Brevet FR2093689A1 — publié le 19720128

j 209B689 La présente invention concerne les dispositifs pour réduire des corps solides en fragments de petites dimensions, et plus particulièrement des moyens de propulsion et de broyage efficaces et économiques pour les substances solides en suspension dans les eaux d'égouts brutes, ou autres. 5 Dans le passé, des dispositifs à lames du type décrit dans la demande de brevet américain N" 3 380 673 ont été utilisés pour le broyage des solides des eaux d'égouts brutes et pour leur acheminement d'un endroit à un autre. Ces types de dispositifs ne peuvent de ce fait être conçus pour le seul broyage. Ils sont, en outre relativement lents et inefficaces. 10 Suivant l'une des caractéristiques de l'invention, les inconvénients men tionnés ci-dessus et autres, sont éliminés en prévoyant des moyens de broyage et une pompe pour refouler le3 corps solides en suspension dans le liquide à travers lesdits moyens de broyage. Le courant provoqué par la pompe augmente ainsi la vitesse et l'efficacité du broyage. 15 Suivant une autre caractéristique de l'invention,les moyens de broyage ainsi que la pompe sont mus par le même arbre d'entraînement . Le dispositif est ainsi simple et économique. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, 20 ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue d'élévation, partiellement en coupe, d'un exemple de réalisation de la présente Invention. La figure 2 est une vue d'extrémité en élévation du dispositif de la figure 1. 25 La figure 3 est une vue en coupe d'une lame de broyeur, prise suivant la ligne 3-3 de la figure 2. La figure ■'+ est une vue en plan d'une plaque de séparation montrée à la figure 1. La figure 5 est une vue d'extrémité en élévation d'une roue motrice en J0 caoutchouc conçue selon les principes de l'invention. La figure 6 est une vue d'élévation arrière d'un consde broyeur. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale du corps, prise suivant la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est un graphique illustrant la forme de la section transversale 35 de l'alésage d'une pompe à roue motrice en caoutchouc, telle que montrée à la figure 1. La figure 1 représente un moteur électrique 10 comportant des câbles d'arrivée 11 et 12 recouverts respectivement de gaines Isolantes 13 et 14. Le moteur 10 comporte un corps fixe 15 muni d'un stator S. Le rotor R du moteur est fixé HO à un arbre d'entraînement lô qui, traversant une pompe à roue motrice en caout- 71 18811 2 2093689 chouc 17, pénètre dans la dispositif de broyage 18. Le corps de moteur comporte deux trous taraudés 19 dans lesquels les boulons respectifs 20 sont vissés. Deux boulons semblables sont vissés dans des éléments encastrés métalliques qui sont moulés dans le corps 21. 5 La pompe 17 se compose d'un corps 21, et le dispositif 18 comprend un corps 22. Chacun des corps 21 et 22 comporte quatre perçages. Chacun des perçages du corps 21 est dans l'alignement d'un perçage correspondant du corps 22. Un boulon 20 est introduit dans chaque paire de perçages alignés. Le corps 21 comporte un alésage 23 dans lequel est placée une roue motrice 24. La. 10 surface transversale de l'alésage 23 est représentés en 25 à la figure 8. La sortie de la pompe est indiquée en 26. Suivant la figure 1, la roue motrice 24 se compose d'un élément en caoutchouc 27 fixé à un élément encastré 28. L'arbre 16 comporte une partie aplatie 29 qui s'engage avec une partie aplatie semblable 30 à l'intérieur de l'élément 15 encastré 28, conane le montre la figure 5. A la figure 1, le corps de la roue motrice 27 est maintenu dans une position contiguë à la surface d'extrémité 31 du corps 21 et d'une rondelle 32 et à une plaque 33 qui sépare les corps 21 et 22. Comme précéderaient, ainsi que le montre la figure 4, la plaque 33 comporte 20 des perçages 34 destinés à recevoir les boulons 20. La plaque 33 comporte également un perçage 35 destiné à recevoir l'arbre d'entraînement 16. Une ouverture 36 en forme de croissant est ménagée dans la plaque 33 de manière à permettre au liquide et aux éléments broyés de passer de l'intérieur du corps 22 à l'intérieur du corps 21. L'ouverture 36 est de préférence espacée du diamètre extérieur 25 du moyeu de la roue motrice 24, comme Indiqué en 37 à la figure 5, de même qu'elle est espacée dans les limites du rayon maximum de chaque ailette flexible de la roue motrice 24 indiquée en 38 à la figure 5. L'ouverture J>6 doit être espacée de la sortie de pompe indiquée en 26 aux figures 2 et 8 d'un angle tel qu'au moins une ailette de la roue motrice vienne au contact de l'alésage du corps 21 30 entre l'ouverture 36 et l'orifice de sortie 26 dans n'importe quelle position assumée par la roue motrice 24 dans sa rotation. Lorsqu'une ailette de la roue motrice est contiguë au plus grand arc 36' de l'ouverture 36, cet arc plus grand épouse la forme de ladite lame de la