FR2853566A1

FR2853566A1 - Cereal grains pressing machine for use in industrial environment, has multiple hubs, where each hub includes free ring whose internal diameter is greater than hub external diameter, and internal part identical to hub periphery

Info

Publication number: FR2853566A1
Application number: FR0304668A
Authority: FR
Inventors: Jean Yves Deboffles
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-10-15
Anticipated expiration: 2023-04-14
Also published as: FR2853566B1

Abstract

The machine has a module (M) including a fixed chassis (1) on which a motor central axle (7) is arranged via two bearings (10). Multiple hubs (3) are arranged on the axle through a pinned liaison (7). Each of the hubs contacts, on its periphery, a free ring (2). The ring has an internal diameter greater than an external diameter of the hub, and an internal part identical to that of the periphery of the hub.

Description

La présente invention concerne une machine à laminer des grains deThe present invention relates to a machine for laminating grains of

céréales ou analogues destinés à l'alimentation. cereals or the like intended for food.

Traditionnellement, l'écrasement se réalise par le passage des grains entre deux rouleaux tournant en sens opposés l'un contre l'autre. Traditionally, the crushing is carried out by the passage of the grains between two rollers rotating in opposite directions one against the other.

Dans ce cas de figure, l'angle formé par les rouleaux est généralement trop obtus, ce qui a pour conséquence de défavoriser le passage de ces derniers entre les rouleaux. Pour pallier cet handicap, les fabricants favorisent généralement la réalisation de rouleaux de grand diamètre, ce 1 0 qui affine l'angle de pénétration entre les rouleaux. In this case, the angle formed by the rollers is generally too obtuse, which has the consequence of unfavoring the passage of the latter between the rollers. To overcome this handicap, the manufacturers generally favor the production of large diameter rollers, which 1 0 which refines the angle of penetration between the rollers.

Toutefois, la vitesse de rotation identique des deux rouleaux ainsi que le lissage de leur paroi résultant d'une usure au travail, engendre un phénomène récurrent de refus au passage pour les grains les plus durs. However, the identical rotation speed of the two rollers as well as the smoothing of their wall resulting from wear at work, generates a recurrent phenomenon of refusal to pass for the hardest grains.

Pour rompre ce phénomène, les rouleaux sont munis de rayures 1 5 longitudinales pour rendre leur surface abrasive, et favoriser ainsi l'entraînement des grains. Bien sûr, ces rayures disparaissent à mesure de l'usure des rouleau, et il est nécessaire de les ré usiner périodiquement. To break this phenomenon, the rollers are provided with longitudinal stripes to make their surface abrasive, and thus favor the entrainment of the grains. Of course, these scratches disappear as the rollers wear out, and it is necessary to re-machine them periodically.

L'utilisation de tels rouleaux se révèle efficace, mais très onéreuse et 20 implique un processus de fabrication très spécifique. The use of such rollers proves to be effective, but very expensive and involves a very specific manufacturing process.

Les coûts de maintenance sur ces rouleaux sont relativement élevés, et la détérioration partielle d'un rouleau, par exemple lors du passage d'un corps métallique, implique son remplacement. The maintenance costs on these rollers are relatively high, and the partial deterioration of a roller, for example during the passage of a metallic body, involves its replacement.

De plus l'écrasement des grains engendre un phénomène de colmatage 25 de ces derniers sur les rouleaux, ce qui implique la mise en place de grattoirs mis en frottement permanent avec les rouleaux. In addition, the crushing of the grains generates a phenomenon of clogging of the latter on the rollers, which implies the installation of scrapers put in permanent friction with the rollers.

Ce type de matériel est alors exclusivement destiné au milieu industriel qui peut financer et rentabiliser ce type d'investissement par une utilisation intensive. This type of equipment is then exclusively intended for the industrial environment which can finance and make profitable this type of investment by an intensive use.

On comprend bien que la qualité laminée n'est aujourd'hui pas directement accessible au milieu agricole, les machines proposées étant surdimensionnées par rapport aux besoins d'une seule exploitation. It is clear that laminated quality is not directly accessible today in the agricultural sector, the machines offered being oversized compared to the needs of a single farm.

