WO2000072654A1 - Rotor pour broyeur a usage forestier - Google Patents

Abstract

Le rotor comporte un tambour cylindrique rotatif (10) supporté par un arbre longitudinal central (12) formant son axe de rotation, plusieurs rangées longitudinales d'alvéoles (14) à la périphérie du tambour (10) et des couteaux (16) montés dans chacune desdites alvéoles (14) sur des axes de pivotement (18) s'étendant parallèlement à l'arbre central. Les alvéoles sont disposées de manière à ce que les alvéoles d'une rangée soient décalées par rapport aux alvéoles de la rangée précédente, vu dans le sens de rotation du tambour (10) vers la base latérale la plus proche du tambour (10), d'une distance égale à la largeur d'une alvéole (14), de manière à développer, lors de la rotation du tambour (10), des vrilles évoluant du plan médian du tambour (10) vers chacune des bases de celui-ci, suivant un angle inférieur à 45° avec le plan médian.

Description

ROTOR POUR BROYEUR A USAGE FORESTIER

La présente invention concerne un rotor pour broyeur à usage forestier comprenant un tambour cylindrique rotatif supporté par un arbre longitudinal central formant son axe de rotation, plusieurs rangées longitudinales d'alvéoles à la périphérie du tambour, des couteaux montés dans chacune desdites alvéoles sur des axes de pivotement s'étendant parallèlement à l'arbre central, lesdits couteaux pouvant pivoter autour de leur axe indépendamment de la rotation du tambour. Ce genre de broyeur est utilisé pour le déchiquetage et le broyage de branchages et autres déchets résultant de la mise à blanc d'une plantation ou du nettoyage de sous-bois, depuis que les législations de plus en plus strictes interdisent de brûler ces matières.

Les broyeurs sont généralement montés derrière un tracteur forestier, sur le relevage hydraulique et sont actionnés par la prise de force. Le rotor est généralement constitué d'un tambour creux ou plein, équipé, à sa périphérie, de dents ou couteaux fixes ou rétractables qui sont destinés à broyer la matière et qui constituent, par conséquent, les pièces d'usure. Le rotor est monté dans un châssis muni de patins traînant sur le sol, la hauteur de montage du rotor dans le châssis pouvant être réglable.

Les conditions forestières, par exemple la présence de souches, pierres, roches, etc., ainsi que les puissances de plus en plus élevées des machines motrices mettent non seulement les broyeurs mais également leur tracteur à rude épreuve. Il faut en effet savoir que les rotors tournent à des vitesses avoisinant les 1 500 tours/minute et le moindre déséquilibrage statique ou dynamique occasionne une usure rapide du matériel.

Par ailleurs, les broyeurs connus, notamment les broyeurs à rotor creux, ont l'inconvénient que des branches peuvent pénétrer à l'intérieur du rotor, ce qui présente un risque de bouchage du broyeur et déséquilibre le rotor.

Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau rotor de broyeur forestier avec un bon rendement de broyage et de déblayage de la matière broyée et de bonnes qualités d'équilibrage. Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un rotor du genre décrit dans le préambule qui est caractérisé en ce que au moins une des alvéoles est située dans un plan central médian du tambour, en ce que toutes les autres alvéoles sont disposées de manière à ce que les alvéoles d'une rangée soit décalées, par rapport aux alvéoles de la rangée précédente, vu dans le sens de rotation du tambour, vers la base latérale la plus proche du tambour, d'une distance égale à la largeur d'une alvéole de manière à développer, lors de la rotation du tambour, des vrilles évoluant dudit plan médian du tambour vers chacune des bases de celui-ci suivant un angle inférieur à 45 ° avec ce plan médian et en ce que le tambour est constitué d'un certain nombre de disques empilés les uns sur les autres sur l'arbre central et fixés les uns aux autres.

Chaque alvéole contient, de préférence, une paire de couteaux montés sur le même axe de pivotement.