roue motrice contiguë, Indiquée en B dans une position Infléchie à l'intérieur de égal au rayon 35 l'alésage 25 du corps de pompe. L'arc 36" de l'ouverture 36 a un rayon/extérieur du moyeu de la roue motrice 37. De préférence des presse-étoupes sont prévus de part et d'autre de la plaque 33 représentée à la figure 1. Ces presse-étoupes (non représentés) peuvent être entièrement classiques si on le désire. Les pompes à roue motrice en caoutchouc sont bien connues de l'honne de 40 l'art. De plus, l'entraînement d'une pompe à roue motrice en caoutchouc au moyen 71 18811 2093689 5 d'un moteur électrique l'est également. De ce fait,1'ensemble de la structure placée à la gauche de la plaque 33* à l'exception des boulons 20, peut être totalement classique. Par exemple, un Joint d'étanchéfté classique 39 peut être prévu entre le corps 21 et l'arbre d'entraînement 16 ainsi que le montre la 5 figure 1. Un déflecteur 40 de type classique peut de même être prévu autour de l'arbre de l'entraînement 16. 1« dispositif 18 comprend une plaque circulaire '+1 qui est vissée sur l'arbre d'entraînement 16. Des lames de broyeur en forme de L 42 sont fixées à la plaque 41. Chaque lame 4? peut, par exemple, être soudée par points à la plaque 10 41, Les lames 4? sont représentées également aux figures 2 et J. Des détails supplémentaires du corps 22 apparaissent mieux aux figures 6 et 7. Selon la figure 6 l'alésage interne du corps 22 comporte des filets et des rainures 43 destinés à assurer le broyage et semblables à ceux que l'on trouve dans les unités de destruction des ordures ménagères à usage domestique. 15 Lorsque le dispositif de la présente Invention fonctionne, la pompe 17 aspire le liquide du corps 22 à travers le perçage 36 de la plaque 33 et refoule ledit liquide à travers le corps 22 vers la gauche si l'on regarde la figure 1. Les corps solides qui y sont en suspension viennent alors au contact des lames 42 et des rainures et filets 43, et sont réduits en fragments. Alors qu'elles 20 sont encore en suspension dans le liquide, les particules broyées s'écoulent à travers l'ouverture 36 de la plaque 33 et sont aspirées par la pompe 17 à travers l'orifice de sortie 2b. Selon ce qui précède, l'utilisation de la pompe 17. conjointement avec le dispositif 18, améliore la vitesse et le rendement du broyage du fait que le 25 liquide et les corps solides sont refoulés à travers le corps 22 Jusque dans les mâchoires constituées par les lames de broyeur ^2 et les filets et rainures 43. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le dispositif 16 et la pompe 17 sont tous deux mus par le même arbre d'entraînement 16. Autrement dit, la roue motrice 24 de la pompe 17 est mue par l'arbre d'entraînenv 30 16, de même que les lames 42 sont entraînées par ce même arbre 16, par l'intermédiaire de sa liaison vissée avec la plaque Jl. On notera que l'invention présente plusieurs caractéristiques nouvelles. L'une quelconque de ces caractéri tiques peut faire l'objet d'une application particulière. Par exemple, on peut éliminer l'arbre d'entraînement commun sans s'écarter du domaine de l'invention. 35 Inversement,la caractéristique que constitue l'arbre d'entraînement commun peut être utilisée avec différentes pompes. Il en va de même pour le dispositif 18. 3ien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus er, relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulenrnt à titre l'exemple et ne limite p. 40 la portée de l'invention. 71 18811 « 2093689 REVEND]CATIONS 1°) Appareil pour broyer et acheminer des corps solides et le liquide dans lequel ces corps solides sont en suspension, caractérisé en ce qu'il comporte un corps général de broyeur à pompe, des moyens mobiles à l'intérieur de ce corps pour réduire lesdit; corps solides en fragments, une pompe pour 5 engendrer un courant du liqui:>: et des corns solides qui y sont en suspension à travers le corps broyeur, ladite pompe comprend un élément mobile et est entraînée par le déolacement de cet élément, et des moyens moteurs reliés à la fois auxdits moyens mobiles et audit élément mobile pour les entraîner simultanément/ amenant ainsi lesdits moyens mobiles à réduire en fragments lesdi l'J corps solides et ladite pompe à engendrer un courant desdito corps réduits en fragments et dudit liquide pour les amener au contact desdits moyens mobiles et, ensuite, de l'intérieur dudit corps broyeur, à l'extérieur de ce dernier, ladite pompe comportant une admission qui communique avec l'intérieur dudit corps broyeur. 