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BREVET D'INVENTION Appareil de broyage et de hachage des os, du lard, etc.. par- ticulièrement destiné au traitement des cétacés ".
Jusqu'à, présent, on effectuait exclusivement le traitement des cétacés, dans les installations de cuisson flottantes, en faisant cuire et en exposant pendant plusieurs heures à une pression de vapeur effective de 4 à 6 atmosphères, dans des chaudières ou tambours de cuisson fixes ou tournants, la chair,, les os et le lard traités les uns et les autres suivant le même procédé . Ensuite, on faisait écouler l'huile extraite par la cuisson, et on jetait par dessus bord le résidu qui le plus souvent se présentait, du fait de la cuisson, sous la forme d'une bouillie .
Dans ce procédé,on ne broyait ou ha- ;hait guère les matières ; lard, la chair et les os n'étaient au contraire sciés ou hachés que dans une mesure juste suffisante pour pouvoir être tout juste introduits dans l'orifice de chargement de la chaudière, les os de grande dimension étant sciés en morceaux de dimension correspondante au moyen
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d'une scie à vapeur.
Ce mode opératoire extrêmement peu économique utilisé jusqu'à présent et qui ne visait à obtenir que l'huile de baleine avait pour conséquence de gaspiller la matière disponible et de décimer les troupeaux de baleines. Il présentait en outre cet inconvénient que, du fait de la longue durée de cuisson, on n'obtenait que des huiles de qualité inférieure, de couleur foncée et ayant une forte odeur particulière à l'huile de baleine, et que les résidus de cuisson jetés par dessus bord contenaient encore de grandes quantités d'une huile de valeur élevée .
C'est ainsi que, dans le procédé de cuisson précité, il reste encore, dans le traitement par exemple des os de baleine, souvent jusqu'à 30 % d'huile à l'inté- rieur des os, même après une cuisson sous pression de 10 15 heures, et bien que l'huile dans les cellules des os de baleine soit libre d'en sortir.
Aussi a-t-on déjà proposé des procédés de traitement des cétacés, qui ont pour but d'utiliser complètement le lard, la chair et les os de ces derniers ( en vue de ne pas décimer les troupeaux), ces procédés devant permettre d'une part, tout en augmentant le rendement, d'obtenir des huiles de meilleure qualité et d'autre part des résidus débarrassés d'huile et pouvant être utilisés comme fourrage de qualité élevée .
Par exemple, d'après le procédé de traitement décrit dans le brevet belge n 402.609 au nom de la Demanderesse, on supprime l'action directe de la vapeur sur la matière à traiter, le traitement du lard et des os s'effectuant par chauffage de la matière broyée ou hachée par l'action directe d'un agent de transmission de la chaleur, par exemple d'un bain chaud d'huile ou d'eau, de préférence sous une pression réduite,et jusqu,)¯ une température n'atteignant pas la température d'ébul- lition de l'eau, de telle sorte que l'huile sorte en grande partie de la matière qui est ensuite soumise à une compres-
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sion qui permet de retirer l'huile résiduelle d'une manière presque complète , Par ce moyen,
non seulement on obtient une huile de meilleure qualité et on extrait cette huile d'une manière plus complète que par les anciens procédés de cuisson connus, mais les éléments nutritifs sont conservés dans les résidus qui peuvent alors être transformés en fourrage de qualité élevée ,
Or, on sait que, du fait des prescriptions légales ainsi que des conditions météorologiques et du temps considérable qui est nécessaire pour se rendre sur les lieux d'opération et pour en)revenir , la durée du travail dans les installations de cuisson flottantes de ce genre est limitée à quatre mois environ.
Par conséquent, et du fait des frais élevés de ces expéditions, le traitement des cétacés dans ces installations de cuisson flottantes ne peut être bénéficiaire que si l'on peut traiter de grandes quantités de cétacés dans la période de travail préci- tée d'une durée relativement brève .
Or, la Demanderesse a trouvé que, par le procédé de traitement précité, on peu(obtenir l'huile contenue dans le lard, la chair et les os des cétacés en quelques minutes lorsqu'on fait prêcéder le traitement d'un broyage ou hachage appropriéde la matière . Par ce moyen, on peut en conséquence augmenter très sensiblement la capacité de l'installation de cuisson, mais cette précaution entraîne également un autre avantage très sensible qui consiste dans le fait que, grâce à ce que l'opération d'extraction est très abrégée et par différence avec ce qui se pa.,sse dans les procédés de cuisson de longue durée appliquée jusqu'ici, les huiles qu'on obtient ne subissent pas d'influences nuisibles.
