Procédé et dispositif pour la fragmentation de bois et autres matières fibreuses. On sait que, dans de nombreux cas, il est nécessaire de réduire le bois et autres matières fibreuses, telles que paille et autres substances végétales, en très petits fragments de la na ture de la sciure de bois. Cette réduction est utile pour la fabrication de divers agglomérés. Elle est également recommandable pour faci liter le transport de la matière qui se pré sente sous un encombrement beaucoup plus faible à l'état réduit qu'à l'état naturel.
La présente invention a pour objet un procédé de fragmentation de bois et autres matières fibreuses, caractérisé en ce que les matières à fragmenter sont attaquées trans versalement par rapport à leurs fibres, à l'aide d'au moins un outil rotatif présentant des dents inclinées par rapport au plan de coupe.
L'invention a aussi pour objet un dispo sitif pour la fragmentation de bois et autres matières fibreuses, caractérisé par au moins un outil rotatif comprenant au moins une rangée de dents inclinées par rapport. au plan de coupe.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, des formes d'exécution du dispo sitif selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale partielle, suivant la ligne I-I de la fig. 2, d'une fraise. La fig. 2 est un plan partiel correspon dant. La fig. 3 est une coupe verticale partielle, suivant la ligne III-III de la fig. 4, mon trant une variante de fraise.
La fig. 4 est un plan partiel correspon dant.
La fig. 5 est une coupe verticale partielle d'un bloc portant une lame de scie à ruban. La fig. 6 illustre l'action des outils sur une pièce de bois.
La fig. 7 représente, en coupe verticale partielle, une variante.
La fig. 8 représente un profil de dent suivant une autre variante.
La fig. 9 est une coupe suivant la. ligne . I-X-IX de la fi--. 8.
Dans toutes ces figures, a-b désigne l'axe de rotation des outils; c-d indique le plan de coupe.
Suivant les fig. 1 et 2, la fraise comporte trois rangées de dents obliques 1, \?, 3, pré sentant chacune une hauteur x. Dans ces figures, la fraise est venue d'une seule pièce. La fraise est montée sur l'arbre d'entraîne ment par un trou 4.
Suivant les fi-. 3 et 4, des éléments de dents 5 sont rapportés sur un plateau 6, sur lequel elles sont fixées à l'aide de goujons 7, présentant une partie filetée 8. Chaque élé ment comporte trois rangées de dents 9, 10, 11, ayant chacune une hauteur X.
Dans les fig. 1 à 4, les rangées de dents décalées les unes par rapport aux autres dé- finissent un plan oblique destiné à attaquer la matière à fragmenter.
La fig. 5 représente une autre variante constituée par un bloc porte-lame 12, présen tant une ouverture circulaire 13 dans la quelle est placé un ruban de scie 14 à den ture 15. Les dents 15 sont couchées vers l'extérieur dans iiue partie oblique 14' de l'ouverture circulaire. Le ruban 13 de la scie est maintenu fermement contre la paroi exté rieure de l'ouverture 14 par des poussoirs 16, eux-mêmes refoulés à l'aide de goujons 17, à tête conique 1T, agissant sur une paroi incli née 16' d'iui trou transversal percé dans le poussoir 16.
18 est -une pièce de bois à fragmenter. On voit que la scie attaque cette pièce de bois en 18', suivant une certaine inclinaison.
Dans la fig. 6, 19 sont les dents d'une fraise, par exemple suivant les fig. 1 et 2. Ces dents attaquent la pièce de bois 20 trans versalement suivant un plan 21 se présen tant environ à 45 par rapport à la direction de la pièce 20. Les fibres du bois se trouvent ainsi attaquées successivement sur de très fai bles fractions de leur longueur, de sorte qu'elles sont coupées en tout petits fragments.
Lorsqu'on utilise, comme dans les exemples des fig. 1 à 4, plusieurs rangées de dents pla cées à des niveaux différents et décalées les unes par rapport aux autres, non seulement les diverses rangées de dents attaquent les fibres du bois successivement, mais, en outre, dans chaque rangée de dents, la longueur de fibre correspondant à la hauteur de coupe de cette rangée de dents se trouve fragmen tée, du fait que les dents attaquent ces fibres progressivement en raison de leur inclinaison par rapport à elles. Dans cette figure, x dé signe la hauteur de coupe de la fraise et les liges 22 divisent le bois arbitrairement en unités d'avance de coupe y.
