Analysis of the various types of mills/Milling with the mills/fr

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Analyse des différents types de moulins

par François Dewaele

• Les principales céréales et opérations post-récolte
• Les produits de la meunerie
• Méthodes traditionnelles de mouture du grain.
• Moudre avec les moulins
• Comparaison des broyeurs à roues motorisés et des broyeurs à marteaux
• Bibliographie

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Outre ces technologies traditionnelles encore répandues dans les zones rurales africaines, de petits moulins ont émergé dans les villes et les villages. Deux grands types de moulins, fonctionnant selon des principes différents, se partagent le marché : les moulins à meule et les moulins à marteaux.

Les moulins à roue

Il existe plusieurs types de motorisation disponibles, chacun correspondant à un type de moulin différent : moulin manuel, à traction animale, à moteur et même à eau.

A. Principe de fonctionnement Le principe de fonctionnement de ces moulins est le broyage du grain par écrasement entre deux surfaces abrasives : les meules. Ils sont constitués d'une roue fixe et d'une roue mobile tournant sur la première dans un plan horizontal ou vertical (voir image 9 : moulin à roue horizontal, et image 10 : moulin à roue vertical). Les deux roues de la machine sont identiques en termes de matériau et de dimensions.

Le grain est versé dans une trémie conique ou pyramidale. Une vanne d'alimentation située à la base de la trémie permet de réguler le débit du grain. Il pénètre dans la chambre de broyage par le centre d'une des roues, dont la partie axiale est creuse. Le broyage du grain s'effectue selon le trajet qu'il effectue entre les deux roues, du centre vers la périphérie.

Les moulins à meules horizontaux et verticaux donnent des résultats différents. En effet, dans le cas des moulins à meules horizontaux, le grain est progressivement dirigé vers la périphérie lors de la mouture, guidé par les cannelures de la meule sous l'effet de la seule force centrifuge. Dans le cas des moulins à meules verticales, le grain subit davantage l'effet de son poids, qui le tire vers le bas, c'est-à-dire vers la périphérie de la meule. Son temps de passage est plus court, ce qui produit une farine moins régulière avec les meules horizontales.

Cependant, la fabrication des broyeurs à roues horizontales est plus complexe, car elle nécessite un angle dans la transmission pour l'installation d'un moteur thermique. Le coût de cet ensemble est élevé. L'ouverture de maintenance, l'accès à l'intérieur et le démontage des roues horizontales sont également complexes. Par conséquent, les broyeurs à roues verticales sont beaucoup plus répandus. La construction de broyeurs à roues horizontales ne se justifie que pour les grandes roues (d'un diamètre supérieur à 500 mm) dont le poids ne peut être supporté que par un axe horizontal, ou pour les très petits broyeurs domestiques.

B. Les roues

Matériaux utilisés : les meules constituent les principaux composants de ces broyeurs. Leurs matériaux de fabrication sont de natures différentes. Il existe deux principaux types de meules, dont le choix dépend de l'usage prévu et du prix auquel elles sont destinées :

• Roues métalliques : Ces moulins sont également connus sous le nom de « moulin à disques » ou « moulin à plaques » ; les plaques sont en fonte d'acier. Ils sont très robustes, peu coûteux et permettent de moudre une grande variété de produits secs ou légèrement humides (céréales, arachides, noix de karité, etc.). Cependant, la farine risque d'être chauffée, et il faut deux passages de la roue pour obtenir une farine fine.
• Roues en pierre : parmi celles-ci on distingue :
  • Les moulins à roue en pierre naturelle sont généralement fabriqués à partir d'un mélange de roches siliceuses proches du quartz et se trouvent dans une carrière (parfois appelés roues en silex). Il existe également des roues en granit ou en basalte volcanique taillées dans une formation rocheuse.
  • Meules à particules abrasives (naturelles ou artificielles) agglomérées avec un ciment d'oxychlorure de magnésium. L'abrasif est généralement un corindon synthétique, un matériau très dur. D'autres meules sont fabriquées en corindon naturel, le naxos, une pierre originaire de Grèce ou de Turquie.

