Brevet FR2515568A1 — publié le 19830506

Llinvention concerne un broyeur pour matière plastique. On connatt déjà des broyeurs pour matière plastique qui se composent d'un tambour pourvu de couteaux qui est monté à rotation à l'intérieur d'un carter, la périphérie des dents passant à proximité d'un contre couteau fixe afin de cisailler la matière plastique, cette matière plastique broyée étant alors mélangée avec de la matière plastique vierge et réutilisée dans une presse à injection. Les broyeurs réalisés jusqu'à présent sont cependant bruyants, nécessitent une puissance motrice importante et sont d'un rendement faible d'autant plus que, en général, les matières plastiques broyées une première fois doivent être broyées à nouveau plusieurs fois pour obtenir des particules suffisamment fines pouvant se mélanger de manière homogène avec la matière plastique vierge. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un broyeur pour matière plastique comportant un tambour pourvu de dents et monté à rotation, dans une enceinte d'un carter, contre un couteau fixe, broyeur caractérisé en ce que, dans le sens longitudinal du tambour, chaque dent est délimitée par une ligne inclinée par rapport à l'axe X-X de ce tambour, tandis que, dans le sens transversal de ce tambour, chaque dent présente des rainures divisant la dent en plusieurs éléments de dents, le couteau étant constitué de plusieurs lames parallèles entre elles, fixées au carter et se logeant par leur extrémité dans les rainures séparant les éléments de dents. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'épaisseur des lames correspond sensiblement à la largeur des rainures. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tambour est réalisé monobloc. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque moyen de serrage des lames est constitué par deux pièces en forme de coin reliées par une vis pour leur serrage et le blocage des lames. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les moyens de serrage sont disposée dans une struactutre en piicm 9 chaque espace entre deux dents du pe&ns recevant deumi lares du couteau séparées par un moyen de serrage. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un broyeur conforme à l'invention; la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe schématique du tambour du broyeur et du couteau; la figure 4 représente en perspective l'un des moyens de serrage du couteau; la figure'5 est une vue suivant P de la figure 1; la figure 6 est une coupe suivant B-B de la figure 1. La présente invention a pour but la réalisation d'un broyeur qui soit fiable, peu bruyant, qui nécessite une puissance motrice faible, qui soit de rendement élevé et qui assure un broyage en particules de dimensions suffisamment faibles pour qu'elles puissent être mélangées directement avec une matière vierge en vue de leur réutilisation. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le broyeur se compose d'une trémie d'alimentation 1 pourvue d'une t 8 le de protection intérieure-2, cette trémie étant montée pivotante par une broche 3 sur un carter 4 délimitant l'enceinte de broyage 5 dont l'extrémité inférieure est occupée par le tambour 6 coopérant avec le couteau 7 fixé au carter 4. Sous le carter 4 est prévu un bac 8 dans lequel sont récupérées les particules de matière plastique broyées, ce bac comportant éventuellement, au travers de sa paroi, un manchon 8 destiné au passage d'une canne d'aspiration pour l'aspiration des particules broyées et leur réintroduction directe dans la trémie d'alimentation de la machine d'injection. La trémie 1 est pourvue d'une plaque magnétique 9 destinée à retenir les parties métalliques éventuellement déversées dans la trémie en môme temps que la matière plastique, cette trémie étant par ailleurs verrouillée en position de fonctionnement par une broche 9 qui sert également de support à une grille en forme d'arc de cercle 10 qui s'adapte à la périphérie du tambour-6 et qui est soutenue à son autre extré- mité par une broche 11. 