Brevet FR2306014A1 — publié le 19761029

La présente invention concerne les broyeurspulvériseurs tels que les broyeurs-séparateurs. Dans un des modes de réalisation des broyeurs-séparateurs qui convient particulièrement pour broyer et pulvériser des ordures, un réceptacle en forme de trémie conique est disposé de manière que son axe soit vertical et un rotor peut tourner à l'intérieur de ce réceptacle autour d'un axe vertical. Le rotor supporte des marteaux et un courant d'air descendant est produit par sa rotation, ou de toute autre manière, de telle sorte que les particules légères et les matières pouvant être broyées sont entrainées vers le bas tandis que les particules élastique sont projetées contre la paroi du réceptacle qui les dévie vers le haut et vers l'extérieur. La matière séparée restante est attirée vers le bas dans une partie sensiblement cylindrique située en-dessous du réceptacle conique et dans laquelle elle est encore broyée par des marteaux supportés par le rotor. Cette disposition constructive donne satisfaction d'une façon générale, mais la capacité de production de l'appareil est limitée par l'écoulement que peut admettre la partie cylindrique. Selon la présente invention, le broyeur-séparateur comprend une enveloppe comportant une partie en forme d'entonnoir divergeant vers le haut et une partie formant jupe qui s'étend vers le bas et au moins un marteau monté en vue de sa rotation vautour d'un axe sensiblement vertical à l'intérieur de l'enveloppe, la partie en forme d'entonnoir consistant en plusieurs plaques non perforées disposées de façon à donner à la partie en forme d'entonnoir une périphérie intérieure de section droite polygonale. Dans un mode de réalisation préféré, l'enveloppe comporte douze faces inclinées vers le bas. De façon avantageuse, la partie formant jupe est pourvue d'un prolongement latéral formant un séparateur cyclone. A cette fin, la partie formant jupe peut comprendre une partie circonférentielle principale d'un cylindre droit et ce prolongement peut être formé par une paroi raccordée au cylindre de façon à lui être tangentielle, une partie de la paroi tangentielle éloignée du cylindre étant courbée de manière à présenter une face concave audit cylindre. On peut prévoir une admission d'air au sommet de la partie formant séparateur cyclone et un transporteur de décharge à la base de cette partie. Dans un mode de réalisation des plus avantageux, la partie formant séparateur cyclone est constituée par deux parois tangentielles formant un angle aigu entre elles, chacune étant raccordée à une de ses extrémités à la partie cylindrique, les deux parties tangentielles étant raccordées l'une à l'autre à leurs autres extrémités éloignées de l'axe du rotor par une paroi curviligne. Avec une telle disposition constructive, la séparation cyclonique peut être effectuée dans l'un ou l'autre sens de rotation du rotor. Ceci est de la plus haute importance car, si le rotor peut tourner dans l'un ou l'autre sens, les deux bords des marteaux peuvent être utilisés avant qu'il soit nécessaire de remplacer les marteaux par suite de leur usure. De préférence, la partie formant séparateur cyclone peut être démontée d'un seul bloc du restant de l'appareil à des fins d'entretien. On peut effectuer ce démontage en montant le séparateur sur des roues se déplaçant sur des rails. I1 est souhaitable que le fond du séparateur cyclone, lequel peut être formé par un transporteur de décharge, se trouve en-dessous de la paroi inférieure de la partie cylindrique et qu'une base inclinée, s'étendant d'une façon générale dans le sens radial, soit prévue pour améliorer la décharge de la matière depuis la partie cylindrique et pour empêcher le retour de cette matière vers cette partie cylindrique depuis le séparateur cyclone. Avantageusement, la partie en forme d'entonnoir est réalisée de façon à comporter des plaques d'habillage extérieur et des plaques d'habillage intérieur. Les plaques d'habillage intérieur peuvent être remplacées de temps en temps par suite de l'usure. Les plaques d'habillage intérieur peuvent être pourvues de tenons fendus qui traversent des ouvertures ménagées dans les plaques d'habillage extérieur et des coins sont enfoncés dans les fentes des tenons pour maintenir en position les plaques d'habillage intérieur. Elles peuvent comporter plusieurs parties sur la hauteur du réceptacle, par exemple trois parties, la partie inférieure extrême étant en acier coulé au manganèse étant donné que c'est dans cette région que le broyage a lieu. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré selon la présente invention, l'habillage intérieur comporte trente-six plaques à raison de trois dans chacune des douze faces. De préférence, l'entraînement du rotor est assuré par un moteur électrique monté à l'extrémité supérieure de l'arbre de rotor qui est lui-même monté en vue de sa rotation autour d'un axe vertical dans un palier de butée monté sur la base de l'appareil en-dessous de la partie cylindrique. L'entraînement entre le moteur électrique et l'arbre de rotor se fait de préférence par l'intermédiaire d'une liaison à fluide, par exemple une liaison à l'aide d'un fluide comprenant de la poudre, disposée de telle sorte que si le rotor se bloque au point de ne pas pouvoir tourner, la poudre soit libérée et le moteur ne brûle pas. De préférence, un disjoncteur de surcharge, sensible au courant, est prévu pour assurer à l'appareil une double disposition de sécurité. On va maintenant décrire la présente invention en se référant au dessin annexé, sur lequel: la fig. 1 est une coupe faite par XYZ de la fig. 2; et la fig. 2 est une vue en plan d'une demi-coupe, cette demi-coupe étant faite par AA de la fig. 1. Si l'on se réfère maintenant au dessin, on voit que l'on y a représenté une enceinte ou cuve dodécahédrique 10 diminuant de section vers le bas. Chacune des douze faces est renforcée par une paire d'éléments structuraux 11 et comprend une plaque d'habillage extérieur 12 soudée aux éléments structuraux. Dans chaque plaque d'habillage extérieur se trouve trois plaques d'habillage intérieur 13, 14 et 15. Ls plaques 13 et 14, formées de plaques de blindage, sont fixées par des tenons 16, faisant saillie à travers des ouvertures ménagées dans les plaques 12, les tenons étant eux-mêmes fendus de façon à recevoir des coins 17. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la fig. 2, les plaques inférieures 15, qui sont en acier coulé au manganèse. sont pourvues de nervures 18, ces plaques assurant ellesmêmes leur propre support. Un arbre rotatif vertical 19 de rotor est monté en vue de sa rotation dans l'enceinte, cet arbre étant supporté par un palier supérieur 20 maintenu dans une plaque supérieure 21 qui est renforcée par un ensemble 22. L'extrémité inférieure de l'arbre est montée dans un palier de butée 23 et une plaque inférieure 24 peut tourner avec l'arbre de rotor. La rotation de l'arbre de rotor 19 est effectuée au moyen d'un moteur électrique 25 par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement (non représenté) contenant un fluide chargé de poudre. Douze axes verticaux 26 s'étendent vers le haut à partir des plaques inférieures 24, ces axes étant maintenus en position par des plaques d'assemblage 27 supportées elles-mêmes par des bagues 28 qui sont clavetées sur l'arbre 19.Chacun des axes supporte un certain nombre de fléaux 29 dont chacun peut pivoter autour de l'axe associé 26 et l'extrémité extérieure, dans le sens radial, de chaque fléau comporte un ensemble formant marteau 30 qui est monté de façon démontable sur le fléau par une goupille 31. Les fléaux peuvent être placés suivant une disposition générale hélicoldale de sorte que la rotation de l'arbre crée un courant d'air à travers l'enceinte 10. En-dessous de l'enveloppe 10 se trouve une partie 32 cylindrique dans son ensemble et entourant les fleaux les plus inférieurs supportés par le rotor. Comme on peut le voir d'une façon plus particulière en se référant à la fig. 2, la partie cylindrique 32 se prolonge latéralement vers l'extérieur sur un des côtés par des parois 33 tangentielles dans leur ensemble, ces parois étant raccordées, à leurs extrémités éloignées de l'arbre du rotor, par une paroi curviligne 34. Une autre paroi curviligne 35 est disposée radialement vers l'intérieur de la paroi 34 par rapport au rotor, cela de manière à former une chambre de séparation 36. Cette chambre de séparation 36 se trouve ainsi raccordée à la partie cylindrique 32 par deux passages 37 et 38, la partie inférieure de ces passages étant délimi- tée par une base 37A, 38A inclinée vers le bas. La partie supérieure extrême de la chambre de séparation 36 est pourvue d'un conduit 39 d'extraction d'air, tandis qu'un transporteur de décharge (non représenté) se trouve dans la région inférieure de la chambre 36. On remarquera sur la fig. 2 que les parties 33A de la paroi 33 sont séparées à l'endroit des points de jonction 43 du restant de la paroi 33. L'ensemble comprend les parties 33A et la paroi curviligne 34 est montée sur un chariot pourvu de roues 44 pouvant se déplacer sur une piste 45 qui permet à la chambre 36 d'être démontée d'un seul bloc du restant de l'appareil à des fins