De surcroît, ces systèmes ne sont pas évolutifs, ils ne peuvent pas 5 s'adapter réellement aux besoins des principaux utilisateurs et, puisqu'ils ne disposent que d'un seul dispositif d'écrasement, ne peuvent traiter simultanément différentes variétés de céréales sans les mélanger. Furthermore, these systems are not scalable, they cannot really adapt to the needs of the main users and, since they have only one crushing device, cannot process different varieties of cereals simultaneously without mix them.

Les problèmes évoqués sont donc en partie générés par la difficulté à obtenir une pénétration progressive du grain entre les cylindres 10 d'écrasement, à pallier au phénomène de colmatage du grain sur les parois des cylindres, et plus globalement à l'incapacité de fournir des systèmes capables d'être paramétrés en fonction du besoin du milieu pour lequel ils se destinent soit agricole soit industriel. The problems mentioned are therefore partly generated by the difficulty in obtaining a gradual penetration of the grain between the crushing cylinders 10, to overcome the phenomenon of clogging of the grain on the walls of the cylinders, and more generally the inability to provide systems capable of being configured according to the need of the environment for which they are intended, either agricultural or industrial.

L'invention propose de solutionner ces problèmes en proposant une machine dont les capacités de travail sont simples à paramétrer, autorisant le laminage simultané de différentes variétés de céréales sans les mélanger, et autorisant des opérations de maintenance limitées et 20 précises lors du vieillissement du système d'écrasement. The invention proposes to solve these problems by proposing a machine whose working capacities are simple to configure, allowing the simultaneous rolling of different varieties of cereals without mixing them, and authorizing limited and precise maintenance operations during aging of the system. crushing.

Pour cela nous utiliserons un type connu de système d'écrasement des céréales, composé par l'association d'un cylindre disposé à l'intérieur d'un second cylindre de plus grand diamètre, le point de contact réalisé par ces deux éléments tournant dans le même sens permettant alors d'obtenir un 25 angle de pénétration beaucoup plus aigu et progressif que dans une réalisation conventionnelle. For this we will use a known type of grain crushing system, composed by the association of a cylinder arranged inside a second cylinder of larger diameter, the point of contact produced by these two elements rotating in the same direction then making it possible to obtain a much more acute and progressive penetration angle than in a conventional embodiment.

Au lieu de mettre en oeuvre des rouleaux, l'invention se caractérise par l'utilisation d'ensembles composés par un disque ou moyeu central à la périphérie duquel un anneau de plus grande dimension est mis en 30 contact forcé en un point donné. Instead of using rollers, the invention is characterized by the use of assemblies composed of a central disc or hub at the periphery of which a larger ring is brought into forced contact at a given point.

La transmission des efforts de rotation se fera via un axe central motorisé pouvant accepter une pluralité de moyeux par liaison clavetée chacun accompagnés de son anneau. The transmission of the rotation forces will be via a motorized central axis which can accept a plurality of hubs by keyed connection, each accompanied by its ring.

Les efforts de contact seront appliqués par l'action d'un vérin hydraulique 5 sur des galets disposés sur la périphérie de l'anneau, de part et d'autre du point de contact 'moyeu - anneau'. The contact forces will be applied by the action of a hydraulic cylinder 5 on rollers arranged on the periphery of the ring, on either side of the contact point 'hub - ring'.

Nous avons ainsi une machine qui proposera une capacité de travail proportionnelle au nombre d'ensemble 'moyeu - anneau' employés. We thus have a machine which will offer a working capacity proportional to the number of set 'hub - ring' employed.

L'utilisation de ces ensembles isolés permet alors de traiter simultanément 10 différentes variétés de céréales sans avoir à les mélanger, puisque chaque ensemble 'moyeu - anneau' possède une alimentation distincte. The use of these isolated sets then makes it possible to simultaneously process 10 different varieties of cereals without having to mix them, since each “hub-ring” set has a separate feed.

De plus, cette disposition permet un remplacement au coup par coup d'un moyeu ou d'un anneau lorsque leur état d'usure le nécessite. In addition, this arrangement allows a replacement step by step of a hub or a ring when their state of wear requires it.

