Brevet FR2533144A1 — publié le 19840323

La présente invention concerne un broyeur pour des déchets de tous types, broyeur comporeant dans un carter, deux arbres entrée, parallèles à une certaine distance liun de l'autre, et tournant en sens opposé, et sont munis solidairement en rotation, de disques porte-couteau décalés axialement les uns par rapport aux autres -nvenant s'imbriquer; et qui ont à leur périphérie des saillies en forme de dents, qui sont chaque foins décalées dans la direction pérjphérique deux disque porte-couteau à l'autre. L'expression "déchets de tous types" désigne des déchets susceptibles d'être brtlds tels que du bois, mais également du bois sous forme de tiges, des branches, des déchets organiques tels que de l'herbe, des feuilles, des fleurs, du carton, du papier, des livres, des produits textiles tels que des tissus, du cuir, des feuilles des effets vestimentaires mais également des déchets qu'il n'est pas possible de brûler tels que.des récipients. en tôle et en matière synthétique, des os, du verre ou de la porcelaine. Dans les dispositifs du type ci-dessus, pour dégager les cylindres d'entrée des déchets qui se bloquent sur ceux-ci au cours de travail, il faut en général une raclette ou un rateau. Or, de telles raclettes se bloquent au cours du temps. Cela est particulièrement vrai pour le traitement d'ordures humides. Les déchets qui durcissent au cours du- temps fonctionnent alors comme des patins de frein pour les arbres munis de disques portecouteau, ce gui fait augmenter considerablement la consommation en énergie de leur moyen d'entraînement et réduit de façon importante le débit du dispositif. La présente invention a pour but de créer un broyeur pour des déchets de tous types, dont le fonctionnement à la coupe-puisse se faire avec une faible consommation d'énergie et qui, de plus, convient pour broyer les déchets de dimensions quelconques et d'une granulométrie largement homogène. A cet effet, l'invention concerne un broyeur caractérisé en ce qu'aux arbres d'entrée, est associe au moins un autre arbre eniaval, parallèle à celui-ci et qui est muni d'un dispositif pour nettoyer l'arbre d'entree qui lui est le plus proche et/ou pour compléter le broyage des déchets déjà broyés par les arbres d'entrée. Grâce à un ou plusieurs arbres supplémentaires qui sont prévus à la suite des deux arbres d'entrée servant à l'alimentation et au broyage préalable des déchets, il est possible de dégager les déchets de ces arbres. Cela permet de supprimer la raclette ou le rateau des arbres d'entrée, qui, au cours du développement du travail, deviennent des patins de frein. Du fait du dégagement des arbres d'entrée assuré par le ou les arbres en aval, éliminant les déchets qui se coincent entre les disques porte-couteau, on réduit considérablement la puissance nécessaire pour l'entrainement des arbres. Si les arbres en aval doivent uniquement servir au nettoyage et au dégagement des arbres en amont, ceuxci peuvent, selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, comporter plusieurs organes en saillie prévus solidairement en rotation et venant radialement en saillie vers l'extérieur, ces organes se trouvant dans les intervalles des disques porte-couteau de l'arbre d'entree le plus proche et venant dans les intervalles entre les disques porte-couteau de cet arbre d'entrée lors de la rotation des arbres. Pour cela, les organes en saillie de l'arbre prévu en aval, peuvent être des garnitures prévues à la périphérie de disque, venant radialement en saillie vers l'extérieur et qui sont, le cas échéant, mobiles par rapport aux disques, chacun des disques portant une ou plusieurs de telles garnitures. Comme, de façon avantageuse, la largeur des garnitures et le cas échéant également la largeur des disques qui les portent sur l'arbre en aval, est plus faible dans la direction axiale que l'intervalle entre les disques porte-couteau de l'arbre d'entrée correspondant, les garnitures. pénètrent facilement dans les intervalles formés par les disques porte-couteau de l'arbre d'entrée et peuvent ainsi évacuer les produits qui y sont accumulés. La vitesse de rotation de l'arbre aval servant à ce nettoyage peut être plus élevée que la vitesse de l'arbre à nettoyer. Pour combiner l'effet de dégagement et de nettoyage et un post-broyage des déchets qui passent à travers les arbres d'entrée, il est prévu avantageusement selon un autre mode de réalisation préférentiel, de réaliser les organes en saillie de l'arbre en aval en forme de dents à la