On voit ainsi que, si l'on utilise une fraise à une rangée de dents, la hauteur x se trouve fractionnée en parties de coupe y1, y2, y3, par suite de l'in clinaison des dents par rapport aux fibres.
Dans la fig. 7, l'outil comporte un bloc 23 dans lequel une lame de scie 24 est serrée à, l'aide de poussoirs 25 et de goujons à tête conique 26. Dans ce cas, les dents 27 de la scie sont couchées vers l'axe de rotation a-b de l'outil, et de préférence suivant iuz angle très fermé vers le bloc 23. Cet outil est parti culièrement avantageux pour déchiqueter de la matière végétale ligneuse, telle que paille, papyrus, etc.
La fig. 8 représente partiellement le profil des dents 28 d'une fraise correspondant à la. fig: 7. Ces dents, dirigées vers l'axe de rota tion, présentent, en outre, une inclinaison latérale 28', comme le montre notamment la. fig. 9.
Ainsi, on peut déchiqueter de la matière fibreuse en fragments extrêmement petits et, en outre, le rendement est très important parce que, chaque dent n'ayant à accomplir qu'un travail très réduit, la force nécessaire à la fragmentation se trouve répartie uniÏor- mément sur l'ensemble des dents des diverses rangées, de sorte que l'on obtient une distri bution optimum du travail sur toutes les par ties de toutes les dents de la fraise.
Ces outils peuvent être réalisés sous des formes extrêmement variées selon les matières à travailler. Les fraises peuvent comporter une, deux ou tout nombre désiré de couronnes de dents. L'inclinaison des dents de chaque rangée par rapport au plan de coupe et l'in clinaison générale des rangées successives des dents décalées en hauteur les unes par rap port aux autres par rapport au plan de coupe, ces inclinaisons pouvant être égales ou diffé rentes, peuvent varier suivant la nature des matières à fragmenter, la force avec laquelle ces matières sont présentées aux outils frag- menteurs, ainsi que la. vitesse de rotation des outils et la force de la commande.
Dans le cas d'un outil comportant une scie à ruban selon la fig. 5, on pourrait égale ment prévoir une succession de scies à ruban concentriques décalées en hauteur les unes par rapport aux autres, ce qui réaliserait un outil présentant des dents étagées de façon analogue aux fraises précédemment décrites.
La fragmentation exécutée selon le pro cédé de. l'invention à l'aide d'outils offrant un plan de travail oblique par rapport au plan de coupe permet de travailler des bois verts et même fraîchement abattus, dont la proportion d'humidité est encore très élevée. Les fibres étant offertes aux outils fragmen- teurs à un état d'expansion maximum, les fragments formés se contractent ou se rédui sent encore dans une très grande mesure après le séchage, ce qui permet d'obtenir un produit extrêmement fin.
Etant donné que les outils sont de pré férence entraînés à. grande vitesse, il se pro duit, au moment de la fragmentation, un échauffement très appréciable, qui favorise l'évaporation en venant s'ajouter à l'échauf fement déjà produit par le frottement du bois contre le plateau porte-fraise pendant la rotation de ce plateau.
On peut soumettre le produit réduit à un séchage complémentaire immédiatement après la fragmentation, pour assurer une évapora tion complète de l'humidité.
Method and device for the fragmentation of wood and other fibrous materials. It is known that in many cases it is necessary to reduce wood and other fibrous material, such as straw and other vegetable substances, to very small fragments of the sawdust nature. This reduction is useful for the manufacture of various agglomerates. It is also advisable to facilitate the transport of the material which is present in a much smaller footprint in the reduced state than in the natural state.
The present invention relates to a process for the fragmentation of wood and other fibrous materials, characterized in that the materials to be fragmented are attacked transversely with respect to their fibers, using at least one rotary tool having inclined teeth. relative to the section plane.
The subject of the invention is also a device for the fragmentation of wood and other fibrous materials, characterized by at least one rotary tool comprising at least one row of teeth inclined in relation to it. to the section plane.
The appended drawings represent, by way of examples, embodiments of the device according to the invention.
Fig. 1 is a partial vertical section, taken along the line I-I of FIG. 2, a strawberry. Fig. 2 is a corresponding partial plane. Fig. 3 is a partial vertical section taken along line III-III of FIG. 4, my trant a variant of strawberry.
Fig. 4 is a corresponding partial plan.
Fig. 5 is a partial vertical section of a block carrying a band saw blade. Fig. 6 illustrates the action of tools on a piece of wood.
