Brevet FR2534490A1 — publié le 19840420

"DECHIQUETEUR" L'invention concerne un déchiqueteur du type compre- nant un déchiqueteur fonctionnant en particulier sans pres- sion, à l'aval duquel est monté directement un appareil avec une conduite d'entrée sur son côté frontal, qui com- prend une roue de refoulement et une roue de déchiquetage produisant dans l'appareil un courant tourbillonnaire dont l'axe de rotation est sensiblement concentrique à l'ouver- ture d'entrée. Un dispositif de ce type est connu par le DE-OS 29 41 439. Dans ce déchiqueteur, c'est-à-dire de façon générale un déchiqueteur-de ce type ou d'un type analogue qui trai- te des balles de vieux papiers, la difficulté est d'élimi- ner les particules d'impuretés du déchiqueteur Jusqu'ici, ceci n'a été qu'en-partie possible en arrêtant périodique- ment le déchiqueteur et en le vidant par l'intermédiaire d'une conduite d'évacuation particulière Selon le DE-OS sus-mentionné, on a raccordé à cette conduite d'évacuation un appareil comprenant un rotor, dont la fonction est de réduire en menus fragments les petits morceaux de papier non encore déchiquetés et extraits du déchiqueteur Ce ro- tor a cependant l'inconvénient de réduire également les impuretés en menus fragments, ce qui fait que ces impure- tés sont renvoyées dans le déchiqueteur avec les fibres. En outre, il faut avec ce dispositif un programme impor- tant de nettoyage se déroulant de façon précise dans le temps pour garantir le déroulement sans heurts du nettoya- ge du déchiqueteur Ceci ne rend certainement pas l'ins- tallation très fiable, et la rend en tout cas plus coûteu- se et lui fait présenter pour les raisons indiquées ci- dessus de gros-inconvénients d'un autre type. On sait également que dans ces déchiqueteurs se for- me un courant tourbillonnaire du fait de la rotation du rotor, au centre duquel se rassemblent les matières légè- res On exploite ce phénomène par exemple en provoquant au moyen d'un câble tressé introduit dans le déchiqueteur la formation d'une mèche qui est constituée par les impu- retés qui sont facilement entraînées en rotation, ce qui permet déjà d'éliminer ainsi une certaine partie des im- puretés du déchiqueteur Les impuretés lourdes sont élimi- nées en général par le fond du déchiqueteur par une éclu- se particulière. Apparemment et dans l'objet du brevet sus-mentionné, on a éliminé cette dernière, ce qui renforce encore l'in- convénient sus-mentionné. Le but de l'invention est de proposer un déchiqueteur permettant l'élimination des impuretés de façon simple, très tôt et de façon fiable. Selon l'invention, ce but est atteint avec le déchi- queteur du type précité du fait que: a) l'appareil monté à l'aval comprend un tamis sensi- blement perpendiculaire à l'axe de rotation, a 1) ce tamis sépare une enceinte de déchiquetage et une enceinte d'extraction, b) une conduite d'extraction de produit utilisable est raccordée à l'enceinte d'extraction, c) une conduite d'extraction de détritus est raccor- dée à l'enceinte de déchiquetage, d) un organe de fermeture est monté respectivement dans les deux conduites. Avantageusement aussi, les organes de fermeture peu- vent être actionnés de façon rythmée et en sens contraire dans la conduite à produits utilisables ou dans la condui- te à détritus, la roue mobile de déchiquetage est prévue directement contre le tamis et une roue mobile de pompe est montée dans l'enceinte d'extraction. Grâce aux dispositions de l'invention, on utilise le courant tourbillonnaire pour obtenir de façon simple un nettoyage très efficace du déchiqueteur des impuretés qu'il contient en suspension Avantageusement, l'enrouleur de mèche habituel est conservé pour ne pas porter atteinte à l'effet des dispositions de l'invention De même, on peut prévoir en outre l'écluse à parties lourdes Les impuretés grossières sont séparées essentiellement dans l'appareil qui est monté directement à l'aval du déchiqueteur Avan- tageusement, on peut supprimer le tamis à l'avant de la conduite d'évacuation Ceci concerne surtout les déchique- teurs qui fonctionnent avec une quantité de feuilles qui n'est pas trop élevée, dans la plage d'une consistance élevée (supérieure à 6 % rapportés à la substance sèche) et avec des vieux papiers qui n'ont pas été fortement souillés Le dispositif de l'invention-est prévu pour être utilisé de préférence avec des-déchiqueteurs verticaux, c'est-à-dire des déchiqueteurs dont le rotor tourne avec la roue de déchiquetage autour d'un axe vertical, mais on peut également très bien l'utiliser avec des rotors tour- nant autour d'un axe horizontal. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail en référence au dessin schématique annexé montrant, à ti- tre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécu- tion de ce déchiqueteur selon l'invention: Figure 1 est un schéma de principe du déchiqueteur selon l'invention de type vertical et montré essentielle- ment en coupe Figure 2 est une vue similaire à figure 1 comprenant un appareil auxiliaire modifié Figure 3 montre une autre variante de l'appareil au- xiliaire Figure 4 est une vue de principe d'une variante d'un déchiqueteur à tube à mèche. Les parties comparables des figures sont désignées par les mêmes références, mais éventuellement avec un in- dice. Selon la figure 1, un rotor de déchiquetage ( 5) tourne dans le déchiqueteur autour d'un axe vertical ( 15) Dans le prolongement de cet axe de rotation se forme autour de l'axe de tourbillonnement un courant tourbillonnaire dans la suspension contenue dans le déchiqueteur Dans la suspen- sion pénètre une mèche ( 8) qui est formée par les particu- les d'impuretés qui ont tendance à être entraînées en rota- tion, et cette mèche est évacuée au moyen d'un enrouleur indiqué par les deux rouleaux ( 23 et 23 ') Le rotor ( 5) tourne à l'avant d'un tamis ( 4) prévu dans le fond du dé- chiqueteur, qui sépare une enceinte ( 27) contenant le pro- duit utilisable des autres matières contenues dans le dé- chiqueteur Le produit utilisable est extrait par la con- duite ( 21) En outre, une écluse pour impuretés lourdes ( 33) est montée de façon connue dans le fond du déchique- teur Les impuretés lourdes qui s'y accumulent sont éva- cuées périodiquement par cette conduite Un tube d'éva- cuation ( 9) parvient par le haut dans le centre du déchi- queteur Ce tube possède juste au-dessus de la surface de la suspension une vanne ( 20) qui est actionnée par le mo- teur de commande ( 19) Le tube d'évacuation ( 9) forme une boucle de siphon et est raccordé à un appareil ( 10), dans lequel un rotor ( 11) produit un courant de rotation qui tourne autour d'un axe de rotation coïncidant avec son arbre d'entraînement ( 17) Il est également prévu une con- duite de sortie ( 26) qui part de l'appareil à sa partie supérieure Dans le fond de cet appareil peut également être montée une écluse à impuretés lourdes ( 14) comportant une vanne de fermeture ( 18) Naturellement, le volume de l'appareil ( 10) peut être sensiblement plus petit que ce- lui du déchiqueteur ( 1). On a maintenant découvert que dans le centre du cou- rant tourbillonnaire qui se développe dans le déchiqueteur ( 1) se rassemblent les impuretés légères de toutes sortes, ce qui fait que ces impuretés peuvent être évacuées par la conduite ( 9) Pour ce faire, on ouvre périodiquement la vanne ( 20), par exemple toutes les 2 à 3 ou toutes les 10 minutes Le rotor ( 11) de l'appareil ( 10) fonctionne alors de façon ininterrompue Si la vanne est ouverte, il trans- met les impuretés qui se sont rassemblées au centre du tourbillon hors du déchiqueteur ( 1) et il les achemine par l'intermédiaire de son tube de sortie ( 26) à un appareil de triage monté à l'aval Cet appareil de triage peut être constitué par exemple par un appareil de triage vibreur ou par un tambour de triage fonctionnant sans pression et à axe de rotation horizontal Dans cet appareil de triage monté à l'aval, les impuretés sont triées et l'on recueille les fibres utilisables Les impuretés lourdes peuvent être évacuées de l'appareil ( 10) par son écluse ( 14) Quand la vanne ( 20) est par contre fermée le rotor ( 11) de l'appa- reil ( 10) ne peut le vider Il en résulte qu'on conserve toujours une suspension suffisante dans la conduite d'éva- cuation sa fonction chaque fois qu'on ouvre à nouveau la vanne ( 20). Il est approprié, comme montré, de faire pénétrer le tube d'évacuation ( 9) par le haut dans le déchiqueteur, de ce fait, la formation de la mèche par exemple n'est perturbée qu'au minimum Il faut aussi tenir compte du fait que les balles de vieux papiers sont entraînées dans le tourbillon dans