15 2°) Appareil tel que défini à la revendication 1., caractérisé en ce que ledit corps présente une portion de surface interne pratiquement cylindrique comportant def filets et des rainures alternés s'étendant autour de l'axe de symétrie de ladite portion, un arbre d'entraînement ayant un arbre de rotation confondu avec ledit axe de symétrie, lesdits moyens d'entraînement étant un 20 moteur électrique comportant un stator fixe pâr rapport audit corps et un rotor fixé audit arbre de manière à être entraîné en rotation par rapport audit axe de symétrie, un disque circulaire à l'extérieur dudit ccrps, fixé audit arbre en -une certaine position de manière à épouser sa rotation autour d'un axe passant par le centre de ladite plaque qui lui est perpendiculaire, lequel disqut 25 est contigu auxdits filets et rainures, ledit corps comportant un orifice d'admission sur une face du disque, ladite pompe étant placée de l'autre côté de ce disque, une série de lames de broyeur fixées à ce disque, sur une face de celui-c étant orientées vers l'orifice d'admission du corps, ledit orifice d'admission de la pompe étant placé de l'autre côté du disque. 30 3°) Appareil tel que défini à la revendication 2, caractérisé en ce que : - ledit moteur électrique comporte un corps percé de plusieurs trous taraudés ; - ladite pompe comporte un corps pourvu d'une chambre intérieure ouverte d'un côté, une plaque entre ledit corps de pompe et ledit corps broyeur ; - ledit corps de pompe, ledit corps de broyage et ladite plaque présentent plu-35 sieurs perçages alignés avec les trous taraudés, un boulon étant prévu pour chaque série de trous alignés afin de maintenir l'un contre l'autre lesdits corps et ladite plaque, laquelle est percée d'une ouverture constituant l'orifice d'admission de la pompe. 4°) Appareil tel que défini à la revendication 3, caractérisé en ce que 71 18811 c 2093689 ladite pompe est une pompe à roue motrice en caoutchouc comportant une roue motrice fixée coneer.tri quement audit élément mobile, Lequel peut être entraîné en rotati on. 6°) Appareil tel que défini à la revendication caractérisé en ce que 5 ledit élément mobile et lesdits moyens mobiles sont des portions solidaires différentes d'un arbre d'entraînement unique. 7°) Appareil tel que défini à la revendication (•>, caractérisé en oe que lesdits moyens moteurs se composent d'un moteur électrique, lequel comporte un corps percé de plusieurs trous taraudés, en ce que ladite pompe comporte un corps 10 avec une chambre intérieure ouverte d'un coté, une plaque entre ledit corps de pompe et ledit corps de broyage, ledit corps de pompe, ledit corps de broyage et ladite plaque comportant une série de perçages alignés avec lesdits trous taraudés et un boulon enfilé dans chaque série de trous alignés pour maintenir l'ensemble desdits corps et de ladite plaque, laquelle est percée d'une ouver-15 ture constituant l'orifice d'admission de la pompe. 8") Appareil tel que défini à la revendication 1, caractérisé en ce que : - lesdits moyens moteurs se composent d'un moteur électrique, lequel comporte un corps percé de plusieurs trous taraudés, ladite pompe comportant un corps avec une chambre intérieure ouverte d'un coté et une plaque entre ledit corps 20 de pompe et ledit corps de broyage ; - ladite pompe comporte un corps, une plaque séparant ledit corps percée d'un premier perçage. 9°) Appareil tel que défini à la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pompe est une pompe à roue motrice flexible comportant une roue à aubes 25 fixée à un arbre traversant ladite plaque, laquelle comporte un second perçage destiné à recevoir ledit arbre, en ce que ladite roue motrice est contiglîe à ladite plaque, laquelle tient lieu de plaque d'usure, ladite roue comportant des ailettes flexibles partant d'un moyen, ledit premier perçage étant placé entre ledit moyeu et les extrémités desdites ailettes quand celles-ci ne sont 50 Que légèrement infléchies. 10°) Appareil pour acheminer des corps solides de volume relativement impor tant et un liquide dans lequel ces corps sont en suspension, caractérisé en ce qu'il comprend : un corps broyeur à pompe comportant un orifice d'admission et un orifice d'évacuation ; des moyens dans ledit corps pour réduire lesdits >3 corps solides en particules de plus petites dimensions, et une pompe comportant un corps avec un orifice d'admission en communication avec lesdits orifices d'évacuation, laquelle pompe est conçue pour aspirer les corps solides et le liquide dans ledit orifice d'admission pour les amener au contact desdits moyens et pour aspirer lesdites particules et ledit liquide à travers ledit orifice 'i0 d'évacuation dans ledit corps de pompe afin d'améliorer le rendement et d'augmente 71 18811 2093689 6 la vitesse de broyage par lesdits moyens, en refoulant violemment lesdits corps solides contre lesdits moyens et en les maintenant jusqu'à ce qu'ils soient réduits en fragments,et en ce que ladite pompe comporte un corps et une roue motrice avec un moyeu et des ailettes flexibles, en ce que ledit premier 5 perçage comporte un bord cintré plus petit dont le rayon est " à celui dudit moyeu, et un bord plus grand correspondant à celui d'une lame/motrice qui y est adjacente lorsqu'elle est infléchie par ledit corps de pompe. e roue