d'entretien. Pour utiliser l'appareil décrit ci-dessus, on met en marche le moteur 25 de telle sorte que l'arbre 19 et ses parties associées 24 et 26 à 31 tournent. La matière à pulvériser, par exemple des ordures ménagères, est introduite par une ouverture 40 que comporte la paroi supérieure 21. Les objets les plus élastiques sont heurtés par les marteaux et sont renvoyés à l'extérieur par une ouverture de sortie (non représentée) que comporte la paroi supérieure 21. La matière restante est attirée vers le bas et elle est pulvérisée en grande partie par l'action de marteaux à l'intérieur de la parties 15 pourvue de nervures 18. La matière avance encore vers le bas et est finalement transformée en poudre, aux dimensions finales, par le ou les autres jeux de marteaux se trouvant dans la partie cylindrique 32.Comme indiqué, un courant d'air est produit dans l'enceinte 10 par l'action des fléaux et cet air est expulsé radialement vers l'extérieur depuis la partie cylindrique 32, par l'intermédiaire du passage 37 ou du passage 38 suivant la direction de rotation du moteur. La matière est transportée par l'air dans la chambre de séparation 36 et une séparation cyclonique a lieu dans cette dernière, l'air étant aspiré vers le haut à travers le tube 39, tandis que la matière en particules tombe sur le transporteur et est évacuée. Une partie de ce transporteur est illustrée sur la fig. 2 est est référencée 42. Pendant la séparation cyclonique, la matière tombe audelà de la base 38A dans la chambre 36 et cette base 38A tend à empêcher la matière de revenir dans la partie cylindrique 32. La disposition polygonale des plaques de la partie en forme d'entonnoir comporte deux avantages principaux. En premier lieu, elle facilite la fabrication de la partie en forme d'entonnoir. En second lieu, elle améliore l'effet pulvérisant en raison du fait (a) que la rotation de la matière à l'intérieur de la partie en forme d'entonnoir se trouve sévèrement réduite par rapport à celle dans un entonnoir de forme conique et (b) que les différents espaces libres entre le ou les marteaux et la paroi de la partie en forme d'entonnoir (un espace maximal en regard d'un angle entre faces et un espace minimum au centre des faces du polygone) peut donner une action de cisaillement meilleure pour des articles de dimensions différentes dans la matière à traiter. Il est bien entendu que la description détaillée qui précède n'a été donnée qu'à titre illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention telle que définie dans les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Broyeur-séparateur comprenant une enceinte comportant une partie en forme d'entonnoir qui diverge vers le haut et une partie formant jupe s'étendant vers le bas depuis la partie en forme d'entonnoir et au moins un marteau monté en vue de sa rotation autour d'un axe sensiblement vertical à l'intérieur de l'enceinte, caractérisé par le fait que la partie (10) formant entonnoir divergeant vers le haut est constituée par plusieurs plaques plates et non perforées (13, 14, 15) disposées de façon à donner à la partie en forme d'entonnoir une périphérie intérieure de section droite polygonale. 2. Broyeur-séparateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la périphérie intérieure de la partie en forme d'entonnoir est dodécahédrique. 3. Broyeur-séparateur suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les plaques précitées comprennent des plaques d'habillage intérieur (13, 14, 15) et des plaques d'habillage extérieur (12). 4. Broyeur-séparateur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les plaques d'habillage intérieur s'appliquent sans jeu sur les plaques d'habillage extérieur. 5. Broyeur-séparateur suivant les revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que la plaque d'habillage intérieur de chaque face du polygone est formée par plusieurs parties de plaques (13, 14, 15) adjacentes axialement. 6. Broyeur-séparateur suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les parties de plaques (15) inférieures extrêmes situées le plus près de la partie formant jupe sont constituées par de l'acier coulé au manganèse. 7. Broyeur-séparateur suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que les parties de plaques (15) inférieures extrêmes des plaques d'habillage intérieur situées le plus près de la partie formant jupe comportent des nervures (18) qui s'étendent axialement et font saillie vers l'intérieur dans le sens radial. 8. Broyeur-séparateur suivant les revendications 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'il comporte trois de ces narties de Dlaaues.