L'usure des meules ne les prive pas de leurs propriétés abrasives, car de nouveaux bords apparaissent toujours à la surface. En raison de leur poids et de la difficulté de les positionner verticalement, les meules de grand diamètre (à partir de 60 cm) sont souvent disposées horizontalement.

Le tableau 3 résume les avantages et les inconvénients des principaux types de roues.

Tableau 3 : Avantages et inconvénients des principaux matériaux utilisés pour le broyage.

Un assemblage étudié. L'assemblage d'une meule consiste à équiper sa surface de travail d'une série de rayons, dont le nombre, la forme et la taille dépendent de la nature du grain à moudre et du degré de finesse souhaité. Les rayons fendent les grains sur toute la surface de travail et assurent le refroidissement du moulin et de la farine (voir images 11 et 12). Les variations de forme et de disposition des rayons sont innombrables. Certains des types les plus courants sont illustrés à l'image 11.

La pulvérisation du grain est assurée par la feuillure, ou partie lisse du moulin, généralement piquée ou fissurée pour une mouture plus efficace. Une feuillure trop importante peut être source de chaleur. En général, plus le nombre de rayons est élevé, plus le broyage est froid et plus le débit est important.

L'assemblage des meules en corindon, ou le réaffûtage des meules en fonte, consiste à réparer les rainures lorsque le frottement est trop émoussé. Les meules doivent être affûtées environ toutes les cinq tonnes de grains moulus.

Les réglages doivent être précis. En effet, la finesse de la farine est déterminée par le calibre des meules. Le réglage de la finesse est régulé par le serrage des meules via un volant : plus les meules sont serrées, plus la farine est fine, mais plus le débit diminue.

Un système de ressort de sécurité garantit que les meules ne soient pas endommagées par le passage accidentel d'un corps étranger (cailloux, nickel, etc.). Un levier permet également de démonter les meules afin d'éliminer la farine restante après une longue période de mouture. Il est donc essentiel d'ajuster l'espacement des meules en fonction du grain à moudre. Il faut notamment éviter de moudre des grains de diamètres différents (millet et maïs, par exemple) sans modifier les réglages. Un espacement incorrect des meules peut entraîner :

• un fraisage incomplet,
• la formation d'une pâte qui adhère aux roues et ne coule pas
• usure prématurée des roues par frottement les unes contre les autres.

Il est toujours prudent d'avoir des roues de secours, stockées dans de bonnes conditions.

Une large gamme de vitesses de rotation. Les vitesses indiquées par les fabricants varient entre 350 et 900 tr/min. Des vitesses très élevées (jusqu'à 3 000 tr/min pour un petit moulin électrique) ou très basses (100 tr/min) existent, mais sont rares. Les vitesses indiquées dans la documentation sont des vitesses moyennes. Comme les vitesses influencent la qualité de la mouture, on peut les réduire légèrement pour améliorer la qualité de la farine, en diminuant le débit, sinon la farine est moins homogène et plus chaude. Cette variation peut atteindre 25 %.

Durée de vie La durée de vie est difficile à déterminer car elle dépend de la vitesse, de la dureté des grains, de la finesse souhaitée de la farine et du degré d'attention que nous apportons au moulin (malgré les systèmes de sécurité, des corps étrangers endommagent toujours les roues).

Un changement périodique est à prévoir (par exemple une paire de meules métalliques peut moudre jusqu'à 35 tonnes de céréales, si elle est affûtée toutes les 5 tonnes, et si aucun corps étranger n'est venu endommager les meules (d'après Du grain à la farine : le décorticage et la mouture des céréales en Afrique de l'ouest, François, M., GRET, Paris, 1988, 279 p., Coll. : Le point sur les technologies, ISBN : 2-86-844029-11).

C. Le type de transmission Il existe différents types de moulins à roues motorisés : ceux-ci peuvent être manuels, à traction hippomobile, à eau, ou encore à moteur thermique ou électrique.

Les moulins manuels : un échec relatif Ce sont de petits moulins, d'un débit d'environ 10 kg/h (pour la farine grossière). Ils sont entraînés par une manivelle et sont équipés de roues de 9 à 10 cm de diamètre.

