Brevet FR2338081A1 — publié le 19770812

L'invention concerne une installation de broyage de déchets formés en particulier par des ordures ménagères elle vise notamment la structure particulière d'une fosse intégrée i ladite installation pour recevoir les déchets i leur arrivée, ainsi que des agencements nouveaux des divers éléments ou appareils équipant cette installation. Les installations de broyage classiques sont équipées de fosses parallélépipédiques en béton, de largeur importante, dans lesquelles les camions déversent les déchets i leur arrivée ; un grappin évdue au dessus de la fosse, aussi bien longitudinalement que transversalement pour saisir les déchets dans tout le volume de cette fosse et les déverser dans une trémie, à partir de laquelle ils sont acheminés vers le gueulard d'un broyeur. Ces installations classiques sont d'une exploitation lourde et peu pratique et exigent un personnel relativement important. Celui-ci doit circuler fréquemment entre les divers postes de l'installation, lesquels sont parfois situés à des distances relativement importantes. En outre, la commande du mouvement du grappin pour ajuster sa position dans l'espace au dessus de la fosse est une source de pertes de temps considérables.De plus, les fosses classiques en béton, de section transversale rectangulaire, se prêtent mal à l'enlèvement complet des déchets au moyen d'un grappin et, pour les recurer, il est nécessaire que des ouvriers descendent dans celles-ci avec des outils manuels ; au surplus, dans ce type de fosses de section rectangulairé d parois en béton, les angles d'attaque des dents du grappin avec les parois horizontales ou verticales ont des valeurs de l'ordre de 90" au cours des déplacements verticaux ou horizontaux du grappin ; les chocs sont violents et les risques de détérioration sont importants dans le temps. Par ailleurs, les équipements nécessaires pour guider et entrarner le grappin aussi bien dans le sens transversal que dans le sens longitudinal sont un facteur d'augmentation du coût de l'installation. La présente invention se propose de remédier aux défauts des installations de broyage classiques. Un premier objectif de l'invention est d'éliminer les pertes de temps dues à l'obligation de commander le grappin selon tous les axes de l'espace. Un autre objectif est de rendre plus aisées et plus rapides les opérations de vidanges de la fosse. Un autre objectif est de réduire les risques de détérioration de la fosse en diminuant considérablement la puissance des chocs du grappin sur les parois de celle-ci. Un autre objectif est de fournir une installation de coût réduit dont l'agencement d'ensemble conditionne une exploitation très simplifiée avec un personnel d'importance réduite. L'installation de broyage visée par l'invention est du type de celles comprenant une fosse longiforme appelée è recevoir les déchets à leur arrivée, un grappin mobile au dessus de la fosse et pourvu de dents articulées entrarnées pour se refermer les unes vers les autres ou s'ouvrir, une trémie adaptée pour recevoir les déchets relâchés par le grappin, un poste de commande du grappin, un broyeur comportant un gueulard d'alimentation et une bouche de sortie à sa partie basse, enfin des moyens d'acheminement des déchets depuis la trémie jusque vers le gueulard du broyeur.Selon une caractéristique de l'invention, le grappin est suspendu à des moyens de guidage linéaire, notamment du type birail, agencés au dessus de la fosse pour permettre de déplacer celui-ci selon un mouvement linéaire allant d'un bout à l'autre de la fosse, sensiblement le long de lwaxe longitudinal de celle-ci. Le fond de la fosse présente une section transversale incurvée à partir de deux points opposés, dits points d'attaque, dont la distance (correspondant à la longueur de la fosse à leur niveau) est approximativement égale à l'envergure du grappin ouvert au maximum, envergure obtenue après projection des dents sur un plan transversal par rapport à la fosse.A partir de ces points d'attaque, la section transversale du fond épouse, de façon approximative, au moins partiellement,la forme des courbes obtenues en pro j etant sur un pan transversal les trajectoires suivies - au cours du mouvement d'ouverture et de fermeture du grappin - par les extrémités de deux dents opposées, les dents considérées étant celles dont le mouvement se réalise dans des plans angulairement les plus proches d'un plan transversal par rapport à la fosse. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des desins annexés qui en présentent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la des cription - la figure t et la figure 2 schématisant un grappin à 5 dents, en vue de dessus et en projection sur un plan transversal P, sont destinées à faciliter la compréhension de la forme d'un exemple de fosse conforme à l'invention laquelle est représentée en coupe transversale à la figure 3, - la figure 4 schématise en vue de dessus un grappin à 6 dents, cependant que la figure 5 représente, en coupe transversale, un autre exemple de fosse conforme à l'invention, appelée à être associée à ce type de grappin, - les figures 6 et 7 sont respectivement une vue en plan et une coupe par un plan vertical AA d'une installation de broyage conforme à l'invention. Le grappin t représenté aux figures 1 et 2 est pourvu d'un nombre impair de dents, en l'exemple S, agencées suivant une répartition circulaire régulière ; il est appelé à être disposé au dessus d'une fosse 2 (figure 3) d'une installation de broyage, de sorte que, d'un cotés une dent 3 soit située dans un plan transversal T de la fosse et que, de l'autre côté, deux dents 4 et 5 situées en opposition par rapport à la première soient symétriques l'une de l'autre par rapport à ce plan transversal T. La section de la fosse 2 est incurvée au dessous de deux points opposés P1 et P2,dits points d'attaque, qui se rappellent respectivement avec les extrémités 3a et 4a ou 5a des dents sus-évoquées lorsque le grappin est ouvert au maximum ainsi la distance E qui sépare les points P1 et P2 et qui correspond à la largeur de la fosse au niveau de ces points est sensiblement égale à l'envergure du grappin ouvert, après projection sur le plan transversal T. Par convention, on désigne par fond 2a de la fosse la partie située au dessous de ces points etpar parois latérales 2b et 2c les autres parties. D'un côté le fond de la fosse épouse la forme de la courbe Cg, trajectoire suivie par l'extrémité 3a et la dent 3 au cours du mouvement d'ouverture et de fermeture du grappin. Cette courbe est un cercle de rayon Rr centré au point d'articulation de cette dent. De l'autre c8té, le fond de la fosse épouse une forme se rapprochant de celle de la courbe Cd, obtenue en proje tant les trajectoires des extrémités 4a et Sa des dents 4 et 5 sur le plan transversal T. Cette courbe est une ellipse ; pour simplifier la fabrication de la fosse réalisée en t8le métallique, cette ellipse est assimilée à deux cercles osculateurs de raypn R2 et R3. A sa partie basse au delà des points de tangence horizontale tg et td, le fond présente une section rectiligne cotncidant avec la tangente horizontale commune aux deux courbes. Au dessus des points d'attaque, les parois latérales présentent une section rectiligne, inclinée par rapport à la verticale d'un angle oC au plus égal à 35 , et pris égal en l'exemple à 250. Ainsi, pour saisir les déchets disposés dans la fosse, il suffit que le grappin puisse entre déplacé suivant deux directions : direction longitudinale de la fosse, et verticale; après l'avoir amené dans la position longitudinale appropriée, le grappin est descendu jusqu'd ce que ses dents 3, 4 et 5 viennent en contact par leur extrémité avec la fosse (au niveau des points d'attaque P1 et P2). Lors de la fermeture du grappin, les dents 3, 4 et 5 raclent le fond en suivant le contour de celuici jusqu'aux points tg et td. Pour recueillir les déchets situés au delà de ces points, il suffit de faire descendre légèrement le grappin en relâchant légèrement son câble de suspension pendant la phase de fin de fermeture des dents. L'expérience montre qu'il est ainsi possible de récurer parfaitement la fosse par des manoeuvres très simples, puisque le grappin n'est déplacé que dans un plan vertical passant par l'axe longitudinal de celle-ci. Après chaque prélèvement, les déchets situés au dessus des points d'attaque glissent le long des parois pour se retrouver au fond de la fosse où ils seront enlevés à la manoeuvre suivante. La