le déchiqueteur, et qu'elle viendraient heurter le tube de sortie ( 9) si l'agencement était diffé- rent Dans certaines circonstances, il n'est pas nécessai- re que la-vanne ( 20) soit disposée, comme représenté, dans la position assez défavorable qui est située juste au- dessus de la surface de la suspension Naturellement, on pourrait également introduire ce tube d'évacuation perpen- diculairement par le bas dans le déchiqueteur, et le rotor ( 5) serait alors constitué de manière que le tube puisse être passé par l'arbre d'entraînement ( 15) du rotor cons- titué sous forme d'un arbre creux Dans ce cas, il y au- rait apparemment un inconvénient supplémentaire venant du positionnement très difficile et très coût*eux du rotor. Si l'on introduisait la conduite de sortie ( 9) par le bas, et par exemple en oblique et par le côté, dans le centre du tourbillon, le niveau du liquide dans le dé- chiqueteur presserait les impuretés par cette conduite, ce qui constituerait un avantage Mais cet agencement entraî- ne la difficulté décrite ci-dessus. A la figure 1 est également représentée une conduite de remplissage ( 28) par laquelle on peut remplir le tube de sortie ( 9) de l'appareil ( 10) avant sa mise en fonction- nement Pour ce faire, on ferme alors la vanne ( 20) Natu- rellement, la conduite ( 26) doit être amenée à la hauteur de pression correspondante En ce qui concerne le remplis- sage, il va de soi qu'on peut utiliser de l'eau. L'agencement décrit est également possible quand il s'agit d'un déchiqueteur de type horizontal, c'est-à-dire dont l'axe du rotor est horizontal Dans ce cas, le tube de sortie est de préférence introduit par le côté ou par le dessous dans le déchiqueteur Le tamis de l'appareil monté à l'aval du déchiqueteur a un diamètre de passage d'environ 12 à 20 mm, et de préférence de 16 à 18 mm. La figure 2 montre pratiquement le même agencement, mais avec un appareil auxiliaire modifié ( 10 ') Celui-ci constitue la forme de réalisation préférée La conduite de liaison entre le déchiqueteur ( 1 ') et l'appareil auxi- liaire ( 10 ') est dans ce cas raccordée à un coin inférieur du déchiqueteur ( 1 ') Dans ce cas, on élimine l'obligation d'avoir à retirer une mèche En outre, on pourrait égale- ment éviter l'enceinte d'extraction qui est dans le fond situé sous le tamis ( 4) de la figure 1 et envoyer la quan- tité totale de vieux papiers en suspension et déchiquetée par la conduite ( 9 ') à l'appareil ( 10 ') Dans l'appareil ( 10 '), la suspension de vieux papiers est à nouveau frac- tionnée par la roue de désagrégation ( 11) et envoyée dans une conduite à produit utilisable au moyen de la roue mo- bile ( 16) lorsque la vanne ( 18 ') est fermée et la vanne ( 29) est ouverte, et ceci avec l'aide de la roue de déchi- quetage ( 11) qui fait passer la suspension au travers du tamis ( 12) Il y a alors enrichissement avec des détritus de la suspension qui se trouve dans l'enceinte de désagré- gation ( 2 ') de l'appareil ( 10 '), et qui est évacuée après un temps déterminé et par l'intermédiaire de la conduite de sortie ( 14 ') pour détritus de papier quand la vanne ( 18 ') est ouverte Les vannes ( 29 et 18 ') sont de préféren- ce actionnées de façon rythmée et en sens inverse chaque fois pratiquement simultanément et dans une direction dif- férente; ceci signifiant que lorsque la vanne ( 29) est fermée, la vanne ( 18 ') est ouverte et inversement La roue de déchiquetage ( 11) et la roue mobile ( 16) sont montées sur un arbre commun ( 17 ') et entraînées par le moteur ( 40). Naturellement,_ on pourrait prévoir des arbres séparés et par exemple disposer un arbre constitué sous forme d'un arbre creux concentriquement autour de l'autre. Pour faciliter l'éclusage des détritus de papier par la conduite ( 14 '), on prévoit une autre conduite à eau de délayage ( 35). Comme déjà dit, les vannes sont actionnées de façon rythmée et intermittente On extrait de ce fait toujours une quantité de suspension déterminée du déchiqueteur ( 11) par la vanne ( 34), la vanne ( 29) qui est montée dans la conduite de sortie ( 26 ') de produit utilisable étant en général ouverte Ce n'est que lorsqu'il y a un fort enri- chissement en impuretés dans l'enceinte de désagrégation ( 2 ') que la vanne ( 29) est fermée et que la vanne ( 18 ') est ouverte Naturellement, la