Brevet FR2467633A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne les déchiqueteurs ou autres machines de fragmentation du type possédant une structure de support ou carcasse dans laquelle sont montés rotatifs deux arbres parallèles, un dispositif de commande pour faire tourner ces arbres dans des sens contraires, des lames coupantes montées fixes sur chaque arbre et tournant avec lui, chaque lame ayant la forme d'un disque denté monté coaxialement sur son arbre de manière à tourner entre deux lames voisines montées sur l'autre arbre, des bagues entretoises disposées coaxialement sur chaque arbre, en alternance avec les lames montées sur lui, de sorte que les lames voisines d'un même arbre sont séparées d'un intervalle ou entrelame d'étendue axiale prédéterminée, et un dispositif de nettoyage ou de débourrage pour empêcher que du maté- riau traité ne pénètre dans les entrelames sur le côté de chaque arbre éloigné de l'autre arbre. Dans des déchiqueteurs connus de ce type, le dispositif de débourrage comporte des éléments débourreurs qui sont chacun dis- posé fixe par rapport à la carcasse de la machine dans un entrelame, c'est-à-dire dans la fente entre deux lames voisines d'un même arbre. Les éléments débourreurs peuvent tous être supportés par un seul sup- port attaché à la carcasse ou être attacha individuellement et indé- pendamment à elle; il est possible encore qu'ils soient supportés par groupes de deux ou davantage d'éléments par plusieurs supports attachés à la carcasse. Une machine de ce type est décrite et représentée, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 1 939 246, por- tant sur une machine pour la fragmentation du papier. Chaque élément débourreur est dans ce cas attaché indépendamment des autres à la carcasse de la machine. Le propriétaire de ce brevet produit depuis un certain temps un déchiqueteur comportant un certain nombre d'élé- ments débourreurs qui sont tous portés par un seul support, le "peigne" ainsi formé étant attaché à la carcasse de la machine. Dans les machines du type décrit ci-dessus l'assemblage des lames discoldes sur chaque arbre consiste à enfiler les différentes lames sur l'arbre et de serrer l'ensemble ainsi obtenu. Chaque arbre possède une section droite non circulaire, une section hexagonale par exemple, et chaque lame présente un trou central de forme correspon- dante, de sorte que la lame est solidarisée en rotation avec l'arbre considéré. Il est évident que, en raison des tolérances de fabri- cation des lames coupantes et des bagues entretoises, il n'est pas possible de prévoir avec précision la position que prendra chaque lame par rapport à la carcasse de la machine après l'assemblage. La conséquence en est que, dans les machines de ce type o les éléments débourreurs sont fixésà la carcasse, on ne peut pas donner à ces éléments une épaisseur, dans le sens axial des arbres, correspondant à l'épaisseur des bagues entretoises séparant les lames coupantes les unes des autres. Il faut que chaque élément débourreur soit un peu moins large qu'une bague entretoise afin de permettre des varia- tions dans la position finale des lames coupantes en raison des tolé- rances de fabrication. C'est pourquoi, dans la plupart des cas, les éléments débourreurs ne remplissent pas entièrement les entrelames, de sorte qu'une certaine quantité de matériau peut néanmoins pénétrer encore dans les intervalles entre les lames voisines pendant le fonc- tionnement de la machine. De plus, au cas o tous les éléments débour- reurs sont portés par un seul support attaché à la carcasse de la machine, ce support doit être fabriqué avec une précision relative- ment grande afin que le pas des éléments débourreurs soit parfaite- ment constant. Si les éléments débourreurs sont attachés indépendam- ment à la carcasse, il faut, de façon analogue, que les points d'an- crage des éléments débourreurs sur la carcasse soient réalisés avec une précision relativement grande afin que les éléments se trouvent exactement à la même distance les uns des autres après l'assemblage. L'invention vise à créer une machine du type indiqué au début mais qui permette d'éviter les problèmes décrits ci-dessus. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, pour chaque arbre, le dispositif de débourrage comporte des éléments débour- reurs disposés du c8té de l'arbre éloigné de l'autre arbre, chacun dans un entrelame correspondant, chaque élément débourreur étant sup- porté par la carcasse de manière qu'il puisse se déplacer librement par rapport à la carcasse dans une direction parallèle aux axes des arbres. Grâce à ce montage des éléments débourreurs, pendant l'assemblage des lames coupantes sur chaque arbre de la machine, chaque élément débourreur peut se déplacer librement dans le sens de l'axe de l'arbre, s'ajustant par lui-même dans l'intervalle entre deux lames voisines de cet arbre, quelle que soit la position finale de ces lames. Les éléments débourreurs peuvent de ce fait avoir une épaisseur qui est virtuellement égale a l'épaisseur des bagues entre- toises séparant les lames coupantes. A la fin de l'assemblage de la machine, chaque élément débourreur ferme donc complètement l'entrelame correspondant, de sorte que le matériau traité ne peut pratiquement plus pénétrer dans cet entrelame pendant le fonctionnement de la ma- chine. De plus, du fait que les éléments débourreurs s'étendent sur toute l'étendue axiale entre deux lames voisines, les éléments débour- reurs peuvent être utilisés comme des outils coupants supplémentaires. Encore un autre avantage de cette disposition est que les éléments débourreurs agissent comme des supports pour les lames coupantes au cas o, pendant le fonctionnement de la machine, le matériau traité a tendance a écarter par force les lames voisines pendant son passage entre elles. Les contraintes ainsi imposées aux lames coupantes sont de ce fait moins fortes dans une machine selon l'invention que dans les machines conventionnelles de ce type. L'emploi d'éléments débourreurs pouvant se déplacer librement dans le sens axial par rapport à la carcasse de la machine augmente également ies possibilités d'adaptation de la machine de base a différents usages. Par exemple, lorsqu'on désire utiliser la même machine dans une première phase de traitement avec des lames coupantes d'une épaisseur et d'un pas prédétermines puis dans une seconde phase de traitement avec des lames d'épaisseur et de pas différents, il n'est plus nécessaire, comme c'est le cas avec les machines conventionnelles, de prévoir deux "peignes" différents correspondant aux dérents pas des lames. L'utilisation d'éléments débourreurs montés a:.ial.ement coulissants est particulièrement avan- tageuse lorsqu'on dêésire assembler les lames coupantes de chaque. arbre en groupes ayant des pas différents. D'auPrcs caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réallsation on liEit:tif ais.i que des dessins annexes, sur lesquels la figure 1 est une vue en plan partiellement en coupe d'un déchiqueteur selon l'invention; la figure 2 est une vue en bout de la machine, également partie en coupe; et la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un détail de la machine. Le déchiqueteur 1 représenté possède une structure de support ou carcasse 2 et deux arbres parallèles 3 qui sont chacun montésrotatifsaux deux extrémités dans la carcasse 2. Les arbres 3 ont chacun une section droite de forme hexagonale régulière et sont disposés avec leurs axes dans un plan horizontal commun. Le déchiqueteur 1 comprend en outre un moteur hydrauli- que 4 qui commande la roue solaire 5 d'un train épicyclotdal 6. En plus de la roue solaire 5, le train 6 comporte une couronne 7 qui est solidaire de la carcasse 2 et des satellites 8 (dont l'un est visible sur la figure 1) qui sont montés sur un porte-satellites9. Ce dernier est relié à une roue dentée 10 qui est clavetée sur un bout de l'un des deux arbres 3. La roue 10 est en prise avec une roue Il de plus grand diamètre qui est clavetée sur le bout corres- pondant de l'autre arbre 3. De cette manière, le moteur hydraulique 4 fait