nature métallique du fond et la faible valeur de l'angle dtinclinaisond conditionnent un glissement efficace des déchets sans risque d'accrochage. Notons que le grappin lors de sa descente vient heuter la fosse au niveau des points d'attaque : en prévoyant une fosse métallique, on évite les défauts des fosses en béton dont les parois se désagrègent sous les coups de grappin et se couvrent à la longue d'aspérités auxquelles les déchets ont tendance à s'accrocher.De plus, dans l'invention, l'attaque par les dents du grappin s'effectue tangentiellement en l'absence de tous déplacements latéraux : les chocs contre les parois sont donc légers, ce qui augmente consi dérablement la durée de vie de la fosse. Il est bien entendu, que la forme du fond épouse les courbes sus-évoquées d'une façon approximative, un léger décalage vers l'intérieur pouvant être préservé pour accrottre le cas échéant l'effet de raclage des ints. Les figures 4 et 5 présentent un autre mode de réalisation, dans lequel le grappin utilisé est un grappin possédant un nombre pair de dents (6 en l'exemple, mais ce nombre peut également être égal à 4). Ce grappin est positionné par rapport à la fosse de sorte qu'un de ses plans de symétrie passant, d'un côté, entre deux dents 6 et 7 symétriques et, de l'autre côté, entre deux dents 8 et 9 situees en opposition par rapport aux premières coricide sensiblement avec un plan transversal T' de la fosse. Dans ce cas la section transversale du fond îOa de la fosse 10 est symétrique et épouse, de chaque cbté, une forme se rapprochant de la forme elliptique de la courbe obtenue en projetant sur le plan transversal T' la trajectoire suivie par l'extrémité d'une des dents sus-évoquées.Là encore, chaque partie d'ellipse est remplacée par des portions de cercles osculateurs. Les figures 6 et 7 représentent un mode de réalisation préférentiel d'une installation de broyage pour ordures ménagères. Cette installation compnnd une fosse Il du type cidessus décrit au dessus de laquelle évdue un grappin 12 suspendu à un chariot de roulement 13 adapté pour rouler le long d'un chemin de roulement rectiligne du type birail. Celui-ci s'étend le long de la fosse jusqu'au dessus d'une trémie 14 disposée en bout et dans l'alignement de celle-ci, au dessus d'un bureau de commande 15. La fosse repose sur le sol 16 du bâtiment (niveau 0) et est maintenue par un jeu de poutres et poutrelles elle pourrait également outre partiellement descendue en terre afin d'en augmenter la capacité. Sur un côté, la fosse est longitudinalement bordée d'un terre-plein 17 affleurant sensiblement son niveau supérieur (niveau 1 du bâtiment), pour permettre le déchargement des camions de déchets. Dans le bureau 15 dont le sol est sensiblement à hauteur du niveau supérieur de la fosse (niveau 1), est installé le poste de commande du grappin. De ce poste, il est facile d'observer et de commander les manoeuvres du grappin pour saisir les ordures situées dans la fosse et les décharger dans la trémie 14 située dans l'alignement, par un déplaceFent du grappin jusqu'au bout du chemin de guidage. Cette trémie est positionnée de sorte que le grappin vienne se disposer convenablement à l'aplomb de celle-ci en parvenant en fin de parcours : le préposé peut ainsi commander l'ouverture du grappin pour déverser les déchets, par une action automatique qui ne nécessite pas une surveillance visuelle. Par ailleurs, un transporteur à tapis sans fin 18 achemine les déchets depuis la trémie 14 jusque vers le gueulard d'alimentation 19a d'un broyeur 19 de type connu. Ce broyeur est disposé à côté du bureau de commande 1S à une hauteur telle que son gueulard 19a soit très approximativement situé au niveau 2 du bâtiment (niveau du toit du bureau 15) et que sa bouche de sortie 19b soit approximativement située au niveau 1. Le transporteur 18 peut ainsi tre assujetti sur le toit du bureau 15 pour relier la trémie 14 dont il constitue le fond au gueulard du broyeur. De plus, le passage libre préservé au dessous de la bouche 19b du broyeur permet la mise en place de remorques dans lesquelles sont directement déversés les déchets broyés, sans manutention spplémentaire. Le bâtiment comporte au niveau 1 et au niveau 2 des plateformes d'inspection 20 et 21 situées au voisinage du broyeur ; la plateforme inférieure 20 communique avec le bureau de commande 15 et le personnel n1a que quelques pas à faire pour circuler entre celle-ci et le bureau. Bien entendu, des moyens d'accés, tels que escaliers 22 et 23 sont prévus pour accéder aux deux plateformes. L'agencement décrit et représenté fait de l'installation de broyage conforme à l'invention une unité compacte, dont le coût de construction est inférieur à celui des installrtions classiques et dont les dépenses d'exploitation sont notablement plus réduites par rapport à celles de ces installations classiques. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède mais en comprend toutes les variantes. REVENDIOTI0NB 1/ - Installation de broyage de déchets formes notassent par des ordures ménagères, du type comprenant une fosse fongiforme appelée à recevoir les déchets à leur arrivée, un grappin mobile au dessus de la fosse pourvu de dents articulées en tratnOes pour se refermer les unes vers les autres ou s'ouvrir, une trémie adaptée pour recevoir les déchets relachés par le grappin, un poste de commande du grappin, un broyeur comportant un gueulard dalixentation et une bouche de sortie à sa partie basse, enfin des moyens d'acheminement des déchets depuis la trémie jusque vers le gueulard du broyeur, ladite installation étant carac térisée en ce aue le grappin est suspendu à des moyens de guidage rrat;mnP linésire~ d-u type b irail, agences au dessus de la fosse pour permettre de déplacer celui-ci selon un mouvement linéaire ailant d'un bout à l'autre de la fosse, sensiblement le long de l'axe longitudinal de celle-ci, ladite fosse ayant un fond dont la section transversale est incurvée à partir de deux points opposés, dits points d'attaque, dont la distance (cerrespondant à la largeur de la fosse à leur niveau) est approximativement égale à l'envergure du grappin ouvert au maximun, envergure obtenue après projection des dents sur un plan transversal par rapport à la fosse, la section transversale du fond épousant de façon approxi mative, à partir de ces points d'attaque, au moins partiellement la forme des courbes obtenues en projetant sur un plan transversal les trajectoires suivies au cours du mouvement d'ouverture et de fermeture, par les extrémités de deux dents opposées, les deux dents opposées considérées étant celles dont le mouvement se réalise dans des plans angulairement les plus proches d'un plan transversal par rapport à la fosse. 2/ - Installation de broyage selon la revendi cation dans laquelle le grappin utilisé comporte un nombre impair de dents, par exemple 5 dents, agencées suivant une répartition circulaire régulière, le grappin étant positionné par rapport à la fosse, de sorte que, d'un cette, une dent soit située dans un plan transversal de la fosse et que, de l'autre celé, deux dents situées en opposition par rapport à celle-ci soient symétriques l'une de l'autre par rapport à ce plan transversal, ladite installation étant caractérisée en ce que la section transversale du fond de la fosse épouse approximativement, au moins en partie, d'un cavé, la forme circulaire de la trajectoire suivie par l'extrémité de la dent située dans un plan transversal et, du ceté opposé, une forme se rapprochant de la forme elliptique de la courbe obtenue en projetant sur ce plan transversal la trajec- - - tu -- - - - situe - - titre suivie par l'extrémité d'une des deux dents en-opp-sition par rapport à la première. 3/, - Installation de broyage selon la revendication 1 dans laquelle le grappin utilisé comporte un nombre pair de dents, par exemple 4 ou 6 dents, agencées suivant une répartition circulaire régulière, le grappin étant positionné par rapport à la fosse de sorte qu'un plan de symétrie du dit grappin passant, d'un catie, entre deux dents symétriques et, de l'autre, cote, entre deux dents symétriques situées en opposition par rapport aux premières coïncide sensiblement avec un plan transversal de la fosse, ladite installation étant caractérisée en ce que la section transversale du fond de la fosse est symétrique et épouse, de chaque catie, au moins en partie, une forme se rapprochant de la forme elliptique de la courbe obtenue en projetant sur un plan transversal la trajectoire suivie par l'extrémité dune des dents précitées. 