Brevet FR2374958A1 — publié le 19780721

L'objet de l'invention est un broyeur a ordures, déchets urbains ou industriels. On connait déjà des broyeurs a ordures ménageries composés dVun rotor équipé de marteaux ou eouteaux pour broyer les produits par effets de chocs, déchirements. Une grille ou un peigne sont disposés près des marteaux. Les machines a grille ont généralement le défaut de stobstruer facilement, du fait que les matières a broyer sont soumises - une friction latérale ou superficielle trop prolongée au contact des outils de concassage. Dans les broyeurs à peignes, les outils de concassage sont soumis des efforts très intenses lors de broyage de produits hétérogènes. Les outils sont lourds et le temps de réponse mécanique ne permet pas d'avoir une granulométrie régulière avec des produits hétérogènes.Les matières a broyer sont soumises a une friction latérale ou superficielle trop brève pour obtenir une granulométrie fine avec des déchets urbains Un autre inconvénient des broyeurs est leur manque d'adaptation rapide au produit a broyer ; en particulier pour les ordures ménagères ou déchets industriels, des réglages tres fréquents sont nécessaires. Le broyeur objet de l'inyention évite ces inconvénients. La granulométrie est réglable en continu et le travail du broyeur s'adapte a chaque instant au produit a broyer,la consommation électrique du moteur du rotor est minimum pour un résultat plus constant. Le broyeur est composé des éléments suivants Le rotor repère 16 comporte plusieurs flasques repère 17, entre chaque flasque est disposée une série de marteaux. Généralement les marteaux sont constitués par des longueurs de profilés ou acier étiré percé d'un trou pour leur fixation. Sur la figure 1 et 2 il est représenté 4 marteaux repère 18 entre chaque flasque. Les marteaux sont maintenus sur des axes traversant les flasques. En raison de la force centrifuge, les marteaux prennent la position d'équilibre indiquée sur les figures I et 2 lorsque le rotor est lancé. Des rotors équipés avec un nombre quelconque de série de marteaux peuvent convenir pour laréalisation d'un broyeur suivant la présente invention. Dans le cas de broyage de déchets industriels particuliers comme les déchets de plastique, on pourra utiliser des couteaux au lieu des marteaux. Le rotor est actionné par un moteur vitesse du rotor entre 750 et 3000 tours minute., soit directement par l'intermédiaire d'un accouplement élastique soit par une poulie solidaire du rotor, un jeu de courroies et un coupleur hydraulique solidaire du moteur. L'avantage de cette dernière solution étant la suppression des résistances du démarreur rotorique nécessaire lors du lance ment du rotor. Pour la deuxième solution un simple demarrage par couplage étoile triangle sera suffisant. Pour les cas d'utilisation avec un moteur thermique, un coupleur hydraulique ou un embrayage sera toujours nécessaire. Le corps du broyeur en tôles très solidement raidies est supporté par le chassis repère ]. Ce chassis servant d'assise au moteur du broyeur et aux dispositifs annexes : ouverture et fermeture du corps du broyeur par vérins, support des paliers du rotor, carter de protection etc La paroi arrière fixe parallèle à l'axe du rotor sera dotée de blindages en plaques d'usure amovibles repère 15 sur sa partie intérieure. Lors des essais, nous avons remarqué une ventilation créée par la rotation du rotor à proximité de la paroi arrière. Une dépression est engendrée sous le rotor et une surpression au-dessus du rotor. Pour le broyage de certaines classes de déchets industriels, notamment les petits produits légers, cette ventilation peut etre néfaste. Pour supprimer cet effet secondaire du broyeur nous avons disposé des contremarteaux fixés au blindage 15 au niveau de l'axe du rotor et au droit de chaque flasque. Cette disposition ne peut être retenue que dans le cas où les produits à broyer ne comportent pas de parties dures et compactes. Autre méthode pour atténuer'l'effet de ventilation : disposer une gaine de section approximativement égale au quart de la section utile de la chambre de broyage entre la partie supérieure et inferieure du rotor. A 11 opposé de la face fixe, se situe la face mobile repère 13. Elle est articulée sur l'axe repère 14. Elle est également pourvue de blindages amovibles repère 15. Une grille-peigne repère 11 assure suivant sa position par rapport au rotor la fonction de grille ou la fonction de peigne, Elle est constituée par une série de barreaux d'acier ou alliages au droit de chaque flasque sensiblement tangentiellement à celles-ci et entre chaque marteau. Des trous de fixation ou tout autre système sera prévu sur chaque peigne repère li de manière à le maintenir solidement fixé à la paroi mobile repère 13. Un joint souple repère 12 en néoprène ou autre matériaux est disposé entre le dessous de la paroi mobile repère 13 et la sortie du broyeur. Le mouvement liche cat de la paroi mobile du broyeur est normalement limitée par la course du vérin repère 8. Toutefois par nécessité et pour plus de facilité lors des démontages ? des cales en acier seront fixées sur les parois latérales du broyeur pour limiter la course de la paroi mobile repère 13 vers le rotor repère 16. Principe de fonctionnement de l'ensemble mobile paroi et grille-peigne Un vérin oléopneumatique (ou plusieurs vérins en parallèle) maintient l'ensemble à une distance variable du rotor, cette distance est réglée par asservissement (électrovannes par exemple). La figure 1 représente la coupe longitudinale du broyeur suivant l'invention. Le groupe de commande