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La demanderesse a observé toutefois à ce propos que, dans l'opération de broyage ou de hachage des os de céta- cés, du lard et des matières analogues, il ne doit se pro- duire aucun effet de compression ou d'écrasement, sinon il se forme une émulsion qui est difficile à séparer et qui rend l'opération d'extraction de l'huile plus difficile .
En effet, les os des cétacés frais par exemple contiennent environ 20 % d'eau et 40 à 60% d'huile, tandis que le reste est constitué principalement par de la chaux et des substances telles que la colle. Cette composition est toutefois particulièrement favorable à la formation d'une émulsion.De même, il se forme facilement des émulsions lorsqu'on broie ou hache d'une manière non judicieuse le lard de cétacés qui contient une forte proportion d'huile et d'eau . les essais qui ont été faits pour broyer les os dans la mesure nécessaire au moyen des machines dont on disposait jusqu'ici pour ce travail n'ont pas apporté la solution du problème .
D'autres essais effectués en utilisant des tambours tournant à grande vitesse et comportant des lames mobiles et des contre-lames fixes n'ont pas non plus donné de résultats et ne permettraient pas non plus d'effectuer le broyage des os en une seule opération. En effet, comme les os de cétacés utilisés sont le plus souvent entourés d'un tissu de tendons, il y adhère encore une grande quantité de chair contenant des tendons, et les os broyés ou hachés sur le tambour à lames précité formaient par conséquent une masse hachée mais encore très cohérente composée d'os, de tendons et de chair.
Par conséquent, il nest pas possible d'obtenir par le travail de hachage du tambour tournant à lames une ouverture des cellules des os telle qu'elle est nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé de traitement des cétacés mentionné ci-dessus.
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On a également essayé d'obtenir ultérieurement un broyage ou hachage convenable sur une machine spécialement établie à cet effet et analogue au hachoir rotatif ordinaire à viande. En plus des difficultés qui résultaient dans ce travail du fait des tendons de grande longueur, on n'obtenait pas l'effet de compression et d'écrasement de la machine qu'une masse semblable à une émulsion qui ne convient pas pour la mise en oeuvre du mode opératoire précité.
La Demanderesse a trouvé ensuite que la sciure d'os expulsée par la lame de la scie pendant le sciage précité des os fournit la matière qui convient pour le procédé de traitement sus@mentionné des os de cétacés. L'examen du fonctionnement de la scie a montré que l'effet de la scie sur les os de cétacés consiste en un travail de réduction en esquilles. Par le sciage, les cellules des os sont ouvertes violemment et dans une large mesure sans qu'il s'ènsuive la formation d'une émulsion. Ensuite ont été effectués des essais avec des lames de soie circulaire. Ces essais ont apporté la confirmation des résultats des recherches précitées.
Mais on a observé à ce propos qu'il se produit une perte de puissance énorme par le frottement qui prend naissance dans la saignée de sciage quand les différentes lames de scie s'engagent profondément dans l'os de cétacé, et que la sciure quton obtient dans ce cas a tendance à former une émulsion du fait. du frottement et de l'échauffement qui se produisent. Cette observation a conduit à d'autresessais.
Le résultat de ces essais a été qu'un tambour de sciage consti- tué par l'assemblage de lames de scie airculaire de diamètre différent, c'est-à-dire un tambour dans lequel entre deux lames de scie de grand diamètre sont disposées un assez grand nombre de lames de scie de plus petit diamètre présentant les unes par rapport aux autres des décalages dont le total cor-
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respond à la largeur d'une dent, permet de broyer les os de cétacés les plus gros en une seule opération et par grandes quantités en utilisant une puissance très faible et en les transformant en esquilles ou grains de 1 à 2 mm.
Tandis que le tambour de sciage composé uniquement par des lames de scie disposées les unes à côté des autres fournit d'excellents résultats dans le broyage des os, lorsqu'on l'utilise paur hacher le lard ou la chair des cétacés on observe que les filaments de tissu existant dans ces matières premières ne sont pas découpés dans la mesure désirée, de sorte que ces filaments se présentent dans la masse broyée à la façon de ficelles, ce qui a un effet défavorable sur l'opération de traitement qui fait suite au broyage ou hachage.
Or, la Demanderesse a trouvé d'autre part qu'on peut également supprimer cet inconvénient en découpant d'abord le lard en bandes étroites de telle sorte que les filaments de tissu soient également découpés et que les bandes de lard soient ensuite finement hachées après ce découpage . On peut obtenir ce résultat en constituant le tambour de sciage par l'assemblage de lames circulaires et de lames de scie circulaires de telle sorte qu'entre deux lames de scie soit disposée une lame de découpage circulaire d'un diamètre supérieur.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée .
La fig. 1 est une coupe transversale d'un appareil qui peut être utilisé en particulier pour le broyage des os.
