Brevet FR2508345A1 — publié le 19821231

La présente invention à trait à un hachoir pour carottes de moulage. Au cours de la fabrication d'articles en matière plastique par moulage par injection, de telles carottes apparaissent comme sousproduits. On sait qu'une telle carotte est constituée par un morceau de matière qui a durci dans la zone de liaison entre la tuyère d'injection de la machine à mouler et la ou les cavités de moulage. Ces carottes peuvent être ré-utilisées par broyage après collec- te Suivant le procédé usuel on les introduit dans un broyeur qui les met directement sous la forme de fines particules de matière plastique. En d'autres termes une phase unique de broyage permet de tranformer de telles carottes en plastique de récupération pulvérulent fin. Bien que ces carottes puissent affecter diverses formes suivant la disposition interne des moules métalliques, elles sont en général relativement longues et encombrantes Du fait qu'on les déverse directe- ment dans le broyeur, il faut que l'entrée de celui-ci soit suffisamment large et que son arbre principal soit assez long pour qu'elles puissent être reçues dans l'appareil En outre comme celui-ci doit les mettre directement sous la forme de fines particules, il est nécessaire que cet arbre tourne à une grande vitesse. L'arbre principal porte des lames qui tournent à l'intérieur d'une chambre cylindrique de la machine Dans les broyeurs classiques de nombreuses lames tournantes de ce genre sont ainsi fixées tout autour de l'arbre principal sans qu'il soit ménagé des écartements relatifs entre les lames voisines portées par l'arbre D'autre part l'espace prévu entre ces lames et la paroi de la chambre de broyage est très étroit C'est dans cet espace intermédiaire entre la périphérie des lames tournantes et la paroi de la chambre de broyage que les carottes sont broyées sous l'effet des forces de cisaillement engendrées par la rotation des lames Elles sont ainsi transformées en fines particules à mesure qu'elles roulent sur elles-mêmes dans l'espace précité En fait elles sont donc broyées et déchiquetées sous l'effet de la périphérie des lames tournantes. Pour les mettre directement sous la forme de fines particules, il faut que les lames soient entraînées en rotation à grande vitesse En outre les broyeurs absorbent -une grande puissance parce que les efforts de cisaillement mis en jeu sont importants et que précisément leur vitesse d'application est élevée Dans les broyeurs classiques cette vitesse est généralement supérieure à 1000 tours/minute et la puissance d'entratnement mise en jeu se situe entre 5 et 10 CV. Par ailleurs ces appareils connus engendrent un bruit intense et de fortes vibrations, précisément en raison de la puissance utilisée et de la grande vitesse Les bruits et les vibrations sont indésirables parce qu'ils polluent l'ambiance de travail et ont une action défavorable sur les ouvriers. En outre lorsqu'une machine à mouler les matières plastiques fonctionne automatiquement pendant la nuit, les carottes sont envoyées au broyeur Comme celui-ci est très bruyant, il devient une source de nuisance pour les voisins Or il est désirable d'éliminer rigoureusement les bruits nocturnes. La présente invention vise à résoudre les difficultés qui précèdent. Conformément à l'invention un hachoir pour carottes de moulage comprend en combinaison un dispositif d'entraînement, un arbre principal qui tourne à vitesse réduite sous l'effet de ce dispositif,-un certain nombre de lames tournantes montées sur cet arbre à une certaine distance les unes des autres, et un même nombre de lames fixes disposées au voisinage des lames tournantes, les lames tournantes et/ou les lames fixes comportant des bords obliques à profil centripète propre à déplacer vers le centre les objets pris entre les deux genres de lames. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig 1 est une vue en plan d'un hachoir pour carottes de moulage établi conformément à une forme d'exécution de l'invention, les couvercles de guidage étant supposés enlevés. Fig 2 en est une vue de face. Fig 3 en est une vue par le côté gauche. Fig 4 montre à plus grande échelle en vue de côté une lame tournante et la lame fixe correspondante de la machine. Fig 5 et 6 sont des vues semblables à celle de fig 4, mais illustrant des variantes. Le hachoir pour carottes de moulage représenté au dessin annexé comprend un arbre principal 1 monté à rotation autour d'un axe horizontal. Sur cet arbre 1 sont disposées plusieurs lames tournantes 2 qui en sont rendues angulairement solidaires par le moyen de clavettes 21 (fig 4), ces lames étant maintenues à un certain écartement les unes des autres par le moyen d'entretoises 20 Par ailleurs des lames fixes 3, prévues en nombre égal à celui des lames tournantes 2, sont fixées au voisinage d'une des faces latérales de ces