Nous fabriquons différents types de moulins selon leur utilisation. Pour l'Europe, il s'agit généralement de moulins à meules pour l'alimentation des volailles, qui ne nécessitent qu'un minimum de particules fines. C'est l'inverse pour les moulins manuels qui transforment les céréales en farine. La finesse de mouture varie selon les paramètres de conception suivants :

• Diamètre du disque
• Type de rainures dans les disques
• Utilisation d'un pré-broyeur (ou de plusieurs passes)

Une matière finement broyée est obtenue grâce à de grands disques à fines rainures et à l'utilisation d'un pré-broyeur, ce dernier étant principalement nécessaire pour moudre les grains de maïs gros et durs. La comparaison entre les tableaux 2 et 4 (a, b, c) montre que l'indice de finesse est presque toujours inférieur à celui de la farine produite par les procédés traditionnels.

En Afrique, des tentatives ont été faites pour utiliser ces moulins de petite capacité dans les ménages, et non dans les services collectifs. Ces essais se sont soldés par des échecs. Cela n'est pas dû au prix de ces appareils, mais principalement au fait que, pour obtenir une farine fine, équivalente à celle obtenue avec un mortier et un pilon, il est nécessaire d'effectuer deux ou trois passages au moulin. La dépense de temps et d'énergie est supérieure à celle d'un broyage traditionnel. Le tableau 5 résume les projets de moulins manuels qui ont échoué. En réalité, nombre de ces moulins ont été récupérés pour d'autres usages, comme le broyage de piments séchés ou la préparation d'aliments pour animaux.

Il existe également des moulins manuels équipés de roues plus grandes (20 cm). Leur débit peut atteindre 20 à 40 kg/h. Leur prix est cependant comparable à celui des petits moulins motorisés (par exemple, le NOVA + manuel disponible chez Deklerk-Bexen) : environ 1 000 à 1 500 €.

A. Moulin « Atlas n° 1 » (Hunt)

B. Moulin « Atlas n° 3 » (Hunt)

C. Moulin « Criquet 2 » (Moulis)

Tableaux 4a, 4b, 4c : Essais de moulins manuels. D'après « David Livingstone Institute Series on Choice of Techniques in Developing Countries, volume 1 : Brewing in Developing Countries », J. Keddie et W. Cleghorn, Scottish Academic Press, Édimbourg, Écosse, 1979, 134 p., ISBN : 7073-0240-3. »

Tableau 5 : Aperçu des projets de moulins manuels abandonnés. D'après « David Livingstone Institute Series on Choice of Techniques in Developing Countries, volume 1 : Brewing in Developing Countries », J. Keddie et W. Cleghorn, Scottish Academic Press, Édimbourg, Écosse, 1979, 134 p. ISBN : 7073-0240-3.

Moulins motorisés : populaires mais coûteux. Les moulins à roue sont souvent équipés d'un moteur électrique ou à combustion interne de 3,5 à 8 chevaux. Il existe également des modèles pouvant être reliés à l'attelage à 3 pintes d'un tracteur.

La puissance du moteur varie en fonction du type et de la taille des meules, ainsi que de la vitesse et de la finesse de la farine souhaitée. La vitesse est de l'ordre de 600 tr/min pour les moulins à meules métalliques et de 400 à 500 tr/min pour les moulins à meules en corindon.

Parmi les moulins à meules métalliques, Hunt (modèle 1A ou 2A) et Bentall sont des marques très courantes. Mais de nos jours, de plus en plus, et parfois même seules leurs répliques indiennes (Amuda) ou tanzaniennes sont moins chères.

Mais ces moulins sont difficiles à construire, notamment en ce qui concerne le système de contrôle de la mouture, et très peu d'artisans locaux participent à leur fabrication. Bien que coûteux à l'achat, leur entretien est également plus complexe et coûteux que celui des moulins à marteaux. De plus, ces derniers sont plus performants que les moulins à meules.

Comme mentionné précédemment, les moulins à meule en pierre naturelle ou en corindon n'offrent pas la polyvalence des moulins à meule en métal, mais produisent une farine de meilleure qualité. On les trouve surtout en ville, où les consommateurs sont plus exigeants.

