux différents types de matériaux à défibrer, tout en autorisant leur remplacement en cas d'usure.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1, déjà décrite, est une section qui représente schématiquement une partie d'une machine de défibrage de l'art antérieur ;
  • la figure 2 est une vue de côté, en coupe verticale, qui représente schématiquement une machine de défibrage conforme à l'invention ;
  • la figure 3 est une section selon la ligne III-III de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une section comparable à la figure 3, illustrant à plus grande échelle la forme des pales de la roue percutante ; et
  • la figure 5 est une section comparable à la figure 4, illustrant une variante de réalisation.
Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la machine comprend un bâti 10, qui repose sur le sol 12 au-dessus d'un puits 14.
Le bâti 10 est muni de moyens, tels qu'un palier 16, aptes à supporter de façon rotative une corbeille 18 en forme de tambour. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, l'axe 20 de la corbeille rotative 18 est sensiblement horizontal. La corbeille rotative 18 est placée au-dessus du puits 14. Des moyens (non représentés) de commande de rotation de la corbeille 18, tels qu'un moteur électrique porté par le bâti 10, sont prévus pour entraíner la corbeille 18 en rotation autour de son axe 20, par l'intermédiaire d'un arbre 24 monté dans le palier 16. La vitesse de rotation de la corbeille 18 est relativement faible (par exemple, moins de 100 tours/min).
Dans une variante de réalisation non représentée, au lieu d'être supportée de façon rotative par le bâti 10, la corbeille 18 peut être fixée directement à celui-ci, sans sortir du cadre de l'invention.
Dans une région périphérique extérieure, de forme cylindrique, la corbeille 18 comprend une pluralité d'enclumes 26 régulièrement réparties, orientées selon des génératrices de la corbeille. Chacune de ces enclumes 26 porte un organe de coupe 28 (figures 3 et 4). Le montage des organes de coupe 28 sur les enclumes 26 est réalisé selon des techniques connues de l'homme du métier, de sorte qu'il n'en sera pas fait de description détaillée. Un jeu réduit 29 (figure 4) est ménagé entre l'extrémité de chaque organe de coupe 28 tournée vers l'intérieur de la machine et l'enclume 26 adjacente, de façon à n'autoriser que le passage de fibres de dimensions maximales prédéterminées.
Les extrémités de chacune des enclumes 26 sont reliées à l'arbre 24 par un flasque 30 (figure 2). Les extrémités opposées des enclumes 26 sont fixées sur un disque 32, présentant une ouverture circulaire 33 dans sa partie centrale.
Par ailleurs, le bâti 10 comporte un carter 34 qui enveloppe totalement la corbeille 18, à l'exception de la partie basse de celle-ci située au-dessus du puits 14. Le carter 34 présente également une ouverture circulaire 35 située en face de l'ouverture circulaire 33 formée au centre du disque 32 de la corbeille 18. Une trémie 36 est raccordée sur l'ouverture circulaire 35 formée dans le carter 34, de façon à permettre l'introduction de blocs B de matière organique à défibrer dans la partie centrale de la corbeille 18.
La machine de défibrage conforme à l'invention comporte en outre une roue percutante 38, montée coaxialement à l'intérieur de la corbeille 18, de façon à pouvoir tourner à grande vitesse en sens inverse de celle-ci, autour de leur axe commun 20. La vitesse de rotation de la roue percutante 38 est, par exemple, comprise entre 500 tours/min et 1500 tours/min.
Plus précisément, la roue percutante 38 est fixée sur un arbre 40, supporté de façon tournante par l'arbre 24 de la corbeille 18. L'arbre 40 est entraíné en rotation par des moyens (non représentés) de commande de rotation, tels qu'un moteur électrique, implantés sur le bâti 10 à l'extérieur du carter 34.