Selon un mode de réalisation avantageux, le tambour comporte un nombre pair de rangées ayant un nombre pair d'alvéoles et un nombre pair de rangées ayant un nombre impair d'alvéoles. Ainsi, le tambour peut comporter deux rangées de 6 alvéoles et deux rangées de 7 alvéoles.

Chaque disque constituant le tambour possède une épaisseur correspondant à la largeur d'une alvéole.

Les disques peuvent être soudés l'un à l'autre et, à cet effet, leurs bords extérieurs sont chanfreinés pour la mise en place d'un cordon de soudure.

Tous les disques, à l'exception du disque du milieu, comportent un palier central pour le montage sur l'arbre central, une découpe périphérique semi circulaire définissant une alvéole et trois paliers périphériques de support des axes de pivotement des couteaux, le reste du disque étant creux. Les trois paliers périphériques et le centre de la découpe se trouvent respectivement aux quatre points cardinaux de chaque disque.

Le disque du milieu comporte un palier central pour le montage sur l'arbre central, deux découpes périphériques semi circulaires symétriques définissant chacune une alvéole et deux paliers de support des axes de pivotement des couteaux. Chaque disque est, de préférence, décalé angulairement de 90° par rapport au disque adjacent.

Selon un mode de réalisation avantageux, chaque disque, à l'exception du disque du milieu, comporte, sur chacun de ses flancs, une plaquette soudée au disque et destinée à fermer latéralement l'alvéole définie par la découpe du disque adjacent.

Le centre de gravité de chaque disque se trouve avantageusement sur son axe, ce qui permet un équilibrage individuel de chaque disque. D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un rotor selon la présente invention ;

- la figure 2 représente schématiquement la surface du rotor à plat pendant deux tours successifs de rotation ;

- la figure 3 est une vue en perspective et partiellement éclatée d'un rotor selon la présente invention ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un des disques du rotor et

- la figure 5 est une vue en perspective du disque du milieu.

La figure 1 montre un rotor selon la présente invention comprenant un tambour cylindrique 1 0 porté par un arbre central 1 2 qui est monté dans un châssis non représenté et qui est animé d'un mouvement de rotation illustré par la flèche. Dans l'exemple représenté, le tambour comporte, à sa surface extérieure, quatre rangées A, B, C, D d'alvéoles 14, les rangées diamétralement opposées A et C ayant chacune 7 alvéoles et les rangées diamétralement opposées B et D ayant chacune 6 alvéoles, ce qui permet de préserver l'équilibrage de l'ensemble.

Chacune des alvéoles 1 4 possède une forme rectangulaire en projection et semi circulaire en section diamétrale. Dans chacune des alvéoles 14 se trouve une paire de dents ou couteaux 1 6 qui sont monté(e)s sur un axe de pivotement 1 8 traversant le tambour de part en part, le tambour 10 comprenant dès lors quatre axes de pivotement 1 8, un pour chaque rangée. Chaque couteau 1 6 peut pivoter de 360° autour de son axe indépendamment de la rotation du tambour et des autres couteaux 1 6.

Les couteaux 1 6 sont les pièces actives du rotor servant au broyage de la matière et occupent normalement, sous l'effet de la force centrifuge, une position radiale. En cas de forte résistance, les couteaux peuvent toutefois s'escamoter par pivotement dans leurs alvéoles 14.

Dans l'exemple représenté, les couteaux 1 6 sont en forme de marteau. Ils peuvent toutefois avoir d'autres formes. De même, le nombre de rangées de couteaux et le nombre de couteaux 1 6 par rangée peuvent être adaptées à la taille du rotor. La disposition illustrée à titre d'exemple sur la figure 1 est prévue pour un rotor de 2 mètres de longueur et de 50 cm de diamètre. L'arrangement des alvéoles 1 4 et des couteaux 1 6 à la surface du tambour 10 est tel que, lors d'un tour de rotation, chaque endroit sur toute la longueur du rotor est balayée une fois par une paire de couteaux 1 6, ce qui assure un bon rendement et évite que des branches ne passent entre les couteaux sans être touchées par ceux- ci.