vanne ( 34) est alors simultané- ment fermée En général, l'évacuation des impuretés de l'enceinte de désagrégation ( 2 ') s'effectue au moyen du rotor ( 11) pendant que s'effectue le délayage au moyen de l'eau de délayage qui parvient par la conduite ( 35), cet effet étant éventuellement renforcé par le fait que l'eau de délayage est sous pression. A la figure 3 est représentée une variante de l'appa- reil ( 10 ") monté à l'aval, dans lequel le tamis ( 12 ') est situé dans la partie de l'appareil ( 10 ') qui est axiale- ment face au rotor ( 11 ') La conduite d'entrée ( 9 ') qui est reliée au déchiqueteur ( 1) est en outre introduite dans l'enceinte de désagrégation ( 2 ") en passant par l'en- ceinte d'extraction ( 3 ") et le tamis ( 12 ') Le vidage des impuretés de l'enceinte de déchiquetage s'effectue de fa- çon analogue à celle de la figure 2 au moyen de la roue de déchiquetage ( 11 '), éventuellement en liaison avec de l'eau de rinçage sous pression qui est amenée par la con- duite ( 35 '). A la figure 4 est représenté en ( 1 ") le récipient du 8- déchiqueteur, en ( 22) le tube d'évacuation des détritus, en ( 33) l'écluse des impuretés lourdes, en ( 4 ") le tamis latéral devant lequel tourne le rotor ( 5 ') à axe de rota- tion horizontal, en ( 7) une pompe qui refoule le produit utilisable qui a traversé le tamis ( 4 " 1), et en ( 9 ") la conduite d'extraction additionnelle qui est raccordée au tube d'extraction de mèche ( 22). En fonctionnement, il se forme du fait de la rotation du rotor ( 5 ") dans le déchiqueteur un-courant tourbillon- naire dont l'axe est constitué par le prolongement de l'axe de rotation du rotor, dans lequel se rassemblent les ma- tières légères auxquelles appartiennent essentiellement les matières entraînées en rotation Les matières entraî- nées en rotation et se présentant sous forme d'une mèche ( 8) sont alors extraites par le tube d'extraction ( 22) par l'intermédiaire d'un enrouleur de mèche qui n'est pas re- présenté Les impuretés lourdes se rassemblent dans le fond du récipient et sont périodiquement éliminées par l'éclu- se ( 33) En outre, les matières légères sont séparées dans la conduite d'extraction additionnelle ( 9 ") Comme ces matières se rassemblent pratiquement au milieu du réci- pient, les matières en suspension situées au-dessus obli- gent ces matières légères à sortir par la conduite On a alors en plus cet avantage de disposer dans cette zone d'une suspension délayée du fait de l'apport d'eau de pul- vérisation qui est en général nécessaire par la tubulure ( 36), ce qui fait que la perte de fibres par sortie par la conduite ( 9 ") reste trèsfaible En outre, on a cet avantage que du fait de la grosseur de la mèche ( 8) dans le tube d'extraction ( 22), des particules de papier de grande surface ne peuvent pas parvenir dans la conduite ( 9 ") Celles-ci sont réduites en fait en menus fragments du fait du mouvement de la mèche à l'avant de l'entrée de la conduite ( 9 ") et l'ouverture reste donc libre Selon la figure, la conduite ( 9 ") débouche dans l'appareil ( 10) de la figure 1, qui comprend également un rotor ( 11) qui tourne à l'avant d'un tamis ( 12) Le tamis ( 12) sépare l'enceinte ( 3) destinée au produit utilisable du rotor ( 11) ou du reste du contenu du récipient o se trouve le rotor Le produit utilisable revient dans le circuit en passant par la conduite ( 13) Comme il s'agit dans ce cas et pour la plus grande partie de matériaux fibreux, on a la possibilité soit de faire repasser le produit utilisa- ble dans le déchiqueteur ou mieux encore de la soumettre à d'autres traitements à la suite du procédé L'appareil ( 10) comprend également, comme le déchiqueteur, une écluse à impuretés lourdes ( 14), par laquelle ces impuretés lour- des qui s'y rassemblent sont évacuées périodiquement. Grâce aux agencements décrits et en particulier selon la figure 2, on a l'avantage de pouvoir nettoyer le déchi- queteur de façon très simple, en particulier des détritus qu'il contient On n'a nullement besoin d'appareils coûteux mais seulement d'une commutation déterminée et rythmée des divers tiroirs Dans ce but, la personne de service peut accumuler l'expérience nécessaire pour déterminer le rythme correct Fondamentalement, les rapports sont tels que les durées d'ouvertures des vannes ( 29 et 