La fig. 2 est une coupe longitudinale de cet appareil.
La fig. 3 représente à plus grande échelle la disposition des lames de scie .
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La fig. 4 représente à plus grande échelle la contrelame fixée sur l'appareil.
La fig. 5 est une coupe transversale, et la fig. 6 une coupe longitudinale d'un appareil qui peut être utilisé en particulier pour le découpage ou hachage du lard de cétacé.
La fig. 7 représente une contre-lame analogue -celle de la fig. 4.
La fig. 8 représente à plus grande échelle une partie du tambour de sciage .
Selon les fig, 1 à 3, le tambour de sciage est constitué par l'axe 1 qui tourne dans des paliers à billes 2 et sur lequel sont disposés entre les plaques d'extrémité 3 les lames de soie 4 et 5 et les disques intermédiaires6.
Les lames de scie 4 ont un diamètre de 20 mm.plus grand que celui des lames de scie 5. Entre deux lames de scie 4 se trouvent cinq lames de scie 5, et entre deux lames de side 4 et 5 ou 5 et 5 se trouve une rondelle ou un disque intermédiaire 6. Le diamètre des rondelles ou disques intermédiaires 6 est de 20 mm inférieur. à celui des lamesde scie 5. Les cinq lames de soie 5 disposées les unes à côté des autres sont décalées chacune par rapport à ses voisines d'un cinquième de la largeur d'une dent. Lesdents deslames de scie ont une voie de 1 mm . Les dsques ou rondelles intermédiaires ont une épaisseur telle que malgré la voie il reste encore 1 mm entre les lames de scie fonctionnant les unes à côté des autres.
Le cylindre ou tambour de sciage 7 constitué par l'assemblage des plaques d'extrémité 5, des lames de soie 4 et 5 et des rondelles intermédiaires 6 est maintenu assemblé par-les boulons d'armature 8. Le tambour de sciage 7 est monté au moyen des paliers à billes 2 sur le châssis 9. Le boîtier ou carter 10 qui repose sur le châssis 9 est relié à l'entonnoir ou trémie de chargement @
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11 qui peut être ouvert.La contre-lame 12 est disposée radia- lement sur le rayon de coupe sous l'angle visible sur le dessin, de manière que la pression qui s'exerce sur cette lame soit transmise au socle ou à la fondation au moyen de la nervure de raidissement 13.
La contre-lame 12 est disposée de telle sorte qu'entre celle-ci et les arêtes des lames de scie 4 et 5 il reste un intervalle ou une fente de 0,5 mm. Comme les arêtes des lames de scie s'usent en cours de fonctionnementè, il faut pour conserver sa largeur à la fente précitée que la contre-lame soit disposée d'une manière réglable. L'entonnoir ou trémie de chargement 11 s'élargit de préférence vers le bas dans le sens de rotation du tambour de sciage, ainsi que le représente le dessin.
Par la réunion de lames de scie distinctes en un tambour de sciage on conserve, il est vrai, le mode de travail ou de fonctionnement de ces lames de scie distinctes, mais le travail est facilité et la puissance augmentée pour les raisons suivantes. Tout d'abord, l'effet de frottement dans la fente de sciage est supprimé. La disposition du tambour de sciage exige en effet une puissance par lame de scie qui n'est que la moitié de celle qu'exige une lame de scie isolée, car la lame voisine , en avance d'une dent, a déjà enlevé la matière de l'un des côtés de la saignée et sur la profondeur à l'avance de coupe.
Tandisque, d'autre part, la lame de scie isolée n'a qu'une masse négligeable et par conséquent ne possède pas d'inertie ,la réunion des lames de scie et des tôles intermédiaires en un tambour de sciage permet d'obtenir une puissance de travail élevée par l'utilisation d'une vitesse de rotation élevée combinée avec le poids élevé du tambour de sciage. On obtient par les décou- pages préalables au moyen des lames de coupe 4 une division de l'os et par conséquent un travail plus facile pour les lames de coupe 5. On évite d'autre part, par l'avance des lames 4, que le cylindre de sciage attaque l'os immédiatement
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sur toute sa largeur lorsqu'on l'introduit dans l'appareil .
La charge initiale est ainsi fortement réduite et on obtient d'une manière certaine un fonctionnement calme et sûr pour la machine ,
Un tel appareil comportant un cylindre ou tambour de sciage de 800 mm de diamètre et de 800 mm de longueur broie en une heure, et en tournant à la vitesse de 1200 tours à la minute, environ 30 tonnes de gros os de cétacés en les transformant en esquilles ou cepeaux d'une épaisseur de l à 2 mm.