Les résultats précis (fine farine, puissance requise, vitesse,..) des essais réalisés sur les moulins à roue motorisés sont donnés dans le paragraphe comparatif des moulins à roue et à marteaux.

Le moulin à traction animale Ce type de moulin est une technologie intermédiaire entre les méthodes manuelles (pilon et mortier, moulin à bras) et le moulin motorisé.

Plusieurs modèles ont été développés, notamment par l'UNAT en collaboration avec Cheikh Gueye (résultats d'essais et détails de construction disponibles dans "Improvements and cost reducing changes on a treadmill (MATA : Moulin à Traction Animale), Peeters L., van der Valk RE, Prot F., UNATA Research and Development, Aarschot, 1994, 26p.)", et par l'ITDello (Institut Technologique Dello) en collaboration avec le Relais Technologique ENDA et deux artisans africains : Cheikh Gueye (Gossas au Sénégal) et Paul Nikiema (Ouagadougou, Burkina Faso).

Ces moulins à traction animale peuvent être entièrement fabriqués sur place par des artisans/mécaniciens, à l'exception des roues qui nécessitent souvent l'importation. L'expérience acquise au Sahel montre que quelques semaines de formation suffisent à former un artisan qualifié à la construction de moulins, même en autonomie, dans l'étable. La disponibilité et la maîtrise des matériaux de soudage sont essentielles.

Le modèle succinctement présenté ici est réalisé par ITDello.

Le mode opératoire est simple. L'étable à traction animale actionne un moulin à roues. L'âne, le cheval ou la mule court autour d'un mur sur lequel est montée une roue. Lorsque l'animal avance, la roue est entraînée et génère une rotation autour de l'axe de mouvement. Un système de transmission à chaînes et pignons permet d'entraîner, à vitesse multipliée, l'axe du moulin à roues mobile (voir image 15).

Cette construction, inhabituelle à première vue, a l'avantage de ne nécessiter qu'un seul opérateur, assis sur une chaise placée à côté du moulin, d'où il peut surveiller simultanément l'animal ainsi que le moulin, régler l'écartement entre les roues et recueillir la farine.

Le débit est d'environ 10 à 20 kg/h. Ce débit est une moyenne et ne tient pas compte du temps de repos de l'animal. On observe également des variations plus importantes, notamment en raison de :

• La nature de l'animal : cheval ou âne (nombre de tours inférieur pour l'âne ; généralement 2,5 tr/min, pour le cheval, jusqu'à 4 tr/min).
• L'état physique de l'animal : fatigue, mauvaise alimentation (surtout pendant la saison sèche).
• Son caractère (mal dressé,...).
• La teneur en humidité du grain.
• Les réglages de l'espace ou de la pression entre les roues.
• Les réglages de l'ouverture (plus ou moins) ; régulés par le composant situé à la base du tamis d'alimentation (voir Améliorations et modifications réduisant les coûts sur un tapis roulant (MATA : Moulin à Traction Animale), Peeters L., van der Valk RE, Prot F., UNATA Research and Development, Aarschot, 1994, 26p.)
• Connexion de changement de transmission (généralement 10/1 pour la première vitesse et 5/1 pour la deuxième).
• Le diamètre des roues utilisées.

Le tableau 6 présente différents résultats permettant d'estimer la finesse de la farine en fonction de la vitesse de rotation du moulin et de la pression entre les roues (220 mm de diamètre), la première vitesse étant proche de 10/1, la seconde proche de 4/1. Ces essais ont été réalisés avec du mil décortiqué. Ce tableau indique, pour chaque vitesse et pression, les pourcentages de refus pour les tamis de 110 et 240 mailles/cm², le reste passant par le tamis le plus fin (240 mailles/cm²).

Tableau 6 : Résultats des différents essais avec un moulin hippomobile. D'après « Mouture de céréales par manèges à traction animale : expérimentation de prototypes de moulin manège au Burkina Faso et en France – Rapport technique, Sarda J., Institut technologique Dello, Verberie, France, 1985, 58 p.