Dans sa région périphérique extérieure adjacente aux enclumes 26 comportant les organes de coupe 28, la roue percutante 38 est munie de pales 42, régulièrement réparties sur toute la circonférence de la roue et orientées selon des génératrices de celle-ci. Du côté du flasque 30, les pales 42 sont reliées à l'arbre 40 par un flasque 44 (figure 2). A leurs extrémités opposées, les pales 42 sont reliées entre elles par un disque 46 muni d'une ouverture circulaire centrale 47 en face de laquelle débouche la trémie 36.
Grâce à cet agencement, les blocs B de matière organique à défibrer sont introduits directement dans une région centrale de la roue percutante 38.
Conformément à l'invention, les pales 42 présentent une forme particulière qui va à présent être décrite en détail.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur les figures 3 et 4, chacune des pales 42 est formée de deux pièces distinctes. Une première de ces pièces, désignée par la référence 48, est réalisée d'un seul tenant avec le flasque 44 et le disque 46. La deuxième pièce 50 de chacune des pales 42 est une pièce démontable, fixée sur la pièce 48 par des moyens de fixation autorisant le démontage de la pièce 50, tels que des vis, des boulons, etc.. Ces moyens de fixation sont illustrés schématiquement par des traits mixtes 51 sur la figure 4.
La première pièce 48 de chacune des pales 42 se présente sous la forme d'une plaque plane dont la face tournée vers l'arrière (en considérant le sens de rotation de la roue percutante 38, symbolisé par la flèche F3 sur les figures 3 et 4) passe par l'axe de rotation 20 de ladite roue.
La pièce démontable 50 de chacune des pales 42 se présente sous la forme d'une plaque fixée sur la face avant de la pièce 48, de façon à recouvrir intégralement cette face avant.
De façon plus précise, chacune des pièces démontables 50 comprend une partie principale plane 50a, qui recouvre intégralement la face avant de la pièce 48 correspondante, de son bord extérieur tourné vers les organes de coupe 28 jusqu'à son bord intérieur tourné vers l'axe 20. Cette partie principale 50a est orientée sensiblement radialement. Chacune des pièces démontables 50 comprend de plus une partie terminale incurvée 50b qui prolonge la partie principale plane 50a vers l'intérieur de la roue, au-delà du bord de la pièce 48 tourné vers l'axe 20.
La partie terminale 50b est incurvée progressivement vers l'avant (par rapport au sens de rotation F3 de la roue percutante 38). Le profil incurvé de la partie terminale 50b forme en section un arc de cercle qui prolonge tangentiellement, sans discontinuité, la partie principale plane 50a. Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, la partie terminale 50b présente en section sensiblement la forme d'un quart de cercle.
Du fait que chacune des pales 42 est incurvée progressivement vers l'avant, jusqu'à son extrémité intérieure, la roue percutante 38 exerce sur les blocs B à défibrer une force atténuée, orientée sensiblement radialement vers l'extérieur de la roue. En effet, les blocs B sont d'abord en contact avec l'extrémité de la face avant de la partie terminale 50b, qui est orientée selon une direction sensiblement circonférentielle par rapport à la roue.
Cette force atténuée, orientée vers l'extérieur de la roue, s'ajoute à la force centrifuge et à l'effet ventilateur appliqués sur chacun des blocs B du fait de la rotation de la roue. On réalise ainsi une accélération de la propulsion des blocs vers les organes de coupe 28, qui améliore très sensiblement l'efficacité de la machine, par rapport aux machines du même type de l'art antérieur.
- En d'autres termes, la face avant de la pale 42 conforme à l'invention présente approximativement la forme d'une cuillère dans sa partie terminale tournée vers l'intérieur de la roue. Cette forme en cuillère a pour effet d'accélérer le déplacement des blocs B de matière à défibrer vers les organes de coupe 28. Dès qu'un bloc B est heurté par l'extrémité intérieure de la face avant d'une pale, ce bloc est guidé et accéléré radialement vers l'extérieur en suivant un trajet tel que matérialisé par la flèche F4 sur la figure 4. En plus de l'effet d'accélération et de l'amélioration de la production qui en découle, cet agencement se traduit également par une diminution de l'usure des pales, grâce à un abaissement des chocs des blocs B sur celles-ci.