15568 Le tambour 6 est pourvu, suivant sa longueur, de dents 61 dont le bord de coupe est délimité par une ligne 62 qui est oblique par rapport à l'axe XX du tambour 6, cette ligne étant de préférence hélicoïdale. Bn outre, comme on le remarque notamment sur la figure 3, les dents 61 qui s'étendent longitudinalement au tambour sont divisées en des éléments de dents 63, chaque élément de dent 63 étant ainsi séparé de ces voisins par une rainure 64. Ce tambour sera de préférence réalisé monobloc les éléments de dents 63 étant obtenus en usinant tout d'abord les dents elles-mêmes 61 par un fraisage longitudinal, puis en usinant des saignées transversales annulaires pour former les rainures 64. Les portions d'axes d'extrémités 65 du tambour 6 sont montées à rotation sur le carter 4 par l'intermédiaire de roulements à billes 12, ces portions d'axes 6, ainsi que le noyau du tambour comportant par ailleurs au moins une canalisa- tion 66 destinée à être parcourue par un liquide de refroidis- sement, afin de permettre le broyage des chutes de matière plastique encore chaudes issues directement d'une machine d'injection. Cette disposition permet également d'améliorer le débit de la matière broyée obtenue. Le couteau 7, coopérant avec le tambour 6, est constitué par des lames indépendantes 71, de section rectangu- laire, qui sont disposées parallèlement les unes aux autres et à l'axe XX du tambour ces lames étant fixées ai travers de la paroi du carter 4 de façon que leurs extrémités viennent se loger dans les rainures 64 séparant les éléments de dents 6,. Le broyage de la matière plastique est donc obtenu par son cisaillement entre les éléments de dents 63 et les lames 71, l'une des dimensions des particules broyées cor- respondant à l'écartement de deux dents consécutives 6,, ce qui, dans bien des cas, permettra à la particule obtenue debasser au travers de la grille 10 pour sa récupération dans le bac 8 sans que cette particule doive 4 tre à nouveau entrainée par le tambour pour subir un nouveau sectionnement. Cette disposition permet donc d'améliorer le rendement du broyeur, la production étant encore améliorée du fait que la paroi 41 du carter 4 se rapproche progressivement de la périphérie du tambour 6 vers les lames 71 de façon qu'à hauteur de ces lames 71, la paroi 41 soit tangente au tambour 6. Bn effet, par cette disposition, la matière plastique prise en charge par les dents 61 ne peut pas être repoussée en dehors de la trajectoire des dents lorsqu'elle est pressée contre le couteau 7, ce qui l'oblige donc à être cisaillée par les éléments de dents. Malgré cette augmentation du rendement du broyeur, son entraînement peut être obtenu avec un moteur élec- trique de puissance plus faible étant donné que la ligne 62 du bord de coupe des dents 61 est inclinée par rapport à l'axe X-X du tambour, si bien que le broyage de la matière plastique s'effectue le long d'une même dent à des instants qui sont décalés dans le temps. La puissance motrice nécessaire à la rotation du tambour 6 au cours d'un broyage est donc beaucoup plus faible compte tenu que ce broyage est réparti sensiblement uniformément sur la périphérie du tambour. Les lames parallèles 7, constituant le couteau 7 pénètrent par leurs extrémités dans les rainures 64 au-delà de la base des dents 61, ce qui contribue encore à augmenter le rendement du broyeur étant donné que le broyage s'effectue sur les deux c 8 tés des lames 71 et sur une profondeur correspondant à la hauteur des dents 61. La combinaison des structures du tambour 6 et du couteau 7 présentera un avantage important découlant de l'augmentation du débit de la matière plastique broyée et d'une diminution de la puissance motrice-nécessaire. En effet, ces deux avantages combinées permet- tent d'entraîner la tambour 6 à une vitesse de rotation beaucoup plus faible que celle des broyeurs existants, ce qui réduit considérablement le bruit produit par le broyeur. On notera également que la mise en oeuvre de lames indépendantes 71 pour la constitution du couteau 7 permettra de multiplier par quatre la durée de vie des couteaux en plaçant successivement en position de travail les deux chants opposés des deux extrémités de chaque lame, la position longitudinale des lames pouvant à chaque fois être réglée indépendamment les unes des autres afin d'être placée au plus prêt du noyau du tambour 6 constitué par le fond des rainures 64 * Cette mise en oeuvre des lames indépendantes 71 permettra également le remplacement éventuel de l'une des lames en cas d'incident quelconque sans nécessiter le remplacement de