Le coût d'un tel moulin variait en 1986 entre 350 000 et 370 000 francs CFA (aujourd'hui, cela équivaut à environ 700 000-720 000 francs CFA ; voir l'annexe 1 sur l'histoire du franc CFA). Au début du projet, des moulins importés ont été adaptés pour être utilisés avec des animaux. Mais rapidement, le moulin a été fabriqué localement, mieux adapté aux conditions locales (nettoyage plus facile, meilleure éjection de la farine). Seules les meules étaient encore importées.

Les plans de construction de ce moulin à traction animale sont fournis dans la documentation, en parallèle avec ce document.

On peut conclure que, compte tenu de son débit modeste, le moulin à traction animale n'est pas conçu pour remplacer les moulins motorisés, mais il constitue une bonne alternative dans :

• régions rurales isolées, qui éprouvent des difficultés à se procurer du carburant et des pièces de rechange
• petits villages et zones peu peuplées où le nombre d'utilisateurs est trop faible pour qu'un moulin motorisé soit rentable
• zones où la traction animale est déjà utilisée et où ils cherchent à tirer profit de leurs bêtes de somme

Le moulin à eau. Il s'agit essentiellement de moulins à roues actionnés par le courant de l'eau. On utilise généralement des roues horizontales. Ces moulins sont couramment utilisés dans les hautes terres d'Afrique de l'Est, dans l'Himalaya et dans les Andes, qui comptent de nombreux cours d'eau rapides. L'image 17 montre la coupe transversale d'un moulin à roues actionné par une rivière.

Le courant, dont le débit doit être d'au moins 500 l/s, fait tourner une roue à aubes en bois qui entraîne la roue supérieure grâce à un axe vertical en bois. Cette roue tourne à une vitesse d'environ 120 tr/min, la roue inférieure étant immobile.

Le grain arrive par une trémie d'alimentation (dont la sortie a un diamètre d'environ 15 cm), située au centre de la roue supérieure, dont la rotation l'entraîne vers la périphérie pendant la mouture. Des rainures creusées dans les roues favorisent le mouvement du grain, leur profondeur diminuant progressivement du centre vers la périphérie, le grain étant ainsi broyé en particules de plus en plus fines. Les produits de la mouture sont collectés dans une gouttière extérieure ; la finesse de la farine peut être ajustée par l'espacement des roues.

Les moulins à eau, équipés de roues de 75 cm de diamètre, produisent de 25 à 50 kg de farine par heure, selon la finesse souhaitée (d'après « Production de farine de maïs à petite échelle », Bureau international du Travail, ONUDI, Genève, 1990 »). La vitesse de rotation des roues est elle-même fonction du débit d'eau.

Les moulins à eau peuvent être construits par des artisans locaux à partir de matériaux disponibles sur place. Quant aux roues, elles peuvent être fabriquées et taillées sur place ou, plus souvent, importées.

Très peu de données sont disponibles sur ces moulins que l'on rencontre rarement.

D. Puissance et vitesse La puissance absorbée par un moulin à roues dépend des paramètres suivants :

1. Le débit d'alimentation en grains : la puissance requise peut varier de 300 % selon le débit souhaité. Par exemple, un moulin peut être alimenté par 3 ch ou jusqu'à 6-7 ch. Cependant, les débits théoriques sont toujours inférieurs au débit réel.
2. La vitesse de rotation de la meule mobile : si elle est supérieure à la vitesse proposée par les fabricants, on obtient une cadence plus élevée, mais une rectification moins homogène. De plus, des vitesses de rotation supérieures à celles proposées par les fabricants peuvent entraîner une

Surchauffe de la farine obtenue, ce qui réduit sa durée de conservation. Les vitesses proposées par les fabricants sont des vitesses moyennes : on peut les réduire pour améliorer la qualité de la mouture ou les augmenter pour augmenter le rendement. Il est conseillé de ne pas dépasser 25 %.

1. le diamètre des roues : en général, les roues plus grandes nécessitent une alimentation électrique importante.
2. le nombre de rainures de la roue : un plus grand nombre de rainures permet également un débit plus élevé.
3. l'espacement des roues : à débit égal, les roues fermées nécessitent un apport de puissance énorme.
4. la nature des produits à broyer.
5. Teneur en humidité des céréales : une teneur en humidité supérieure à 10 à 15 % réduit considérablement le rendement. L'humidité des grains provoque l'obturation des rouleaux (obstruction des rainures) et réduit le rendement. Les broyeurs à roues métalliques sont conçus pour éviter ce désagrément.