périphérie de disques porte-couteau, chaque disque porte couteau comportant une ou plusieurs de telles dents. La largeur des disques porte-couteau de l'arbre en aval correspond ainsi sensiblement à l'écartement des disques porte couteau de l'arbre d'entrée. Cela permet de dégager les déchets coincés entre les disques porte-couteau de l'arbre d'entrée du fait que les organes en saillie en forme de dent de l'arbre en aval, en assurent le dégagement et grâce aux disques porte-couteau de l'arbre d'entrée qui coopèrent à la manière de cisaille et de l'arbre en aval, assurent un post-broyage. L'opération de nettoyage est ainsi combinée à une opération de broyage complémentaire. Pour améliorer encore cet effet, il est préférable de choisir une vitesse de rotation de l'arbre aval, supérieure à la vitesse de rotation de l'arbre amont. Comme chaque disque porte-couteau, au moins ceux-des arbres en aval, peut comporter non pas une dent mais plusieurs dents, cela augmente d'autant l'effet de la rotation à plus grande vitesse de cet arbre, projette la matière entre les disques porte-couteau des différents arbres vers le haut et en garantit un nouveau broyage. Pour arriver à une granulométrie semblable des déchets traités, il est en outre avantageux que le carter du broyeur soit fermé à sa sortie par un tamis ayant des trous de grandeur déterminée, ce tamis étant situé à une distance déterminée des arbres. Ce tamis combiné aux arbres en rotation assure que les déchets non suffisamment broyés au cours du premier passage passent de nouveau dans le broyage puisque les organes en saillie des arbres en rotation reprennent de nouveau le produit retenu par le tamis et le déchire en le soulevant, Si bien que ces produits subissent de nouveau une opération de coupe dans le dispositif. Cela permet d'unifier la granulométrie des déchets ainsi broyés. Pour compléter encore plus l'économie d'énergie de ce travail du broyeur, les organes en saillie adjacents dans la direction axiale d'au moins un arbre, sont régulièrement décalés les uns par rapport aux autres dans la direction périphérique. I1 en résulte une action non synclirone des organes en saillie sur le produit qu'ils reçoivent et réduit la consommation en énergie par rapport à des dispositifs dans lesquels plusieurs organes en saillie agissent simultanément. En outre, suivant une autre caractéristique de l'invention, les organes en saillie-d'au moins- un arbre sont inclinés sur les deux faces en direction de leurs extrémités libres et leurs faces font entre-elles un angle compris entre 400 et 700 et de préférence 500. La consommation en énergie des dispositifs selon l'inven-- tion est considérablement réduite par rapport à celle des dispositifs connus, car de telles dents divisent les matières introduites ne serait-ce que par effet de coin, avant d'arriver entre les disques de coupe d'arbre as souciés par paires. Abstraction faite de l'économie d'énergie déjà mentionnée, ce moyen permet également de réduire eonsidéablement l'usure des dispositifs ce qui augmente sa durée de vie et se traduit à son tour par une économie. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexé dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe dgun broyeur selon l'invention, pour broyer des déchets à l'aide de trois arbres garnis de disques porte-couteau, - la figure 2 est une vue de dessus d'un arbre d'entrée et de l'arbre aval correspondant, et qui est garni de disques porte-couteau imbriqués, - la figure 3 est une vue en coupe d'un broyeur selon l'invention équipé en tout de quatre arbres, - la figure 4 est une vue de dessus dgun arbre d'entrée garni de disques porte-couteau, comportant uniquement un arbre constituant un dispositif de dégage- ment et de nettoyage avec des organes en saillien forme de crochet par rapport à l'arbre, solidaires en rotation de l'arbré, - la figure 5 montre un disque d'un arbre de nettoyage, dont les organes en saillie sont mobiles par rapport aux disques, - la figure 6 est une vue en coupe d'un bec d'entrée d'un disque porte-couteau dont les surfaces latérales du bec sont inclinées suivant un angle de 50e, - la figure 7 est une vue de côté arrachée d'un seul bec d'un disque porte-couteau, - la figure 8 est une vue de dessus de deux ar hures munis de disques porte-couteau et dont les becs d'entrée sont prévus décalés de façon irrégulière dans la direction périphérique- des différentes disques portecouteau. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif pour broyer des déchets. Ce dispositif se compose d'un carter 1 qui est porté par des pieds 2 à une certaine distance du sol. Une trémie d'alimentation 3 est prévue sur le carter 1, cette trémie fournissant le produit à broyer qui peut être un produit susceptible d'être déversé ou un produit en forme de tige, pour alimenter les outils de broyage qui sont-logés-dans le carter.Les outils de broyage se composent de deux arbres d'entrée 4, 5, parallèles, qui tournent en sens opposé l'un par rapport à l'autre Les arbres 4, 5 sont munis de disques porte-couteau 6, 7 qui sont décalés axialement et viennent prendre l'un dans l'autre ; à leur périphérie ces disques comportent des saillies en forme de dents 8, 9. Les disques porte-couteau 6, 7 sont fixés solidaire- ment en rotation sur les arbres 4, 5. Les dents 8, 9 des disques sont décalées dans la direction périphérieque d'un disque porte-couteau à l'autre 6, 7 pour les arbres 4, 5 correspondants, comme cela apparaît clairement notamment en relation avec la figure 8.Ce décalage des dents 8, 9 assure qu'à la rotation des arbres 4, 5, il n'y a jamais plusieurs dents 8 ou 9 d'un arbre 4 ou 5 qui sont simul tanérnent en prise avec le produit introduit ; cela permet de réduire l'effort qu'il faut fournir pour l'opération de coupe. Aux arbres d'entrée 4, 5 du broyeur représenté à la figure 1, est associé un autre arbre 10 parallèle à ceux-ci et prévu en aval, et qui est garni de disques porte-couteau 11 correspondant aux arbres 4, 5 , ces disques se trouvent dans les intervalles des disques porte-couteau 7 de l'arbre 5 qui le précède et lorsque les arbres 4, 5 tournent, ces disques viennent en saillie dans les intervalles entre les disques porte-couteau 7 de l'arbre 5. L'arbre 10 tourne en sens opposé à la rotation de l'arbre 5 et avec une vitesse de rotation plus grande que celle de cette dernière. Chaque disque porte-couteau 11 est muni de deux dents 12, 13. Cela améliore son ef ficacité pour dégager les disques porte-çouteau 7 et pour compléter le broyage des déchets. Le fond du carter 1 est constitué par un tamis 14 qui se trouve à une distance déterminée, relativement faible des disques porte-couteau 6, 7. Le dessin montre que la disposition du tamis 14 est choisie de façon que les dents 12, 13 de l'arbre d'évcuation et de coupe 10 qui se trouve en aval, puissent prendre une nouvelle fois le produit qui n'a pas traversé le tamis pour le projeter vers le haut et l'envoyer une nouvelle fois vers l'outil de coupe du carter le Le broyeur représenté à la figure 3 se distingue de celui de la figure 1 en ce qu'il est associé à un arbre 15 muni de disques porte-couteau non seulement à l'arbre 4 mais également à l'arbre 5 pour évacuer les déchets qui se bloquent entre les disques porte-couteau 6 de l'arbre 4.L'arbre 15 tourne en sens opposé à l'arbre 4 et en même temps en sens opposé à l'arbre 10. Dans ce dispositif, le tamis 14 se trouve en dessous des disques porte-couteau 16, 11 des deux arbres d'évacuation et de post-broyage 15 10, et cela à une fable distance de leur trajectoire. La figure 2 montre en vue de dessus les arbres 5, 10 à rotation en sens opposé ainsi que leurs disques porte-couteau 7, 11 venant en prise les uns avec les autres pour rendre plus clair leur fonctionnement. Il y apparaît, en particulier, que les dents 9 ou 12 des disques porte-couteau 7, 11 associés, sont décales dans la direction périphérique de leurs arbres 5, 10 de façon qu'en aucun cas deux dents 12 de l'arbre 10 ou deux dents 9 de l'arbre 5 ne viennent simultanément en prise avec les déchets à réduire qui sont introduits Cette prise non synchrone des arbres successifs 5, 10 qui est également prévue pour les arbres associés 4, 5 ou 4, 15, apparaît encore plus particulièrement clairement au schéma de la figure 8. Cette figure montre également un moteur d'entrainement 17 couplé à l'arbre 10 en aval et aux autres arbres 5, 4 qui peuvent être entrainés à une vitesse plus faible par l'intermédiaire d'une transmission 18 à sélection variable. La figure 2 montre également la forme des dents 12 qui sont représentées une nouvelle fois de façon agrandie à la figure 6. Les surfaces latérales 12a, 12b d'une dent 12, vont en diminuant vers leur extrémité libre, et font entre-elles un angle d'environ 500. La figure 7 est une vue de côté d'une dent 12 vue arrachée, montrant sa forme de bec rentrant. La figurd 4 montre un autre mode de réalisation d'un arbre 20 en aval de'l'arbre 5, servant uniquement à nettoyer et à dégager l'arbre 5. L'arbre 20 porte à intervalle des disques minces 