Il est à noter que la forme particulière des pales 42 conforme à l'invention a aussi pour conséquence d'induire une poussée d'air, orientée vers les organes de coupe 28, sensiblement plus importante que dans les machines de l'art antérieur. Cette poussée d'air accrue s'ajoute à la force centrifuge et à l'accélération donnée par le profil de la face avant des pales 42, pour améliorer encore l'efficacité de la machine.
L'effet de ventilation produit par la rotation de la roue percutante 38, augmenté selon l'invention par le profil particulier des pales 42, se traduit également par un courant d'air forcé qui facilite le passage des fibres du matériau défibré par les jeux 29 formés entre les enclumes 26. Le nettoyage de ces jeux 29 est ainsi plus efficace, de sorte que les risques de bourrage de la machine sont réduits.
Il est à noter que le caractère démontable des pièces 50 qui définissent le profil des pales 42 permet d'adapter la forme de celles-ci à la nature de la matière dont on désire réaliser le défibrage. Cette caractéristique permet également un remplacement des pièces 50 lorsqu'elles sont usées.
Dans une variante de réalisation illustrée sur la figure 5, l'extrémité de chacune des pièces démontables 50 la plus proche des organes de coupe 28 présente, sur sa face avant, la forme d'un biseau arrondi 50c, incurvé progressivement vers l'arrière en se rapprochant des organes de coupe 28. Plus précisément, le biseau arrondi 50c présente en section un profil incurvé qui prolonge tangentiellement et sans discontinuité la face avant plane de la partie principale 50a de la pièce 50.
Cet agencement permet de forcer les blocs de matière les plus petits et les plus légers vers les organes de coupe 28. On compense ainsi la diminution de la force centrifuge découlant de la réduction progressive de la masse des blocs lors de l'opération de défibrage. L'adjonction de cette caractéristique permet ainsi d'améliorer encore le rendement de la machine.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple. Ainsi, le profil des pales de la roue percutante peut être légèrement différent du profil décrit, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les pales peuvent être incurvées sur pratiquement toute leur longueur. Par ailleurs, dans une version simplifiée de la machine, les pales peuvent être réalisées en une seule pièce non démontable. En outre, comme on l'a déjà mentionné, l'invention s'applique indifféremment à une machine dotée d'une corbeille fixe et à une machine dotée d'une corbeille rotative.

Claims (5)

  1. Machine pour défibrer des blocs (B) d'une matière organique naturelle ou synthétique, comprenant une corbeille (18) dont une région périphérique est munie d'organes de coupe (28), et une roue percutante (38), apte à tourner coaxialement à l'intérieur de la corbeille et munie de pales (42) à proximité des organes de coupe (28), machine caractérisée en ce que chacune des pales (42) est incurvée progressivement vers l'avant, depuis une première partie (50a) orientée sensiblement radialement jusqu'à une deuxième partie (50b) qui prolonge la première partie, sans discontinuité, vers l'intérieur de la roue (38), l'extrémité de la deuxième partie (50b) étant orientée selon une direction sensiblement circonférentielle par rapport à la roue, de façon à accélérer progressivement les blocs (B) à défibrer vers les organes de coupe (28), par glissement sur lesdites pales (42).
  2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle la première partie est une partie principale plane (50a) et la deuxième partie est une partie terminale incurvée (50b), qui prolonge tangentiellement la partie principale plane (50a).
  3. Machine selon la revendications 2, dans laquelle la partie terminale incurvée (50b) de chacune des pales (42) présente en section sensiblement la forme d'un quart de cercle.
  4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle une extrémité extérieure de chacune des pales (42) comprend, sur sa face avant, un biseau (50c) incurvé progressivement vers l'arrière, en se rapprochant des organes de coupe (28).
  5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la face avant de chacune des pales (42) est formée intégralement sur une pièce démontable (50).
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