oléopneumatique est à l'intérieur du broyeur fixé sur un chassis rigide repère.2 et relié au corps du broyeur par- une suspension apériodique repère 7. Un réservoir d'huile repère 6 alimente le groupe moteur pompe hydraulique repue 3. Une sphère contenant une membrane et de l'azote repère 5 est en communication avec le vérin repère 8. Un groupe d'électrovannes repère 4 commande I'admission et le refoulement de l'huile dans le vérin repère 8. La poussée du vérin s' exerce par l'articulation 9 qui est solidaire du broyeur et à l'autre extrémité cc^ôté paroi mobile par l'articulation 10. En général on aura intéret à utiliser pour le vérin des segments en fonte qui permettent de prolonger la durée d'utilisation des pièces mobiles. On pourra également disposer un amortisseur en matériaux élastique de dureté élevée entre9l"extrémité de l'axe du vérin et l'articulation repère 10. Une autre disposition du système de vérin oléopneumatique est représentée figure 2 Il comprend : un corps de vérin repère 8, l'axe du vérin est muni à son extrémité d'une chape pour articulation repère 10. Le vérin comporte à sa partie arrière un réservoir repère 5 contenant une membrane et de l'azote sous pression. L'ensemble sphère et vérin est fixé au broyeur par -l'intermé- diaire de l'articulation repère 9. La mise sous pression du vérin s'effectue par l'intermédiaire de canalisations flexibles aboutissant à une prise de raccordement repère 20.La figure 3 planche 3 représente le schéma des asservissements du vérin oléopneumatique. ta saisie des paramètres est- effectuée par les capteurs suivants Puissance du moteur par transformateur d'intensité repère 26 Vitesse de rotation du rotor par tachymétrie repère 35 Vibration sur chassis du broyeur par détecteur repère 25 Position de la grille-peigne par capteur repère 33 Pression dans le vérin repère 8 côté azote par manomètre électrique repère 27 Pression dans le vérin repère 8 côté grille-peigne par manomètre électrique repère 28 Pression dans le circuit d'alimentation des électrovannes par manomètre électrique repère 29 Ces indications sont dirigées vers le comparateur repère 23 après avoir été mis en compatibilité avec le dit comparateur par les convertisseurs repère 24. On pourra utiliser par exemple comme comparateur un micro processeur genre F8 de MOSTEC, 8000 de General Instrumentç PACE de National Semiconducteur etc.. et comme convertisseur des circuits 11analogique-numérique'1. Les paramètres indiqués ci-avant sont comparés avec des matrices repère 22 sélectées par un commutateur repère 34. Chaque matrice correspond aux éléments paramétriques pour le traitement des différents types de déchets ainsi que pour la granulométrie désirée et l'optimisation du fonctionnement du broyeur. En fonction des seuils de déclenchement indiqués par la matrice repère 22, le comparateur fournit un signal pour ouvrir ou fermer les électrovannes A et/ou B un signal pour faire fonctionner la pompe hydraulique repère 31 si la pression est insuffisante dans l'accumulateur de pression repère 30. Un signal C ou D figure 3 pour la coupure ou la réduction de vitesse d'amenée des dechets dans le broyeur par exemple on pourra adopter un convoyeur d'alimentation du broyeur avec un motoréducteur à 2 vitesses actionnant la bande du convoyeur. La figure 6 planche 4 représente les positions relatives de l'alimentation et de la sortie du broyeur. Il est très important de disposer l'alimentation côté paroi fixe. La sortie ne peut se faire directement sur un convoyeur à bande néoprène. En raison de la grande vitesse de certaines particules dures, on devra utiliser un convoyeur vibrant à sole blindée. Pour une vitesse de rotation du rotor de 1500 T/M des éléments lourds peuvent atteindre a la sortie du broyeur une vitesse de l'ordre de 250 km/heure. La figure 4 planche 4 représente la version à sortie faible vitesse du broyeur suivant l'invention. Cette version sera utile dans tous les cas où il est nécessaire de réduire l'encombrement en hauteur. La figure 5 planche 4 représente le broyeur d'après la présente invention muni d'une cavité de dislocation repère 32. Cette cavité permet de réduire la granulométrie des produits par chocs successifs sur les parois de la cavité de dislocation. On pourra naturellement munir le broyeur de tous les perfectionnements usuels sur de telles machines en particulier les dispositifs d'ouverture et de fermeture hydraulique de la chambre de broyage, de moteur à plusieurs vitesses, de suspension antivîbratoire du chassis du broyeur, grille-peigne entretoisé etc ... Brevets consultés - France : NO 869102, NO 1406156, NO 1256305, NO 1256305. Allemagne : NO 976087f NO 1077949, NO 633548, N0 480808, No 686292, NO 1104301, NO 809986- NO 1178022. U.S.A. : NO 2856134, NO 2516175. Suisse : NO 362587. Le broyeur d'après la présente invention peut être utilise pour le broyage des ordures ménagères, des déchets urbains, des déchets industrielsg des tourbes D des déchets forestiers, des composts. REVENDICATIONS 1). Broyeur marteaux caractérisé par une grille-peigne disposée sensiblement tangentiellement au rotor. 2). Broyeur suivant la revendication i caractérisé par une paroi mobile solidaire de la grille peigne. 3). Broyeur suivant la revendication i caractérisé par un vérin oléopneumatique asservi pour le déplacement de la paroi mobile et grille-peigne. 4). Broyeur suivant la revendication 3 caractérisé par un comparateur des paramètres broyeur et des paramètres broyage. 5). Broyeur suivant la revendication 4 caractérisé par des matrices de paramètres broyage sélectées suivant le type de broyage.