4/ - Installation de broyage selon l'une des revendications 1 2 ou 3 caractérisée en ce que, à sa partie basse, le fond de la fosse présente une section transversale rectiligne sur une partie de sa longueur, cotncidant sensiblement avec la tagente commune aux courbes qu'épouse ladite section sur chacun de ses deux cotés. 5/ - Installation de broyage selon lune des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisée en ce que, au dessus des points d'attaque sus-évoqués, la fosse présente des parois latO- rales de section sensiblement rectiligne, inclinées par rapport à la verticale d'un angle au plus égal à 35 . 6/ - Installation de broyage selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 caractérisée en ce que les parois de 18 fosse sont métalliques. 7/ - Installation de broyage selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, logée dans un estiment dont le sol (niveau O du bâtiment) est au niveau du fond de la fosse, ladite installation étant caractérisée en ce que la fosse est bordée longitudinalement sur un côté d'un terre-plein affleurant sensiblement le niveau supérieur de ladite fosse pour permettre le déchargement des camions de déchets le poste de commande du grappin étant situé en bout de la fosse dans l'alignement de celle-ci le long d'un petit ceté de ladite fosse ; à l'intérieur d'un bureau de commande dont le sol est sensiblement à hauteur du niveau supérieur de la fosse (niveau 1 du btiment). 8/ - Installation de broyage selon la revendication 7 caractérisée en ce que la trémie précitée est positionnée dans l'alignement de la fosse au dessus du bureau de commande (niveau 2 du bâtiment), de sorte que le grappin en parvenant en fin de parcours le long des moyens de guidage linéaires vienne se situer à l'aplomb de ladite trémie en position appropriée pour déverser les déchets dans celle-ci. 9/ - Installation de broyage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le broyeur est disposé à ceté du bureau de commande à une hauteur telle que sa bouche de sortie soit approximativement située à hauteur du niveau 1 du bâtiment, de façon à préserver sous cette bouche un passage libre pour le déversement direct des déchets broyés dans des remorques, le gueulard d'alimentation étant très approximativement situé au niveau 2 du attisent, de sorte que les moyens d'acheminement des déchets ormés, en particulier par un transporteur à tapis sans fin) s'éten- dent au dessus du niveau 2 entre la trémie dont ils constituent le fond et ledit gueulard. 10/ - Installation de broyage selon la revendication 9 caractérisée en ce que le bttiment comporte au niveau 1 et au niveau 2 des plateformes d'inspection situées au voisinage du broyeur, la plateforme du niveau 1 communiquant avec le bureau de commande du grappin, des moyens d'accés, notamment escaliers, étant prévus pour accéder aux deux plateformes. 11/ - Fosse pour installation de broyage, adaptée pour recevoir des déchets et permettre leur retrait au moyen d'un grappin, caractérisée en ce que le fond de ladite fosse présente une section transversale incurvée à partir de deux points opposés, dits points d'attaque, dont la distance correspondant à la longueur de la fosse à leur niveau est approximativement égale à l'envergure du grappin ouvert au maximun, envergure obtenue après projection des dents sur un plan transversal par rapport à la fosse, la section transversale de ce fond épousant de façon approximative, à partir de ces points d'attaque, du moins partiellement la forme des courbes obtenues en projetant sur un plan transversal les trajectoires suivies au cours du mouvement d'ouverture et de fermeture par les extrémités de deux dents opposées du grappin, les deux dents opposées considérées étant celles dont le nouvement se réalise dans des plans angulairement les plus proches d'un plan transversal par rapport à B fosse. 12/-- Fosse selon la revendication Il caract6- risée en ce qu'elle présente au dessus des points d'attaque susévoqués des parois latérales de section sensiblement rectiligne, inclinées par rapport à la verticale d'un angle au plus égal à 35 . 13/ - Fosse selon l'une des revendications 71 ou 12 caractérisée en ce que ses parois sont métalliques.