Brevet FR2472953A1 — publié le 19810710

L'invention se rapporte de manière générale aux machines de fractionnement de détritus solides et plus particulièrement à un élément de coupe perfectionné, destiné à une telle machine. Il existe diverses machines connues de fractionnement de détritus solides en particules très petites. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 4 046 324, incorporé à la présente demande à titre de référence, décrit une machine de fractionnement de ce type. La machine décrite par ce brevet comprend une chambre de fractionnement à l'intérieur de laquelle se trouvent deux empilements d'éléments de déchiquetage. Chacun de ces empilements comprend un arbre supportant plusieurs lames de coupe qui sont fixées à distance les unes des autres dans la direction de l'axe par plusieurs lames d'entretoisement. Les empilements d'éléments de déchiquetage sont disposés à l'intérieur de la chambre de fractionnement de manière que les lames de coupe du premier empilement se trouvent dans les espaces que séparent les lames de coupe du second empilement pour effectuer le fractionnement. Les éléments de coupe de la machine décrite ci- dessus ont la forme générale d'un disque sur lequel plusieurs dents sont en saillie radialement. Chaque dent comprend deux surfaces concaves situées le long d'un axe sensiblement parallèle à l'axe de symétrie central de l'élément de coupe. Bien que ces éléments de coupe puissent effectuer le fractionnement de matières solides pouvant être ou ne pas être entraînées dans un liquide, l'expérience a montré qu'en l'absence de liquide, les particules produites par le fractionnement d'une matière sèche solide sont fréquemment emprisonnées par les surfaces concaves des dents des éléments de coupe. Cet amoncellement de matière émousse les surfaces de coupe que comportent les éléments correspondants-et risque de casser les dents de l'élément en réduisant ainsi l'efficacité et le rendement de la machine. Un autre élément de coupe connu, destiné à une machine de fractionnement, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 3 664 592. L'élément de coupe décrit dans ce brevet comprend une unique dent comportant un rétrécissement ou chanfrein et dont l'arête de coupe est située dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'élément de coupe de manière qu'il cisaille la matière introduite dans la machine. Toutefois, la dent n'est pas à auto-nettoyage et ainsi l'élément de coupe doit comprendre aussi une dent arrière qui occupe l'espace libre compris entre les éléments de coupe voisins afin de contribuer à évacuer la matière granulaire de ces éléments. De plus, un élément de coupe de ce type n'est capable de fonctionner que dans un seul sens de rotation et donc il ne peut pas être retourné pour permettre d'en allonger la vie utile. L'élément de coupe selon l'invention élimine les inconvénients mentionnés et comprend des dents à auto- nettoyage qui sont capables de fractionner des matières solides sèches et qui permettent par ailleurs à la machine de fractionnement de fonctionner avec une très grande efficacité. L'élément de coupe selon l'invention comprend un corps de forme générale discorde et qui est destiné à loger l'arbre d'une machine de fractionnement. Plusieurs dents en saillie sur le corps comprennent chacune des arêtes de coupe latérales orientées en sens opposés, ainsi qu'une partie formant un rétrécissement et comprenant des surfaces concaves qui relient les arêtes de coupe au corps. Les arêtes de coupe latérales déterminent une trajectoire de coupe qui est coaxiale au corps et les surfaces concaves sont inclinées sur la trajectoire de coupe. Les arêtes de coupe latérales et la courbure des surfaces concaves coopèrent pour découper ou entailler la matière introduite dans la machine de manière à produire des particules ayant des dimensions relativement uniformes et ayant la forme générale de boucles étroitement serrées ou de billes. Les surfaces concaves inclinées déchar- gent les particules ainsi produites sur le côté de l'élément de coupe en empêchant ainsi les particules de s'accumuler ou de s'entasser dans les parties formant un rétrécissement. Les bords de coupe sont inclinés du même angle sur la trajectoire de coupe, ces deux inclinaisons ayant pour effet d'améliorer l'efficacité du fractionnement des matières solides et d'augmenter ainsi d'environ 70 % le rendement de la machine de fractionnement. L'invention a donc pour objet un élément de coupe perfectionné, destiné à une machine de fractionnement, qui est pratiquement à auto-nettoyage et dont l'efficacité est accrue. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel;,. - la figure 1 est une vue en plan d'un élément de coupe selon l'invention; et - la figure 2 en est une élévation selon la ligne 2-2 de la figure 1. Le dessin représente un élément de coupe 10 comprenant un corps sensiblement discolde 12. Une ouverture hexagonale 14 que le corps 12 comporte au centre est destinée à recevoir un arbre d'une machine de fractionnement, par exemple l'arbre de l'empilement d'éléments de déchiquetage décrit en préambule. L'ouverture hexagonale 14 est coaxiale à l'axe de symétrie central 16 du corps 12. Plusieurs dents 18 sont en saillie sur le corps 12. Bien que l'élément de coupe 10 des figures 1 et 2 comprenne trois dents 18a à 18c, il est bien entendu que le nombre des dents 18 peut varier, mais il est préférable que l'élément en comprenne au moins deux. Il est par ailleurs bien évident aussi que le nombre des dents est déterminé par plusieurs facteurs parmi lesquels le matériau devant être introduit dans la machine, la finesse des particules produites ainsi que la puissance et la démultiplication de l'engrenage de transmission dont la machine est équipée. Chacune des-dents 18a-18c comprend une partie 20 formant un rétrécissement et partant du corps 12 pour aboutir à une surface circonférentielle 22. La surface circonféren- tielle 22 de chaque dent 18 délimite