20) sont sensible- ment plus longues que celles des vannes ( 14 et 14 ') dans -les conduites d'extraction d'impuretés En général, le cycle, c'est-à-dire la durée entre deux ouvertures de la vanne ( 34 ou 20), dure environ 10 à 15 minutes. Par rapport aux dispositifs connus, o il faut ren- voyer dans le déchiqueteur les matières se trouvant à l'arrière de l'appareil monté à l'aval, on a l'avantage de pouvoir envoyer la suspension de produit utilisable extraite à l'arrière-du tamis de l'enceinte d'extraction ( 3, 3 ' ou 3 ") plus à l'avant dans le circuit principal, de manière à ne pas soumettre le déchiqueteur à une dou- ble charge. Il convient également d'ajouter que le volume de l'ap- pareil ( 10, 10 ', 10 ") monté à l'aval du déchiqueteur est relativement faible par rapport à celui-ci et n'en repré- sente que 1/5 à 1/10. REVENDICATIONS - 1 Dispositif pour déchiqueter des vieux papiers, comprenant un déchiqueteur ( 1, 1 ') fonctionnant en parti- culier sans pression, à l'aval duquel est monté directe- ment un appareil ( 10, 10 ', 10 ") avec une conduite d'entrée ( 9, 9 ') sur son côté frontal, qui comprend une roue de refoulement et une roue de déchiquetage ( 11, 11 ') produi- sant dans l'appareil ( 10, 10 ', 10 ") un courant tourbillon- naire dont l'axe de rotation est sensiblement concentri- que à l'ouverture d'entrée, caractérisé en ce que: a) l'appareil ( 10, 10 ') monté à l'aval comprend un tamis ( 12, 12 ') sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation, a 1) ce tamis sépare une enceinte de déchiquetage ( 2, 2 ', 2 ") et une enceinte d'extraction ( 3, 3 ', 3 "), b) une conduite d'extraction de produit utilisable ( 26, 26 ', 26 ") est raccordée à l'enceinte d'extraction ( 3, 3 ', 3 "), c) une conduite d'extraction de détritus ( 14, 14 ', 14 ") est raccordée à l'enceinte de déchiquetage ( 2, 2 ', 2 "), d) un organe de fermeture ( 29; 18, 18 ') est monté respectivement dans les deux conduites. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend un organe de fermeture ( 20, 34) dans la conduite de liaison ( 9, 9 ') entre le déchiqueteur ( 1, 1 ') et l'appareil ( 10, 10 ', 10 ") monté à l'aval. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que les organes de fermeture ( 29, 18, 18 ') peuvent être actionnés de façon rythmée et en sens contrai- re dans la conduite à produits utilisables ( 26, 26 ') ou dans la conduite à détritus ( 14, 14 '). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la roue mobile de déchiquetage ( 11) est prévue directement contre le tamis ( 12). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une roue mobile de pompe ( 16) est montée dans l'enceinte d'extraction ( 3 '). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que le tamis ( 12 ') est pré- vu sur le côté entrée de l'appareil ( 10 ") et la roue mobi- le de déchiquetage ( 4 ') sur le côté opposé, et en ce que la conduite de liaison entre le déchiqueteur ( 1) et l'ap- pareil ( 10 ') monté à l'aval traverse l'enceinte d'extrac- tion ( 3 ") et débouche sur le tamis ( 12 ') dans l'enceinte de déchiquetage ( 2 "). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'une conduite d'eau de délayage débouche dans l'enceinte de déchiquetage ( 2, 2 ', 2 "). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que la conduite de liaison ( 9 ') qui est située entre le déchiqueteur ( 1 ') et l'appa- reil ( 10 ') monté à l'aval part-du centre du tourbillon du déchiqueteur ( 1 '). 9 Déchiqueteur comprenant un rotor ( 5 ") à axe de rotation sensiblement horizontal, qui tourne à l'avant d'un tamis ( 4 ") monté dans une paroi latérale du déchique- teur ( 1 ") et comprenant un tube d'extraction -de mèche ( 22) dont l'ouverture d'entrée coïncide sensiblement avec l'axe de rotation prolongé ( 6) du rotor, un autre tube d'extrac- tion ( 9 ") étant raccordé au tube d'extraction de mèche ( 22), caractérisé en ce qu'un appareil de triage ( 10) comprenant un rotor ( 11) est raccordé à la conduite d'extraction ad- ditionnelle mis ( 12) sensiblement plan et séparant une enceinte à pro- duit utilisable ( 3) du rotor ( 11). Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que le logement de l'appa- reil auxiliaire est sensiblement symétrique en rotation avec la roue de déchiquetage, son axe coïncidant avec l'axe de rotation du courant tourbillonnaire.