Fig. 7 shows, in partial vertical section, a variant.
Fig. 8 shows a tooth profile according to another variant.
Fig. 9 is a section along the. line . I-X-IX of the fi--. 8.
In all these figures, a-b denotes the axis of rotation of the tools; c-d indicates the cutting plane.
According to fig. 1 and 2, the cutter has three rows of oblique teeth 1, \ ?, 3, each having a height x. In these figures, the strawberry came in one piece. The cutter is mounted on the drive shaft through a hole 4.
According to the fi-. 3 and 4, tooth elements 5 are attached to a plate 6, on which they are fixed by means of studs 7, having a threaded part 8. Each element has three rows of teeth 9, 10, 11, having each a height X.
In fig. 1 to 4, the rows of teeth offset from one another define an oblique plane intended to attack the material to be fragmented.
Fig. 5 shows another variant constituted by a blade holder block 12, having a circular opening 13 in which is placed a saw band 14 with a toothing 15. The teeth 15 are lying outwards in the oblique part 14 '. circular opening. The band 13 of the saw is held firmly against the outer wall of the opening 14 by pushers 16, themselves driven back using studs 17, with a conical head 1T, acting on an inclined wall 16 'd 'iui transverse hole drilled in the pusher 16.
18 is a piece of wood to be fragmented. We see that the saw attacks this piece of wood in 18 ', following a certain inclination.
In fig. 6, 19 are the teeth of a milling cutter, for example according to FIGS. 1 and 2. These teeth attack the piece of wood 20 transversely along a plane 21 being approximately 45 with respect to the direction of the piece 20. The wood fibers are thus attacked successively on very small fractions of their length, so that they are cut into very small fragments.
When using, as in the examples of fig. 1 to 4, several rows of teeth placed at different levels and staggered with respect to each other, not only the various rows of teeth attack the fibers of the wood successively, but, in addition, in each row of teeth, the length fiber corresponding to the cutting height of this row of teeth is fragmented, because the teeth attack these fibers progressively due to their inclination relative to them. In this figure, x denotes the cutting height of the cutter and the rods 22 divide the wood arbitrarily into units of cutting feed y.
It can thus be seen that, if a milling cutter with one row of teeth is used, the height x is found to be divided into cutting parts y1, y2, y3, owing to the inclination of the teeth with respect to the fibers.
In fig. 7, the tool has a block 23 in which a saw blade 24 is clamped with, with the aid of pushers 25 and conical head studs 26. In this case, the teeth 27 of the saw are lying towards the axis. of rotation ab of the tool, and preferably along iuz very closed angle towards the block 23. This tool is particularly advantageous for shredding woody plant material, such as straw, papyrus, and the like.
Fig. 8 partially shows the profile of the teeth 28 of a milling cutter corresponding to the. Fig: 7. These teeth, directed towards the axis of rotation, have, in addition, a lateral inclination 28 ', as shown in particular. fig. 9.
Thus, fibrous material can be shredded into extremely small fragments and, moreover, the yield is very important because, as each tooth only has to perform very little work, the force necessary for the fragmentation is distributed evenly. - even on all the teeth of the various rows, so that an optimum distribution of the work is obtained on all the parts of all the teeth of the cutter.
These tools can be produced in extremely varied forms depending on the materials to be worked. The burs can have one, two, or any desired number of tooth crowns. The inclination of the teeth of each row with respect to the cutting plane and the general inclination of successive rows of teeth offset in height with respect to one another with respect to the cutting plane, these inclinations possibly being equal or different , may vary according to the nature of the materials to be fragmented, the force with which these materials are presented to the fragmenting tools, as well as the. speed of rotation of the tools and the force of the drive.
In the case of a tool comprising a band saw according to FIG. 5, one could also provide a succession of concentric band saws offset in height with respect to each other, which would produce a tool having stepped teeth similarly to the cutters described above.
The fragmentation carried out according to the process of. the invention using tools offering a work plane oblique with respect to the cutting plane makes it possible to work green and even freshly felled wood, the moisture content of which is still very high. Since the fibers are offered to the fragmenting tools at a maximum state of expansion, the fragments formed contract or shrink to a very great extent after drying, resulting in an extremely fine product.
Since the tools are preferably trained in. At high speed, a very appreciable heating is produced during fragmentation, which promotes evaporation by adding to the heating already produced by the friction of the wood against the cutter plate during rotation of this plateau.
The reduced product can be subjected to further drying immediately after comminution to ensure complete evaporation of moisture.