la totalité des lames. Ces lames 71 dont la largeur correspond sensi- blement à celle des rainures 64, sont maintenues au travers de la paroi du carter 4 par une pièce 12 présentant sur sa face supérieure une structure de peigne dont les dents 12, sont écar- tées les unes des autres de manière telle qu'elles reçoivent entre elles deux lames 71 séparées par un moyen de serrage 13 (voir figures 4 et 5). Ce moyen de serrage 13 est constitué de deux pièces 131, 132 qui sont réalisées, en coupe transversale, à la forme générale d'un T et qui sont reliées l'une à l'autre par une vis de serrage 14. La branche verticale du T de ces deux pièces 131, 132 est réalisée en forme de coin 133, 134 de façon que, par actionnement de la vis 14, les surfaces de coins 133 et 134 tendent à écarter l'une de l'autre les deux lames 71 placées en appui sur les branches horizontales du T afin de serrer ces deux lames 71 contre les dents 12, de la structure en peigne de la pièce de support 12. Cette disposition permet d'assurer un blocage énergique et rapide d'une paire de lames 71 tout en positionnant exactement ces lames 71 par rapport aux éléments de dents 61 étant donné que l'écartement des dents 121 correspond à l'écar- tement de trois éléments de dent consécutifs du tambour 6. Sous les lames 71 du couteau 7 et à hauteur de la zone de broyage est disposée une plaque de support 16 (voir figure\ 6) fixée à la pièce 12, cette plaque 16 étant également pourvue d'une structure en forme de peigne dont les dents 161 sont écartées l'une de l'autre d'une distance correspondant à la largeur d'une lame 79 Cette lame 16 a pour effet de soutenir effica- cement les lames 71 à hauteur de la zone de broyage, ainsi que d'empocher lesparticules de matière plastique de pénétrer dans l'espace séparant les dents 121 de la pièce 12. REVENDICATIONS ) Broyeur pour matière plastique comportant un tambour ( 6) pourvu-de dents ( 61) et monté à rotation, dans une enceinte ( 5) d'un carter ( 4) contre un couteau fixe ( 7) broyeur caractérisé en ce que dans le sens longitudinal du tambour, chaque dent ( 61) est délimitéepar une ligne ( 62) inclinée par rapport à l'axe X-X de ce tambour, tandis que, dans le sens transversal de ce tambour, chaque dent présente des rainures ( 64) divisant la dent ( 61) en plusieurs éléments de dents ( 63), le couteau ( 7) étant constitué de plusieurs lames ( 71) parallèles entre elles, fixées au carter et se logeant par leur extrémité dans les rainures séparant les éléments de dents. ) Broyeur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur des lames ( 71) correspond sensiblement à la largeur des rainures ( 64). ) Broyeur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour ( 6) est réalisé monobloc. ) Broyeur conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les lames ( 71) sont fixées par des moyens de serrage ( 13) disposés entre les lames. ) Broyeur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que chaque moyen de serrage ( 13) est constitué par deux pièces ( 131, 132) en forme de coin ( 133, 134) reliées par une vis ( 14) pour leur serrage et le blocage des lames. 60) Broyeur conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de serrage ( 13) sont disposés dans une structure en peigne ( 12), chaque espace entre deux dents ( 121) du peigne recevant deux lames ( 71) du couteau ( 7) séparées par un moyen de serrage ( 13). 7 ) Broyeur conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les deux pièces ( 131, 132) du moyen de ser- rage ( 13) sont réalisées en coupe à la forme d'un T dont la branche verticale constitue les coins ( 133, 134) des deux pièces, cette branche verticale étant encadrée par deux lames ( 71) sup- portées de chaque c 8 té par la branche horizontale de ce T. ) Broyeur conforme à l'une quelconque des revejdications précédentes, caractérisé en ce que l'enceinte de broyage ( 5) présente une paroi interne ( 41) qui, en direction des lames du couteau, se rapproche progressivement du tambour. 90) Broyeur conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lames ( 79 du couteau ( 7) sont en appui, à l'intérieur du carter ( 4) sur une barre de support ( 16), cette barre présentant une structure en peigne dont l'écartement des dents ( 160) corres- pond sensiblement à la largeur d'une lame ( 71) du couteau*