E. Résumé comparatif

Tableau 7 : Comparaison des broyeurs à roue.

Les broyeurs à marteaux

Chronologiquement, les broyeurs à marteaux sont apparus après les broyeurs à roue motorisés (à grande vitesse). Les plages de vitesse de rotation diffèrent en effet considérablement entre les deux types de broyeurs, de 200 à 1 200 tr/min pour les broyeurs à roue et de 2 500 à 6 000 tr/min pour les broyeurs à marteaux. Cette vitesse ne permet pas d'utiliser une transmission manuelle ou animale.

Les principaux avantages du moulin sont son efficacité et sa facilité de fabrication, facilitant ainsi sa construction locale ; de nombreux artisans le fabriquent localement. De plus, son entretien est simple et peu coûteux.

Son principal inconvénient est son manque de polyvalence : les oléagineux sont généralement mal tolérés, tout comme les céréales trop humides, qui obstruent les grilles. En revanche, toutes les céréales sèches et les légumineuses sèches (haricots, graines de soja, etc.) ainsi que d'autres produits secs (coques et même os) peuvent être broyés sans difficulté grâce à une adaptation de la grille.

A. Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement est le broyage par pulvérisation : le grain est pulvérisé en le projetant à grande vitesse contre les parois de la chambre de broyage, dans laquelle tourne un rotor à marteaux fixes. Les produits (farine, semoule) sont évacués par une grille (ou un grillage) située à la base de la chambre de broyage.

B. Composants

La chambre de broyage

L'intérieur de cette chambre ne doit pas être totalement lisse, afin que le grain, manipulé par les marteaux, rencontre suffisamment d'obstacles pour être pulvérisé. Ces obstacles peuvent être des contre-marteaux, des plaques d'amortissement ou des plaques d'usure fixés sur les parois latérales de la chambre de broyage.

Les marteaux

Leur rôle est de frapper le grain et de lui donner une vitesse de rotation suffisante pour qu'il se pulvérise contre les parois de la chambre de broyage. L'efficacité des marteaux est accrue par la multiplication des angles d'attaque. En général, les marteaux sont réversibles, c'est-à-dire qu'on peut les retourner pour changer les pièces actives, ce qui augmente leur durée de vie (voir image 21).

Les marteaux peuvent également être fixes ou mobiles. Les premiers sont solidement fixés au rotor, tandis que les seconds peuvent tourner autour de leur axe de fixation (voir image 22).

L'avantage du rotor à marteaux fixes réside dans sa simplicité de construction. Cependant, si un corps étranger passe accidentellement dans la chambre de broyage, il causera plus de dégâts qu'avec les marteaux mobiles, ou ils s'effaceront au passage.

Les marteaux réversibles peuvent broyer en moyenne 450 kg de grains avant d'être changés (d'après "Du grain à la farine : le décorticage et la mouture des céréales en Afrique de l'ouest, François, M., GRET").

La grille

Son rôle est de ne laisser passer que des particules suffisamment fines, c'est-à-dire dont le diamètre est inférieur à celui des perforations de la grille. Selon la granulométrie souhaitée, ce diamètre de perforation peut varier de 0,5 à 3 mm, voire jusqu'à 5 mm pour le maïs à gros grains brisés. Les diamètres supérieurs à 1 mm sont utilisés pour la production de semoule ou de brisures de riz. Les diamètres inférieurs à 1 mm sont utilisés pour la farine panifiable (0,5 mm) ou la farine à petits pains (granulation de la farine : 0,7-0,8 mm) pour les produits granulés, comme le couscous, par exemple.

La carcasse

La carcasse est composée de la chambre de broyage, de la trémie et des pieds. Elle peut être moulée ou fabriquée à partir de pièces en tôle, assemblées par soudage et assemblage mécanique.