21 dont l'épaisseur dans la direction axiale est beaucoup plus faible que l'intervalle des disques porte-couteau 7 de l'arbre 5. Ces disques 21 se trouvent chaque fois dans un intervalle des disques porte-couteau 7 de l'arbre 5. Ils sont chaque fois munis de quatre garnitures 22. Coeoene cela apparaît à la figure 5, il s'agît dans ce cas de quatre garnitures 22 montées de façon mobile par rapport au disque 21 et qui peuvent chaque fois légèrement pivoter autour de l'axe 23. De telles garnitures ont un effet de nettoyage particulièrement bon lorsqu'elles agissent pendant la rotation de l'arbre 20 sur les intervalles bourrés de déchets de l'arbre amont. Cet effet de nettoyage est encore amélioré du fait que leur épaisseur, axiale est choisie faible par rapport à l'intervalle des disques porte-couteau 7, de sorte qu'elles puissent facilement passer entre les disques porte couteau et cela même lorsque ceux-ci sont fortement encrassés de déchets. REVENDICATIONS 10) Broyeur pour des-déchets de tous types, broyeur comportant dans un carter, deux arbres d'entrée, parallèles à une certaine distance l'un de l'autre, et tournant en sens opposé, et sont munis solidairement en rotation, de. disques porte-couteau décalés axialement les uns par rapport aux autres et venant s'ìmbriquer, et qui ont à leur périphérie des saillies en forme de dents, qui sont chaque fois décalées dans la direction périphé- rique, d'un disque porte-couteau à l'autre, broyeur caractérisé en ce qu'aux arbres d'entrée (4, 5) est associé au moins un autre arbre (10, 15, 20) en aval, p parallèle à coluisci, et qui.est muni d'un dispositif (11, 12, 16, 21, 22) pour nettoyer l'arbre d'entrée (4, 5) qui lui est le plus proche et/ou pour compléter le broyage des déchets déjà broyés par les arbres d'entrée. 20) Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs prévus sur l'arbre aval (10, 15, 20) comportent plusieurs saillies (12, 3, 21) solidaires en rotation, radialement en saillie, qui se trouvent dans les intervalles des disques porte-couteau (6, 7) de l'arbre d'entrée (4, 5) qui est le plus proche et lors- de la rotation des arbres, ils pénètrent dans les intervalles entre les disques porte-couteau et les arbres d'entrée. 30) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les saillies (12, 13, 21) de l'arbre aval (11, 12) sont prévues à la péri phare des disques (11, 21) et chaque disque (11, 21) comporte un ou plusieurs organes en saillie (12, 13, 22). 40) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties en saillie de l'arbre aval sont des garnitures (22) mobiles par rapport au disque (21). 5e) Broyeur selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 4, caractérisé en ce que la largeur des garnitures (22) formant les organes en saillie ou le cas échéant, la largeur des disques (21) qui les portent, sur l'arbre aval (20) ont une épaisseur axiale inférieure à l'écartement des disques porte-couteau (7) de l'arbre d'entrée (5) correspondant. 60) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les disques sont des disques porte-couteau (6, 7, 11) et les saillies sont des dents (8, 9, 12, 13), les disques porte-couteau de l'arbre aval (10) et de l'arbre d'entrée (4,5) correspondant s'imbriquant. 70) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes en saillie qui se suivent axialement, sur au moins un arbre, sont régulièrement décales les uns par rapport aux autres dans la direction périphérique. 80) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le sens de rotation de chaque arbre aval est opposé au sens de rotation de l'arbre d'entrée le plus proche. 90) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la vitesse de rotation d'au moins l'un des arbres avals est supérieur à celle de son arbre dwentrainement correspondant. 100) Broyeur selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, caractérisé en ce que les arbres ont un moyen d'entraînement (17) commun et leur vitesse de rotation correspondante est susceptible d'être déterminée par une transmission de réduction (18). 11 ) Broyeur selon 19une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le carter (1) est fermé à sa sortie par un tamis (14) qui se trouve à une distance déterminée des arbres logés dans le carter. 120) Broyeur selon l'une quelconque des revendi cations 1 à 11, caractérisé en ce que les saillies (22) d'au moins un arbre sont inclinées des deux côtés en direction de leur extrémité libre et les surfaces (12a, 12b) font entre-elles un angle de 400 à 700 de préférence 50 .