Selon les fig. 5 à 8, le tambour de sciage est constitué par un assez grand nombre de lames de coupe circulaires 14 et de lames de scie 15 disposées les unes à côté des autres en alternant et fixées sur un arbre 17 qui tourne dans les paliers 16.
Ainsi que le montre en particulier la fig, 8, les lames de scie 14 ont un diamètre plus grand que celui des lames de scie 15, la différence étant de 20 mm. environ,de telle sorte que les disques sont en saillie de 10 mm environ par rapport aux dents 18 des lames de scie .
Sur leur bord, les disques 14 sont affûtés suivant un cône à très grand angle au sommet et sur une largeur de 20 mm environ de telle sorte que la distance entre les disques se rétrécit progressivement du bord tranchant extérieur vers les dents de la soie, ce qui a pour effet, en cet endroit, de comprimer latéralement la matière décoppée de telle sorte qu'elle ne peut pas s'échapper latéralement lorsqu'elle est attaquée par les lames de scie, tandis que vers le bas c'est la contre-lame immobile 19 qui l'em- pêche de s'échapper.
La contre-lame 19 (fig. S'et 7) est disposée fixe et comporte des évidements 20 correspondant aux tranchants saillants des lames de coupe circulaire 14 et dans lesquels @
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s'engagent ces tranchants, tandis aue les dents 18 des lames de scie 15 ne s'avancent que jusqu'à proximité immédiate de la contre-lame.
Ainsi que le montre la fig. 5, les différentes scies circulaires 15 sont munies ordinairement de deux dents de scie 18, mais on peut également en prévoir-trois ou davantage. Il est avantageux de monter ces dents de scie par queue d'aronde dans les lames de scie et elles sont interchangeables. Chaque dent de scie est conique et d'une forme exactement adaptée à celle du coin qui existe entre les lames de découpage circulaire du fait de leur affûtage, ainsi que le montre particulièrement bien la fig. 8.
Les lames circulaires 14 sont simplement affûtées sur leur pourtour, ou au contraire,ainsi que le montre en 21 la fig. 5, munies d'une denture, très petite il est vrai .
Pour faire arriver la matière à découper, le lard par exemple, on se sert d'un dispositif d'avancement consistant en une chaîne de transport 22 sur laquelle on fait avancer le lard 23 vers le tambour de sciage et sur la contre-lame 19. Au-dessus se trouve un tambour d'entraînement 24 comportant sur son pourtour des dents ou des lames 25 d'entrée en prise. Il est monté sur un bras 27 pouvant @ tourner sur l'axe 26 et appuyé sur le lard 23 par son propre poids on encore par un poids supplémentaire ou par la force d'un ressort. Ce tambour d'avancement est entraîné mécaniquement et sa vitesse de rotation est réglable .
L'ensemble est entouré d'un boîtier ou carter 28 approprié porté par un châssisde support 29 .
Le mode de fonctionnement de cet appareil est le suivant. Le lard 23 amené par la chaîne de transport 22 sous le tambour ou rouleaux d'avancement 24 est poussé par ce rouleau sur la contre-lame 19 et contre le tambour de sciage qui commence par entailler le lard au moyen des lames --Ou-
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pantes circulaires 14. Les petites bandes de lard qu'on ob- tient ainsi sont comprimées latéralement entre deux lames circulaires coupantes du fait de l'intervalle qui se rét ré- cit progressivement et sont maintenues par la contre-lame 19, pour être ensuite découpées en très petits morceaux par les dents 18 des scies circulaires 15. Il est impossible que les bandes de lard découpées au préalable n'échappent,car elles sont coincées entre deux disques circulaires coupants et sont Soutenues par la contre-lame 19.
A l'aide de ce procédé et de cet appareil, on obtient par rapport aux machines actuelles de hachage du lard un grand avantage économique qui consiste en ce qu'on obtient avec une puissance relativement faible un hachage trèsfin en un temps aussi court que possible.
Le rendement ressort de l'exemple suivant :
Pour un diamètre de 500mm pour la scie cylindrique fonc- tionnant en appareil à hacher le lard, et une vitesse de ro- tation de 1000 tours, on atteint une vitesse périphérique de 1570 mètres à la minute. Sur chaque lame de scie sont mon- tées deux dents de scie, de sorte qu'il se produit 3140 en- tailles à la minute . Tour une profondeur de coupe de 1 mm à chaque entaille, on découperait en une minute un morceau de lard de 3140 mm. Pour une largeur de 500mm pour les ban- des de lard de cétacés et une épaisseur de 150 mm , cela donne une capacité d'environ 14 m3 à l'heure .
Le procédé et l'appareil peuvent servir non seulement à hacher le lard, la chair ou viande et les matières analo- gues, mais également à hacher ou broyer les graines ou fruits oléagineux durs et les matières analogues.