Par exemple, le passage accidentel d'un corps métallique engendrant la 15 détérioration du système d'écrasement, pourra donner lieu grâce à l'invention au seul remplacement de l'anneau ou du moyeu concerné, alors que dans un dispositif classique décrit précédemment le remplacement fastidieux et très onéreux d'un rouleau s'avérera nécessaire. For example, the accidental passage of a metal body causing damage to the crushing system, may give rise, thanks to the invention, to the sole replacement of the ring or of the hub concerned, whereas in a conventional device described above the tedious and very expensive replacement of a roller will be necessary.

L'invention est remarquable en ce que, pour permettre un positionnement adéquat des éléments, l'anneau sera usiné sur sa partie interne suivant une forme symétrique saillante, tandis que le moyeu adoptera une forme de nature identique mais creuse sur sa périphérie. The invention is remarkable in that, to allow adequate positioning of the elements, the ring will be machined on its internal part in a projecting symmetrical shape, while the hub will adopt a shape of identical but hollow nature on its periphery.

Ainsi, l'anneau est parfaitement guidé par le moyeu pendant le fonctionnement de la machine, et la zone d'écrasement n'est plus linéaire, elle s'opère dans une zone de recouvrement centralisée par la ligne de contact entre le moyeu intérieur creux et l'anneau extérieur saillant. Thus, the ring is perfectly guided by the hub during the operation of the machine, and the crushing zone is no longer linear, it takes place in a centralized overlap zone by the contact line between the hollow inner hub and the protruding outer ring.

Avantageusement, l'auto centrage de l'anneau dans le moyeu au moyen de formes parfaitement complémentaires, respectivement saillante et creuse, engendre des angles de pénétration et des vitesses périphériques variables durant la phase d'écrasement du grain. Advantageously, the self-centering of the ring in the hub by means of perfectly complementary shapes, respectively projecting and hollow, gives rise to variable angles of penetration and peripheral speeds during the grain crushing phase.

En effet, sur les bords intérieurs de l'anneau le diamètre de celui-ci est maximum pour une vitesse périphérique maximum; sur la partie centrale, le diamètre sera minimum pour une vitesse périphérique inférieure à la précédente. Le constat est identique pour la surface creuse extérieure du moyeu. Indeed, on the inner edges of the ring the diameter of the latter is maximum for a maximum peripheral speed; on the central part, the diameter will be minimum for a peripheral speed lower than the previous one. The same is true for the hollow outer surface of the hub.

Or, les diamètres intérieur et extérieur de l'anneau sont supérieurs aux diamètres respectifs du moyeu, puisque le moyeu est compris à l'intérieur de l'anneau, et comme la vitesse périphérique est fonction du diamètre, il est impossible d'obtenir une vitesse périphérique identique à l'intérieur et à l'extérieur de la zone de recouvrement. However, the inner and outer diameters of the ring are greater than the respective diameters of the hub, since the hub is included inside the ring, and as the peripheral speed is a function of the diameter, it is impossible to obtain a identical peripheral speed inside and outside the overlap area.

Aussi,ces variations permanentes de vitesses ont des incidences notoires sur les performances du processus, durant son aplatissement, le grain est littéralement frictionné par les variations de vitesses, ce qui perturbe le phénomène récurrent de refus au passage pour les grains les plus durs, et en ne donnant pas la possibilité au grain de se fixer à aucune paroi, 20 garantit l'absence de colmatage. Also, these permanent variations in speeds have notable effects on the performance of the process, during its flattening, the grain is literally rubbed down by variations in speeds, which disturbs the recurrent phenomenon of refusal to pass for the hardest grains, and by not giving the grain the possibility of attaching to any wall, guarantees the absence of clogging.

De même, les angles de pénétration varient en fonction de la position du grain, à l'extérieur ou à l'intérieur de la zone de recouvrement. Likewise, the angles of penetration vary according to the position of the grain, outside or inside the covering zone.

Sur l'extérieur de cette zone, ce sont les diamètres extérieurs de l'anneau 25 et du moyeu qui travaillent, l'angle formé par la conjonction de ces deux diamètres maximum est donc très progressif. On the outside of this zone, it is the outside diameters of the ring 25 and of the hub which work, the angle formed by the conjunction of these two maximum diameters is therefore very progressive.