dernières L'arbre 1 est entraîné à vitesse réduite par un dispositif comprenant un moteur 6, un réducteur 8, une chaîne 14 et des roues de chalne 13, 15. L'ensemble est supporté par une table horizontale 4 Des boulons fixent le moteur 6 sur celle-ci, tandis que des vis 7 rendent le réducteur 8 solidaire de la face avant du moteur. Des vis 9 fixent une console 10 sur la table 4 Cette console est en forme de L et son aile verticale supporte la face avant du réducteur 8 par l'intermédiaire de vis 11 L'arbre de sortie 12 du réducteur porte la roue 13 qu'une chaîne relie à une autre roue 15 montée sur l'extrémité latérale dépassante de l'arbre principal 1 Ce dernier est lui-même supporté aux deux bouts par des paliers 16 et 17, lesquels sont montés sur la table 4 par l'intermédiaire de boulons 18 et 19. Les lames tournantes 2 et les entretoises 20 montées sur l'arbre 1 sont fortement serrées aux deux extrémités par les écrous 22 et 23. Des vis 24 maintiennent sur la table 4 des consoles 25 qui portent les lames fixes 3, lesquelles leur sont fixées par des via 26 Ces lames 3 sont simplement de forme rectiligne. Chaque lame tournante 2 et la lame fixe 3 qui lui est associée sont presque en contact par leurs faces latérales Les carottes plastiques sont découpées par les zones en regard des lames 2 et 3 L'une ou l'autre de celles-ci doit comporter un bord oblique coupant comme montré en 27. Au contraire de ce qui est représenté les arêtes coupantes peuvent d'ailleurs être prévues sur les lames fixes 3. Des couvercles de guidage 28 et 29 sont disposés autour de l'arbre principal 1 de façon à réaliser une sorte de trémie propre à guider les carottes vers celui-ci (voir fig 3). En fig 4 la lame 2 tourne dans le senfs des aiguilles d'une montre et comporte trois parties coupantes identiques Elle est percée d'un trou central 30 dans lequel est creusée une rainure de clavette 31 La périphérie de chacune de ses trois parties comprend un bord oblique centripète 32 propre à découper les carottes, et un bord oblique non coupant 33 qui se raccorde à angle aigu au précédent Le bord ou arête 32 s'étend entre une pointe extérieure 34 et un bord intérieur au fond 35 Il attire vers le centre tout objet posé sur lui lorsque la lame 2 tourne. Si l'on veut voir les choses de plus près, le bord oblique centripète 32 est orienté à un angle e par rapport à la direction radiale Il attire donc vers l'intérieur tout objet qu'il rencontre en agissant ainsi à l'inverse de la force centrifuge. La valeur moyenne de l'angle O est de 450 dans la forme d'exécution représentée en fig 4. Les carottes plastiques de grande longueur sont sollicitées vers le centre par le bord oblique 32 à profil centripète de la lame et elles sont hachées par le fond de denture 35 et la lame fixe 33, comme le montre clairement fig 4 Les sommets arrière 36 des dents de la lame et la périphérie arrondie 37 de celle-ci, de même d'ailleurs que la face arrière non coupante 33 qui aboutit au bord oblique suivant 32, ne contribuent en aucune manière au processus de hachage précité. Les lames tournantes 2 sont montées sur l'arbre principal 1 avec un certain déphasage Si, comme dans l'exemple figuré, il est prévu d'utiliser cinq lames tournantes, ce déphasage relatif est préférablement de 24 De façon générale lorsque la disposition des lames tournantes se répète symétriquement m fois et que l'arbre principal en comporte un nombre égal à n, le meilleur décalage de ces lames les unes par rapport aux autres est donné par la formule - -360- mn Le mode opératoire est le suivant Le hachoir suivant l'invention est préférablement disposé près d'une machine à mouler les matières plastiques par injection Cette machine éjecte une carotte chaque fois qu'elle termine un cycle de moulage élémentaire Ces carottes sont élevées par un transporteur et elles sont déversées dans la trémie d'alimentation 28-29. L'arbre principal 1 est entrainé à vitesse réduite Une valeur adéquate de cette vitesse se situe entre 1 à 15 tours/minute Dans la forme d'exécution représentée, elle est de 3 tours/minutes Par ailleurs le moteur 6 tourne à 1800 tours/minute Le réducteur 8 peut comporter un rapport de 500 à 1 et les roues de chaîne 13 et 15 réduisent en outre légèrement la vitesse. Les lames tournantes 2 sont fixées sur l'arbre 1 à une distance les unes des autres pouvant aller de 30 à 40 mm, tandis que comme sus-indiqué leur déphasage angulaire correspond à 24 d'arc Ce déphasage des lames tournantes n'est pas nécessairement réalisé régulièrement entre une extrémité de l'ensemble et l'autre Il est au contraire meilleur de le répartir au hasard. Les carottes de moulage en matière plastique comprennent d'ordinaire un tronc allongé solidaire de plusieurs branches, bien qu'on puisse rencontrer d'autres formes variées en fonction de l'agencement des articles dans le moule