Les carcasses en fonte confèrent une certaine inertie à l'ensemble, limitant ainsi les vibrations, responsables de fissures dans les parties les plus fragiles du moteur et du broyeur. De plus, l'insonorisation est meilleure. Cependant, la fonte est un matériau fragile, ce qui l'empêche de se casser ou de se fissurer facilement. Les réparations sont difficiles car il est impossible d'y effectuer des soudures.

Les laminoirs à carcasse métallique assemblée sont plus sensibles aux vibrations et moins bien insonorisés. En contrepartie, ils présentent trois avantages majeurs : leur légèreté, et donc leur facilité de transport, leur prix global plus bas et, enfin, l'avantage d'une fabrication et d'une réparation locales.

C. Performance

Vitesse de rotation et puissance

La vitesse de rotation des marteaux doit être d'au moins 1 500 tr/min ; un moteur est obligatoire. En dessous de cette vitesse, le broyage n'est plus possible, car les grains ne sont pas projetés contre les parois à une vitesse suffisante pour être pulvérisés.

En général, la vitesse de rotation est de 3 000 tr/min. Certains fabricants (notamment Electra) utilisent une vitesse allant jusqu'à 6 000 tr/min ; la farine obtenue peut alors être très fine, mais la dépense énergétique est accrue.

La puissance d'alimentation, quant à elle, peut varier de 5 à 15 ch, la gamme 9-11 ch étant la plus courante.

Débit

Le débit est influencé par divers facteurs :

• La grille :
  • Plus le diamètre des perforations est grand, plus la vitesse est élevée, mais moins la farine est fine
  • Plus il y a de trous par m2, plus le débit est élevé.
  • Plus la grille est fine, plus le débit est élevé, mais plus la grille est fragile.
• La teneur en humidité :
  • Le taux d'humidité est un facteur déterminant du rendement : une augmentation de 1 % du taux d'humidité entraîne une diminution de 10 %. À l'inverse, des graines trop humides obstruent la grille et interrompent le fonctionnement du broyeur. Le taux d'humidité dépend du diamètre maximal des perforations de la grille.
• La puissance du moteur et la vitesse de rotation des marteaux :
  • Ces deux facteurs peuvent également influencer le débit. Plus la vitesse est élevée, plus le débit augmente. Pour la farine, la vitesse de rotation des marteaux est recommandée entre 3 500 et 4 000 tr/min ; elle descend à 1 800 tr/min pour la semoule.
• La nature du produit à broyer : une teneur en matières grasses et en sucre dépassant un certain seuil (5 à 8 pour cent) peut provoquer un colmatage de la grille.

Globalement, le rendement est le plus souvent compris entre 150 et 400 kg/h.

En général, le débit peut être considérablement affecté par ces facteurs. Il convient donc de tenir compte très attentivement des débits annoncés dans la documentation du fabricant. Sont-ils obtenus pour une mouture grossière, pour de la semoule, pour de la farine ? Sec ou légèrement humide ? Avec quelle puissance de moteur ?

D. Fabrication artisanale

L'un des avantages du broyeur à marteaux est qu'il peut être fabriqué localement dans des ateliers équipés de postes de soudage, à partir des matériaux disponibles en milieu urbain et dans la plupart des zones rurales. Les artisans les fabriquent dans tous les pays où ils ont été importés. Souvent, les artisans sont plus disponibles que le personnel des entreprises importatrices, ils peuvent consacrer plus de temps à la formation des villageois et assurent également un suivi spécifique des appareils.

Ce type de moulin est abordable, facile et peu coûteux à entretenir. Cependant, avec un moteur diesel, le coût est élevé et l'entretien difficile. La possibilité de fabrication locale, et donc d'entretien et de réparation, la facilité de réglage, la régularité de la farine, le faible coût d'achat et d'entretien sont les principaux atouts de ce type de moulin. Ses principaux inconvénients sont, comme déjà mentionné, sa consommation énergétique plus élevée et sa faible polyvalence ; les oléagineux et les céréales très humides sont mal tolérés.

E. Cas particulier : le moulin à vélo et le broyeur à pédales

Du moulin monté sur vélo et du broyeur à pédales

Ces moulins ont été développés par le TDRI, Tropical Development Research Institute, en Angleterre.