Par contre, à l'intérieur de cette zone ce sont les diamètres intérieurs de l'anneau et du moyeu qui travaillent, l'angle formé par la conjonction de ces deux diamètres minimum est alors moins aigu que dans le cas 30 précédent. Le grain subit donc un écrasement latéral progressif. On the other hand, inside this zone it is the internal diameters of the ring and of the hub which work, the angle formed by the conjunction of these two minimum diameters is then less acute than in the previous case. The grain therefore undergoes progressive lateral crushing.

Ces dispositions permettent donc de travailler le grain avec une grande progressivité, tout en perturbant les phénomènes de colmatage et de refus. These provisions therefore make it possible to work the grain with great progressiveness, while disturbing the clogging and refusal phenomena.

Les dessins annexés illustrent l'invention. The accompanying drawings illustrate the invention.

La figure 1 représente en vue de face un exemple de réalisation de la machine, selon l'invention.. FIG. 1 represents a front view of an exemplary embodiment of the machine according to the invention.

La figure 2 représente en coupe l'ensemble 'anneau - moyeu', avec son 10 dispositif de mise en pression. Figure 2 shows in section the 'ring - hub' assembly, with its pressurizing device.

En référence à ces dessins, le dispositif est composé d'un châssis rigide 1 sur lequel est disposé via deux paliers 10, un axe central 7 sur lequel viennent s'agencer un ou plusieurs moyeux 3. With reference to these drawings, the device is composed of a rigid frame 1 on which is disposed via two bearings 10, a central axis 7 on which one or more hubs 3 are arranged.

Chaque moyeu 3 est pourvu sur sa périphérie d'une forme symétrique creuse, par exemple concave. Each hub 3 is provided on its periphery with a hollow symmetrical shape, for example concave.

En association avec chaque moyeu 3 se trouve un anneau 2, dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur dudit moyeu 3, et dont la partie interne sera usinée suivant une forme identique à la 20 périphérie dudit moyeu 3, mais de nature saillante, par exemple convexe. In association with each hub 3 there is a ring 2, the inner diameter of which is greater than the outer diameter of said hub 3, and the inner part of which will be machined in a shape identical to the periphery of said hub 3, but of a projecting nature, by convex example.

Ainsi au centre d'une zone de contact ou de recouvrement 4, les formes par exemple concave et convexe appartenant respectivement au moyeu 3 et à l'anneau 2 s'épousent parfaitement. Thus, at the center of a contact or overlap area 4, the concave and convex shapes, for example, belonging respectively to the hub 3 and to the ring 2 match perfectly.

L'association des éléments décrits précédemment forme alors un module 25 M. Ledit axe 7 est muni à chacune de ses extrémités d'un usinage spécifique permettant d'une part un accouplement avec une source motrice, représentée par le moto-réducteur 8, et d'autre part l'association par une bride de liaison 9 avec un second module M. Le dispositif est donc tout à fait évolutif, puisqu'il permet d'associer plusieurs modules M, eux-mêmes comportant un ou plusieurs ensembles anneau moyeu'. The combination of the elements described above then forms a module 25 M. Said axis 7 is provided at each of its ends with a specific machining allowing on the one hand a coupling with a driving source, represented by the geared motor 8, and on the other hand the association by a connecting flange 9 with a second module M. The device is therefore completely upgradeable, since it makes it possible to associate several modules M, themselves comprising one or more hub ring assemblies' .

L'anneau 2 sera mis en contact forcé avec le moyeu 3 par l'action des galets 5 et 5' maintenus en pression par un vérin hydraulique 6 fixé sur le châssis 1. The ring 2 will be brought into forced contact with the hub 3 by the action of the rollers 5 and 5 'maintained under pressure by a hydraulic cylinder 6 fixed to the chassis 1.

La zone de contact 4 sera privilégiée dans la partie basse du couple, anneau moyeu' de façon à dégager un espace d'alimentation du dispositif 10 en partie haute. The contact area 4 will be preferred in the lower part of the torque, hub ring 'so as to clear a supply space for the device 10 in the upper part.