Après avoir glissé sur les parois 28 et 29 de la trémie, ces carottes tombent sur les lames tournantes 2 en se trouvant presque parallèles à l'arbre principal 1. Lorsque les lames 2 tournent lentement, chaque carotte R (fig 4) est prise entre les lames fixes 3 et le bord oblique centripète 32 de chacune des lames tournantes correspondantes 2 Elle est repoussée vers le centre et hachée par le bord 35 du fond des dents et par les lames fixes 3 elles-mêmes. Les lames 2 découpent ainsi la carotte R en plusieurs morceaux avec un certain temps de retard Ces morceaux tombent dans un réceptacle (non figuré sur le dessin) qu'on a prévu au-dessous de la machine. Lorsqu'on a ainsi recueilli une certaine quantité de tels morceaux, on les amène à un broyeur classique (non représenté) qui les réduit à l'état de fines particules. Les avantages de l'invention sont les suivants Dans le procédé classique de récupération des carottes de moulage, celles-ci sont directement amenées à un broyeur qui les écrase Comme elles sont en général encombrantes et de longueur importante, ce broyeur doit être puissant et comporter une très large entrée avec un arbre de grande longueur équipé d'un nombre de lames tournantes. Au contraire suivant l'invention il est prévu en amont du broyeur de la technique antérieure un hachoir qui met les carottes en morceaux de dimensions réduites Il suffit donc ensuite d'un petit broyeur n'obsorbant qu'une faible puissance. Dans le hachoir suivant l'invention les carottes ne sont pas cisaillées par la périphérie des lames tournantes, comme dans les broyeurs classiques; elles sont au contraire découpées par les fonds intérieurs 35. L'invention est donc d'une grande utilité. La condition de découpage requise par l'invention est seulement que la partie intérieure des lames tournantes coopère avec les lames fixes pour découper les carottes. Il peut également être utile de conformer suivant un profil centripète les bords obliques des lames fixes afin qu'ils repoussent les carottes vers le centre au cours de leur rotation Une telle forme d'exécution a été représentée en fig 5 La lame fixe 3 comporte un bord oblique centripète 38 tandis que la lame tournante est pourvue 2508345. d'un simple bord rectiligne 39 orienté à peu près suivant un rayon. C'est l'arête centripète 38 qui repousse les carottes vers l'intérieur lorsque la lame 2 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre en fig 5. En fig 6 la lame tournante 2 comporte un bord oblique centripète 32 tandis que la lame fixe 3 est elle aussi équipée d'un tel bord 38. On comprend ainsi que le bord oblique doit se trouver soit sur les lames tournantes 2, soit sur les lames fixes 3, soit sur les deux, de façon à repousser vers l'intérieur les carottes prises entre les lames au cours du fonctionnement de la machine. La vitesse de rotation de l'arbre 1 peut avantageusement être déterminée en fonction du cycle opératoire de la machine à mouler par injection De façon générale, si cette vitesse est inférieure à 1 tour/minute, deux carottes risquent d'être découpées en même temps dans le hachoir En sens contraire on ne doit pas dépasser 30 tours/minute parce que le cycle de la machine d'injection est en général plusieurs fois plus long Ainsi le domaine optimal de la vitesse de rotation des lames tournantes se situe entre 1 et 15 tours/minute. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. 7 R E V E N D 1 C A T I O N S 1 Hachoir pour carottes de moulage de matière plastique, caractéri- sé en ce qu'il comprend en combinaison les éléments suivants dont certains sont connus soit à l'état isolé, soit dans des combinaisons différentes de celle ci-après un dispositif d'entraînement ( 6-8-14) un arbre principal ( 1) entrainé en rotation lente par ce dispositif; plusieurs lames tournantes ( 2) montées sur cet arbre à un certain écartement les unes des autres; et un nombre de lames fixe ( 3) égal à celui des lames tournantes, ces lames fixes étant montées au voisinage immédiat des précédentes; les lames tournantes ( 2) et/ou les lames fixes ( 3) comportant des bords obliques centripètes qui provoquent le déplacement en direction du centre des objets pris entre les lames tournantes ( 2) et les lames fixes ( 3) - 2 Hachoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords obliques centripètes sont prévus sur les lames tournantes ( 2). 3 Hachoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords obliques centripètes sont prévus sur les lames fixes ( 3). 4 Hachoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend N lames tournantes ( 2) disposées conformément à une symétrie qui se répète m fois et fixées autour de l'arbre principal ( 1) avec des décalages de 360 '/mn entre elles. Hachoir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre principal ( 1) tourne à une vitesse comprise entre 1 et 15 tours/ minute.