Ces deux dispositifs (voir image 23) sont très similaires. Dans le premier cas, le moulin est monté sur un vélo, tandis que dans le second, le vélo a été remplacé par un cadre en bois.

Le moulin lui-même repose sur un principe très similaire à celui d'un moulin à marteaux classique. L'opérateur actionne les pédales à une vitesse « normale mais soutenue ». La roue entraîne ensuite l'axe du moulin à une vitesse de 5 000 tr/min (ce qui correspond pour l'opérateur à environ 25 km/h). Un bras (marteau, ou « rotor », voir image 24 ci-dessous) est fixé à cet axe et le grain est broyé lorsqu'il est frappé par son extrémité. Une grille facilement amovible (ou « tamis » sur l'image 24 ci-dessous) permet de choisir la finesse de la farine en fonction de la taille des mailles souhaitée. Pour un effort donné, le débit dépend de la finesse souhaitée. Selon le TDRI, le moulin est particulièrement adapté aux céréales dures et cassantes comme le maïs, le millet, le sorgho et le soja.

• 
  Moulin à vélo et broyeur à pédale. D'après « A pedal-operated grain mill », Rural Technology Guide 5, Pinson GS, Tropical Products Institute, Londres, 1978, 32 p., ISBN : 0-85954-076-6.
• 
  Détails de construction de la transmission du broyeur. D'après « A pedal-operated grain mill », Rural Technology Guide 5, Pinson GS, Tropical Products Institute, Londres, 1978, 32 p., ISBN : 0-85954-076-6.

À propos de ces moulins, il convient de noter ce qui suit (d'après « Traitement des céréales », UNIFEM, New-York, USA, 1989, 75 p., Coll. : Manuel de technologies du cycle alimentaire, n° 3, p. 35), une étude de cas en Tanzanie :

• Le moulin TDRI a été initialement conçu pour être utilisé sur les vélos des villageois. Cependant, s'ils en possèdent, ils ne peuvent pas l'utiliser. Pour procéder aux tests, des vélos ont été fournis. Les résultats n'ont pas été satisfaisants, car les villageois estimaient qu'ils avaient gaspillé un bon vélo pour moudre le maïs. Ils ont donc retiré le moulin et l'ont utilisé à d'autres fins. Il est important de noter que le décorticage du grain est une tâche qui incombe aux femmes et que les hommes ne voient pas l'intérêt de faciliter leur travail à vélo.
• Les femmes n'étaient généralement pas préparées à utiliser un vélo. Traditionnellement, ce sont les hommes qui l'utilisent, et les villageois étaient gênés d'utiliser cet appareil. Ils étaient si réticents à l'idée d'utiliser un vélo que certains se mettaient même à genoux pour actionner les pédales à la main.
• Nous avons tenté de contourner ces difficultés sociales en introduisant un moulin à pédales monté sur un cadre en bois fabriqué par le Projet de Technologie Appropriée d'Arusha. Mais cette initiative a échoué car le cadre n'était pas assez solide et le pédalage était très inconfortable.
• Aucun des deux modèles TDRI n'est encore utilisé aujourd'hui, et les villageois ne semblent pas intéressés par cette expérience. La qualité de la farine produite par le moulin est tout à fait satisfaisante, mais son rendement est très faible. Le maïs est la céréale la plus difficile à traiter et nécessite deux ou trois moutures. Il faut compter deux à quatre heures pour produire un kilo de farine de maïs.

Cela a montré que les usines TDRI n'étaient pas adaptées à la Tanzanie.

La liste des équipements, ainsi que les plans et les étapes de construction des moulins, sont disponibles sous la référence n° 21 et dans la documentation jointe à ce document. Malheureusement, aucune information n'est donnée sur la qualité de la farine obtenue, le débit et le prix moyen de construction.

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Licence	CC-BY-SA-4.0
Langue	Anglais (en)
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Créé	4 septembre 2024 par Felipe Schenone
Dernière modification	4 septembre 2024 par Felipe Schenone
Citer comme	« Analyse des différents types de moulins/Mouture avec les moulins » . Appropedia. 2024. Consulté le 15 juillet 2025 .
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