Les formes adoptées par exemple concave et convexe appartenant respectivement au moyeu 3 et à l'anneau 2, permettent l'optimisation de 15 l'alimentation en céréales, le moyeu 3 en partie supérieure créant un couloir' naturel qui guide les grains vers la zone de contact. De même en sortie de cette zone, la forme convexe de l'anneau 2 entraîne le glissement des céréales laminées vers l'extérieur. Ce phénomène est d'ailleurs accentué par la vitesse périphérique de l'anneau 2. 20 Aussi, le fonctionnement du dispositif se déroule de la façon suivante: En référence à la figure 1, le dispositif est alimenté par des céréales stockées en amont dans une trémie 12, et dont l'écoulement est régulé. The shapes adopted, for example concave and convex, belonging respectively to hub 3 and to ring 2, allow the optimization of the grain supply, the hub 3 in the upper part creating a natural corridor which guides the grains towards the zone of contact. Likewise at the exit from this zone, the convex shape of the ring 2 causes the sliding of the rolled cereals towards the outside. This phenomenon is moreover accentuated by the peripheral speed of the ring 2. 20 Also, the operation of the device takes place in the following way: With reference to FIG. 1, the device is supplied by cereals stored upstream in a hopper 12, and the flow of which is regulated.

Des canalisations 11 permettent alors d'amener le grain dans un espace 25 1l' o le moyeu 3 et l'anneau 2 sont totalement séparés. Pipes 11 then make it possible to bring the grain into a space 25 11 where the hub 3 and the ring 2 are completely separated.

Grâce à la forme par exemple concave du moyeu 3, les grains sont alors guidés naturellement vers la zone de recouvrement 4, définie par la superposition partielle puis totale des formes par exemple concave et convexe appartenant respectivement au moyeu 3 et à l'anneau 2. Thanks to the, for example, concave shape of the hub 3, the grains are then naturally guided towards the overlap zone 4, defined by the partial then total superposition of the shapes, for example concave and convex, belonging respectively to the hub 3 and to the ring 2.

L'entrée dans cette zone 4 engendre pour le grain des angles de pénétration et des vitesses périphériques variables. Entering this zone 4 gives rise to variable angles of penetration and peripheral speeds for the grain.

En effet, sur les bords intérieurs de l'anneau 2 le diamètre de celui-ci est maximum pour une vitesse périphérique maximum; sur la partie centrale, 5 le diamètre sera minimum pour une vitesse périphérique inférieure à la précédente. Le constat est identique pour la surface par exemple concave extérieure du moyeu 3. Indeed, on the inner edges of the ring 2 the diameter of the latter is maximum for a maximum peripheral speed; on the central part, 5 the diameter will be minimum for a peripheral speed lower than the previous one. The observation is identical for the surface, for example the external concave of the hub 3.

Or, les diamètres intérieur et extérieur de l'anneau 2 sont supérieurs aux diamètres respectifs du moyeu 3, puisque le moyeu 3 est compris à 10 l'intérieur de l'anneau 2, et comme la vitesse périphérique est fonction du diamètre, il est impossible d'obtenir une vitesse périphérique identique à l'intérieur et à l'extérieur de la zone de recouvrement 4. However, the inside and outside diameters of the ring 2 are greater than the respective diameters of the hub 3, since the hub 3 is included inside the ring 2, and since the peripheral speed is a function of the diameter, it is impossible to obtain an identical peripheral speed inside and outside the overlap zone 4.

Aussi, ces variations permanentes de vitesses ont des incidences notoires sur les performances du processus, durant son aplatissement, le grain est 15 littéralement frictionné, ce qui perturbe le phénomène récurrent de refus au passage pour les grains les plus durs, et en ne donnant pas la possibilité au grain de se fixer à aucune paroi, garantit l'absence de colmatage. Also, these permanent variations in speeds have notable effects on the performance of the process, during its flattening, the grain is literally rubbed, which disturbs the recurrent phenomenon of refusal to pass for the hardest grains, and by not giving the possibility for the grain to attach to any wall, guarantees the absence of clogging.

De même, les angles de pénétration varient en fonction de la position du grain, à l'extérieur ou à l'intérieur de la zone de recouvrement 4. Likewise, the angles of penetration vary as a function of the position of the grain, outside or inside the covering zone 4.