de son côté un élément de surface cylindrique qui est coaxial à l'axe de symétrie central 16 du corps 12. La partie 20 de la dent qui forme un rétrécisse- ment comprend par ailleurs deux surfaces concaves 24 et 26 qui se raccordent à la surface extérieure du corps 12 et qui intersectent la surface circonférentielle 22 de manière à former les arêtes de coupe 28 et 30. Les arêtes de coupe 28 et 30 se trouvent sensi- blement le long d'un élément d'hélice à base circulaire qui est coaxial à l'axe 16 et dont l'angle d'inclinaison est de préférence approximativement de 30 . Les surfaces concaves 24 et 26 sont sensiblement parallèles aux arêtes de coupe 28 et 30. Bien que la disposition en hélice mentionnée donne une définition exacte de l'élément représenté sur les figures 1 et 2, il convient de remarquer que cette disposition particu- lière n'a pas une importance majeure dans le cadre de l'in- vention. Les arêtes de coupe 28 et 30 peuvent être considérées de manière plus générale comme étant des éléments délimitant une trajectoire de coupe portant la référence 32 sur les figures 1 et 2. La trajectoire de coupe 32 est coaxiale à l'axe 16 et les surfaces concaves 24 et 26 ainsi que les arêtes de coupe 28 et 30 sont inclinées approximati- vement de 300 sur un plan transversal à la trajectoire et parallèle à l'axe 16. Cet angle de 30 n'est indiqué qu'à titre d'exemple et des angles différents peuvent être prévus en fonction des avantages que doit conférer l'élément de coupe selon l'invention. Il est par ailleurs bien évident que l'épaisseur de l'élément de coupe 10 ainsi que le nombre des dents 18 peuvent varier avec pour conséquence une variation de la dimension des particules produites. Ainsi, l'épaisseur de l'élément de coupe 10 peut être accrue ou diminuée avec une diminution ou une augmentation correspondante de la dimension des particules produites. Plusieurs éléments de coupe 10 peuvent être installés par exemple dans la machine de fractionnement décrite dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique NI 4 046 324 et peuvent tourner autour de l'axe de symétrie central 16. Lorsque l'élément de coupe 10 tourne dextrorsum dans la représentation de la figure 1, l'arête de coupe 30 de chaque dent 18 découpe ou entaille des particules en forme de boucles ou de billes étroitement enroulées sur elles-mêmes dans la matière introduite dans la machine, et ces particules sont à leur tour écartées ou évacuées de l'élément de coupe par la surface concave 26 de chaque dent 18 pour être envoyées dans la zone comprise entre les éléments de coupe- voisins 10 et déterminée par les lames d'entretoisement décrites plus haut. Lorsque l'arête de coupe 30 de chaque dent 18 a été émoussée ou est devenue inopérante d'une autre manière, il est possible de retourner l'élément de coupe 10 de manière que l'arête de coupe 28 et la surface concave 24 coopèrent exactement de la manière décrite. Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple et que diverses modifications peuvent lui être apportées sans sortir de son domaine. REVENDICATIONS 1. Elément de coupe destiné à une machine de fractionnement et comprenant un corps (12) destiné à recevoir un arbre de la machine le long de son axe de symétrie central, élément caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dents (18a-18c) dont chacune comprend une partie formant un rétrécissement (20) qui se raccorde audit corps (12) et qui délimite une arête de coupe extérieure (28, 30), les arêtes de coupe desdites dents délimitant une trajectoire de coupe (32) qui est coaxiale audit axe de symétrie central et la partie de chaque dent formant un rétrécissement (20) comprenant par ailleurs une surface concave (24, 26) qui est inclinée sur ladite trajectoire de coupe de manière qu'elle refoule la matière de la partie de dent formant un rétrécis- sement. 2. Elément de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les arêtes de coupe (28, 30) sont inclinées sur ladite trajectoire de coupe. 3. Elément de coupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle inscrit entre ladite surface concave (24, 26) et ladite trajectoire de coupe (32) ainsi que l'angle inscrit entre ladite arête de coupe (28, 30) et ladite trajectoire de coupe (32) sont sensiblement égaux. 4. Elément de coupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit angle est approximativement de 300 avec un plan transversal à ladite trajectoire de coupe. 5. Elément de coupe destiné à une machine de fractionnement et comprenant un corps (12) destiné à recevoir un arbre de ladite machine le long d'un axe de symétrie central (16), caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dents (18a-18c) dont chacune comprend une partie formant un rétrécissement (20) qui se raccorde audit corps (12) et qui délimite une arête de coupe extérieure (28, 30), lesdites arêtes de coupe desdites dents délimitant une trajectoire de coupe (32) qui est coaxiale audit axe de symétrie central (16), la partie formant un rétrécissement (20) de chaque dent comprenant par ailleurs *une surface concave (24, 26) et ladite arête de coupe (28, 30) ainsi que ladite surface 24-72953 concave (24, 26) inscrivant un angle par rapport à ladite trajectoire de coupe (32). 6. Elément de coupe selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite arête de coupe (28, 30) et ladite surface concave (24, 26) inscrivent un angle d'environ 300 par rapport à un plan transversal à ladite trajectoire de coupe (32). 7. Elément de coupe selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dents (18a- 18c). 8. Elément de coupe selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune desdites dents (18a-18c) comprend deux arêtes de coupe (28, 30) situées sur les côtés opposés de la dent, ainsi que deux surfaces concaves (24, 26) situées sur les côtés opposés de cette dent, de manière à permettre d'effectuer la coupe dans les deux sens de rotation de l'élément de coupe autour dudit axe de symétrie central.