Selon un autre aspect de l'invention, les alvéoles 1 4 et les couteaux 1 6 sont disposés de manière à engendrer, lors de la rotation du rotor, une double vrille divergente chassant la matière vers la gauche et la droite du rotor. En effet, comme on peut le voir sur la figure 2, dans la rangées A à 7 alvéoles, celles-ci sont équidistantes, une alvéole 14 se trouvant au centre dans un plan médian du rotor. Dans la rangée suivante B, vu dans le sens de rotation, toutes les alvéoles 1 4 sont décalées d'une largeur d'alvéole vers l'extérieur par rapport aux alvéoles de la rangée A, les trois alvéoles de gauche vers le côté gauche du tambour 1 0 et les trois alvéoles de droite vers le côté droit du tambour 1 0. De manière analogue, les alvéoles de la rangée C sont décalées d'une largeur d'alvéole par rapport à celles de la rangée B et celles de la rangée D sont décalées par apport à celles de la rangée C. Il s'en suit qu'à chaque tour de rotor, l'alvéole centrale de la rangée A et sa paire de couteaux engendrent une double vrille symbolisée par les traits mixtes 20 et formée par les alvéoles successives des rangées suivantes. Ces vrilles partent toutes de l'alvéole centrale de la rangée A vers la gauche et vers la droite du rotor et s'étendent sur trois tours et un quart de celui-ci. Ceci provoque un déblayage de la matière vers les deux extrémités du rotor, ce qui facilitera le ramassage de la matière si elle est réutilisée, par exemple en agriculture.

Il est à noter que l'alvéole centrale 14 de la rangée C ne participe pas à la formation des vrilles. Le but de cette alvéole et de ses couteaux est d'équilibrer l'alvéole centrale de la rangée A et de ses couteaux 1 6.

Comme on peut le voir sur la figure 3, le rotor est formé par un empilage, sur l'arbre 1 2, d'un disque central 22 montré sur la figure 5, entouré de part et d'autre de deux fois douze disques standard 24 (voir figure 4) et de deux flancs d'extrémités 26. Les disques 22 et 14 sont des disques oxycoupés et usinés ayant, de chaque côté, un bord chanfreiné 22a, 22b et 24a, 24b pour être soudés ensemble à l'aide d'un cordon de soudure non montré.

Les disques standard 24 et le disque central 22 ont une épaisseur correspondant à la largeur d'une alvéole 1 4. Les disques standard 24 possèdent tous une découpe 28 semi circulaire définissant une alvéole 14 pour le montage d'une paire de couteaux 1 6. Le disque central 22 qui comporte les deux alvéoles centrales 14 des rangées A et C possède deux découpes semi circulaires symétriques 30 et 32. Aussi bien les disques standard 24 que le disque central 22 comportent, par ailleurs, un palier central 34 pour le montage sur l'arbre central 1 2. Les disques standard 24 comportent, en outre, trois paliers périphériques 36, 38, 40 pour le passage des axes 1 8 de montage et de pivotement des couteaux 1 6. Ces trois axes 36, 38 et 40 sont disposés respectivement à 90° , 1 80° et 270° par rapport au centre de la découpe 28. Le disque central 22 possède deux paliers périphériques 42, 44 pour le passage de deux axes de pivotement 1 8.

Chaque disque standard 24 comporte, par ailleurs, sur chaque face, une mince plaquette 46, 48 s'étendant en forme de croissant autour des paliers 36 et 38. Ces plaquettes 46, 48 sont destinées à fermer latéralement les alvéoles définies par les découpes 28 des disques adjacents, ce qui empêche la pénétration de branches à travers les alvéoles 14 à l'intérieur du rotor. Ces plaquettes 46, 48 comportent également un bord chanfreiné pour être soudé sur le disque 24. II est important que chaque disque 22 et 14 soit équilibré individuellement et que son centre de gravité se trouve sur l'axe du palier central 34. Ceci assure un équilibrage statique et dynamique de l'ensemble du rotor.