tourner les deux arbres 3 parallèles en sens contraire et à des vitesses angulaires différentes. Chaque arbre 3 porte des lames coupantes 12, ayant cha- cune la forme d'un disque denté, et des bagues entretoises 13 qui alternent avec les lames 12 dans le sens de la longueur de l'arbre, de sorte que les lames 12 voisines sont séparées par un intervalle ou entrelame dont l'étendue axiale est déterminée par l'épaisseur dans le sens axial de la bague entretoise 13 située entre elles. Les lames 12 de chaque arbre 3 sont chacune situéesen regard d'une bague entretoise 13 de l'autre arbre 3. Chaque lame 12 possède un trou central 12a dont la forme correspond à celle de la section droite de l'arbre 3. Donc, une fois montée sur l'arbre 3, chaque lame 12 est solidaire en rotation avec lui. L'ensemble formé par les lames coupantes 12 et les bagues entre- toises 13 sur chaque arbre 3 est serré axialement par des anneaux- écrous 14 aux deux extrémités de l'arbre 3 considéré. Chaque lame 12 de l'exemple représenté possède une seule dent l2b (voir les figures 2 et 3) qui décrit un volume délimité par des plans perpendiculaires à l'axe de l'arbre 3 et par une surface cylindrique représentée schématiquement par la ligne 15 en traits mixtes sur la figure 2. Chaque arbre 3 est combiné avec un certain nombre d'élé- ments débourreurs 16. Ces éléments sont disposés sur le côté de l'ar- bre 3 qui est diamétralement à l'opposé de l'autre arbre 3 et chacun d'eux est situé dans un entrelame. Chaque élément débourreur 16 est formé d'une pièce prismatique d'épaisseur uniforme, dans le sens de l'axe de l'arbre 3, et dont la forme, vue dans un plan transversal à l'arbre 3, correspond à celle du secteur d'une couronne circulaire de dimension radiale relativement grande, dont le centre de courbure coincide pratiquement avec l'axe de l'arbre 3 correspondant. Chaque élément 16 possède une face partiellement cylindrique 16a située radialement à l'intérieur (voir figure 2) qui suit le contour du bord radialement intérieur dudit secteur de couronne et qui peut prendre appui sur la surface extérieure de la bague entretoise 13 correspondante séparant les lames 12 entre lesquelles est situé l'élément débourreur 16 considéré. Chaque élément 16 possède égale- ment une face partiellement cylindrique 16b située radialement à l'extérieur, qui suit le contour du bord radialement extérieur dudit secteur de couronne et est en contact avec une surface complémentaire 17 d'une paroi latérale 18 de la carcasse 2. La face radialement exté- rieure 16b de chaque élément 16 possède à ses extrémités supérieure et inférieure une protubérance ou talon 19 faisant radialement saillie de cette face et pouvant venir en contact avec deux surfaces d'appui correspondantes faisant partie de la paroi latérale 18. Chaque élément débourreur 16 est ainsi supporté de telle manière par la paroi latérale 18 correspondante de la carcasse 2 et par la bague entretoise 13 correspondante qu'il peut se déplacer librement par rapport à la bague 13 et par rapport à la carcasse dans une direction parallèle aux axes des arbres 3. Chaque élément 16 peut donc se déplacer librement dans le sens axial par rapport à la carcasse pendant le montage des lames coupantes 12 sur chaque arbre 3, en ajustant par lui-même sa position dans l'entrelame considéré quelle que soit la position finale des deux lames voisines en question par rapport à l'arbre 3. Par suite, pour les raisons indiquées dans ce qui précède, il devient possible de donner à chaque élément 16 une épaisseur qui correspond sensible- ment à celle des bagues entretoises 13. Les éléments 16 ferment donc, dans le sens axial, tout l'entrelame dans lequel ils sont situés, ce qui empêche la pénétration de matériau dans ces entrelames pendant le fonctionnement de la machine. Le bord inférieur 16E, orienté à peu près radialement, de chaque élément débourreur 16 est agencé pour former une zone de coupe supplémentaire pour du matériau amené contre lui par les lames coupantes 12 pendant le service de la machine. Comme expliqué