Sur l'extérieur de cette zone, ce sont les diamètres extérieurs de l'anneau 2 et du moyeu 3 qui travaillent, l'angle b formé par la conjonction de ces deux diamètres maximum est donc très progressif. On the outside of this zone, it is the outside diameters of the ring 2 and of the hub 3 which work, the angle b formed by the conjunction of these two maximum diameters is therefore very gradual.

A l'intérieur de cette zone ce sont les diamètres intérieurs de l'anneau 2 et du moyeu 3 qui travaillent, l'angle a formé par la conjonction de ces deux diamètres minimum est alors moins aigu que dans le cas précédent. Within this zone, the inner diameters of the ring 2 and of the hub 3 work, the angle a formed by the conjunction of these two minimum diameters is then less acute than in the previous case.

Cette variation angulaire optimise le passage du grain et opère sur celuici un écrasement latéral progressif. This angular variation optimizes the passage of the grain and operates on it gradual lateral crushing.

A la sortie de la zone de recouvrement 4, la forme par exemple convexe 5 de l'anneau 2 associé à la vitesse périphérique de ce dernier entraîne le glissement des céréales laminées vers l'extérieur. At the exit from the overlap zone 4, the shape, for example convex 5 of the ring 2 associated with the peripheral speed of the latter causes the sliding of the rolled cereals towards the outside.

L'utilisation de l'énergie hydraulique pour maintenir un contact forcé entre l'anneau 2 et le moyeu 3 permet de gérer des pressions d'écrasement de plusieurs tonnes tout en conservant l'élasticité nécessaire à la séparation du moyeu et de l'anneau pour évacuer le passage éventuel d'un corps métallique. The use of hydraulic energy to maintain forced contact between the ring 2 and the hub 3 makes it possible to manage crushing pressures of several tonnes while retaining the elasticity necessary for the separation of the hub and the ring. to evacuate the possible passage of a metallic body.

Claims

1 machine for laminating cereal grains or the like, characterized in that it comprises at least one module M, composed of a rigid frame 1 on which is arranged via two bearings 10, a central axis 7 motor on which can s 'arrange by keyed connection 7' a plurality of hubs 3, each being brought into contact on their periphery with a free ring 2, the inside diameter of which is greater than the outside diameter of said hub 3, so as to allow the simultaneous rolling of 10 different varieties of cereals without mixing them, and to determine the working capacity by the number of 'hub-ring' assemblies employed.

2. Machine according to claim 1 characterized in that each hub 3 is provided on its periphery with a hollow symmetrical shape, and that each ring 2 will be machined on its internal part in a shape identical to the periphery of said hub 3, but projecting in nature, so that the hollow and projecting forms belonging respectively to the hub 3 and to the ring 2 fit perfectly.

3. Machine according to claim 2 characterized in that the partial then total superposition of the hollow and projecting shapes belonging respectively to the hub 3 and to the ring 2 define an overlap zone 4, in which permanent variations in speed naturally occur. and of penetration angle as a function of the positioning of the grain when it is crushed, having the effect of optimizing the passage of the grain and of operating a progressive lateral crushing thereon while disturbing the clogging and refusal phenomena .

4. Machine according to claims 2 and 3 characterized in that the adopted hollow and projecting shapes belonging respectively to the hub 3 and to the ring 2 allow the optimization of the grain supply, the hub 3 in the upper part creating a ' natural corridor which guides the grains towards the contact zone 4, likewise at the exit from said zone 4, the projecting shape of the ring 2 associated with its peripheral speed causes the sliding of the rolled cereals towards the outside.

5. Machine according to claim 1 characterized in that said axis 7 10 is provided at each of its ends with a specific machining allowing on the one hand a coupling with a driving source, represented by the gear motor 8, and on the other hand, the association by a connecting flange 9 with a second module M, thus defining a machine which can be upgraded in its working capacity, since it makes it possible to associate several M modules 15 with the same energy source, said modules M comprising one or more 'hub ring' assemblies.

6. Machine according to claims 2 to 4 characterized in that the ring 2 is brought into forced contact with the hub 3 by the action of the rollers 20 5 and 5 'maintained in pressure by a hydraulic cylinder 6 fixed to the frame 1 .