Il a été constaté que la réalisation d'un rotor partiellement creux et sans entretoise tel que proposé par l'invention confère à l'assemblage la même robustesse qu'un tambour monolithique.

Claims

REVENDICATIONS

1. Rotor pour broyeur à usage forestier comprenant un tambour cylindrique rotatif (10) supporté par un arbre longitudinal central (12) formant son axe de rotation, plusieurs rangées longitudinales d'alvéoles (14) à la périphérie du tambour (10), des couteaux (16) montés dans chacune desdites alvéoles (14) sur des axes de pivotement (18) s'étendant parallèlement à l'arbre central (12), lesdits couteaux (16) pouvant pivoter autour de leur axe indépendamment de la rotation du tambour (10), caractérisé en ce que au moins l'une des alvéoles (14) est situées dans un plan central médian du tambour, en ce que toutes les autres alvéoles sont disposées de manière à ce que les alvéoles d'une rangée soient décalées par rapport aux alvéoles de la rangée précédente, vu dans le sens de rotation du tambour (10) vers la base latérale la plus proche du tambour (10), d'une distance égale à la largeur d'une alvéole (14), de manière à développer, lors de la rotation du tambour (10), des vrilles évoluant dudit plan médian du tambour (10) vers chacun des bases de celui-ci, suivant un angle inférieur à 45° avec le plan médian et en ce que le tambour (10) est constitué d'un certain nombre de disques (22, 24) empilés les uns sur les autres sur l'arbre central (12) et fixés les uns aux autres.

2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque alvéole (14) contient une paire de couteaux (16) montés sur le même axe de pivotement (18).

3. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour (10) comporte un nombre pair de rangées (B, D) ayant un nombre pair d'alvéoles (14) et un nombre pair de rangées (A, C) ayant un nombre impair d'alvéoles (14).

4. Rotor selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tambour comporte deux rangées (B, D) de 6 alvéoles et deux rangées

(A, C) de 7 alvéoles.

5. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque disque (22, 24) a une épaisseur correspondant à la largeur d'une alvéole (14).

6. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les disques (22, 24) sont soudés l'un à l'autre par leur bord extérieur.

7. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux bords extérieurs de chaque disque (22, 24) sont chanfreinés pour la mise en place d'un cordon de soudure.

8. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que tous les disques (24) à l'exception du disque du milieu (22) comportent un palier central (34) pour le montage sur l'arbre central ( 1 2), une découpe périphérique semi circulaire (28) définissant une alvéole ( 14) et trois paliers périphériques (36, 38, 40) de support des axes ( 1 8) de pivotement des couteaux ( 1 6), le reste du disque étant creux.

9. Rotor selon la revendication 8, caractérisé en ce que les trois paliers périphériques (36, 38, 40) et le centre de la découpe (28) se trouvent respectivement aux quatre points cardinaux de chaque disque (24) .

10. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que le disque du milieu (22) comporte un palier central (34) pour le montage sur l'arbre central ( 1 2), deux découpes périphériques semi circulaires symétriques (30, 32) définissant, chacune, une alvéole ( 1 4) et deux paliers (42, 44) de support des axes de pivotement des couteaux ( 1 6) .

1 1 . Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque disque est décalé angulairement de 90° par rapport au disque adjacent.

1 2. Rotor selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque disque (24), à l'exception du disque du milieu (22), comporte, sur chacun de ses flancs, une plaquette (46, 48) soudée au disque et destinée à fermer latéralement l'alvéole 814) définie par la découpe (28) du disque adjacent.

1 3. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 2, caractérisé en ce que le centre de gravité de chaque disque (22, 24) se trouve sur son axe.