dans ce qui précède, les éléments débour- reurs 16 agissent également comme des supports pour les lames 12 lorsque celles-ci sont écartées par les déchets constituant le maté- riau traité lorsqu'ils passent entre les lames. L'emploi d'éléments débourreurs du type décrit ci-dessus augmente les possibilités d'adaptation de la machine de base à diffé- rentes applications. Ainsi, par exemple, il devient maintenant beau- coup plus simple de réaliser une machine de fractionnement qui, pen- dant des phases de travail successives, utilise des lames coupantes d'épaisseurs et de pas différents, ou de réaliser une machine utili- sant simultanément des groupes de lames de pas différents. - R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Déchiqueteur ou autre machine de fragmentation du type possédant une structure de support ou carcasse dans laquelle sont montés rotatifs deux arbres parallèles, un dispositif de commande pour faire tourner ces arbres dans des sens contraires, des lames coupantes montées fixes sur chaque arbre et tournant avec lui, chaque lame ayant la forme d'un disque denté monté coaxialement sur son arbre de manière à tourner entre deux lames voisines montées sur l'autre arbre, des bagues entretoises disposées coa.ialement sur chaque arbre, en alter- nance avec les lames montées sur lui, de sorte que les lames voisines d'un même arbre sont séparées d'un intervalle ou entrelame d'étendue axiale prddéterminée, at un disppsitif de nettoyage ou de débourrage pour empacher que du matériau traite ne pénètre dans les entrelames sur le cOté de chaque arbre loigné de l'autre arbre, caractérisé en ce que, pour chaque arbre, le dispositif de débourrage comporte des éléments ddbourreurs (16) dispooss du c3té de l'arbre (3) éloigné de l'autre arbre (3), chacun dans un entrelame correspondant, chaque élément débourreur (16) 6tant supporté par la carcasse (2) de manière qu'il puisse se déplacer librement par rapport a la carcasse (2) dans une direction parallèle aux ares des arbres (3). 2. D"chiqueteur selon 7a revendication 1, caractérisé en ce que les éldments débourreurs (16) servant également d'outils coupants. 3. Déchiqueteur seloN la revendication 1! caractérisé en ce que chaque élément débourreur {16) est supporté par la carcasse (2) et par la bague entretoise (13) qui $ëpare les lames (12) délimitant l'cntre1ame dans lq e.i est situé l!dlment débourreur (16). 4. Dschisueteu o selen la revendication 3: caractérisé en ce que chaque dlér:ent Rbourzreur (l') est forme d'une pièce prismatique qui, vnue dans un planr. trasesal arz axes des arbres (3), possède la forme d'un secteur d'une conurone circulaire dont le centre de courbure coinie. pd tiquceet av-ec l'axse de l'arbre (3) avec lequel l'élément déLbouirou- {) cDt ccmbiné, ceate piece prismatique présen- tant ue faJeep!;) paf secteur de couronne et est agencée pour venir en contact avec la sur- face extérieure de la bague entretoise (13) qui sépare les lames (12) entre lesquelles est placé l'élément débourreur, et - une face (16b) partiellement cylindrique située radialement à l'extérieur qui suit le contour du bord radialement extérieur dudit secteur de couronne et est en contact avec une surface d'appui (17) complémentaire de la carcasse (2). 5. Déchiqueteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face (16b) radialement extérieure de chaque élément débourreur (16) présente à ses extrémités circonférentielles deux protubérances radiales (19) qui sont dirigées vers l'extérieur par rapport à ladite face (16b) et sont destinées venir en contact avec des surfaces d'ap- pui (20) correspondantes de la carcasse (2). 6. Déchiqueteur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'un des bords radiaux de chaque élément débourreur (16) est agencé pour coopérer avec les lames coupantes (12) afin de former une zone de coupe supplémentaire du matériau. 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la pièce prismatique formant chaque élément débourreur (16) possède une épaisseur uniforme dans le sens de l'axe des arbres (3).