Brevet FR2527477A1 — publié le 19831202

L'invention concerne les broyeurs å marteaux, c'est-à-dire les machines qui comportent, tournant à l'intérieur d'une carcasse dans laquelle sont introduites des tôles de grandes dimensions, un rotor équipé de marteaux oscillants dont l'action de percussion assure le broyage des tôles. Elle se rapporte plus particulièrement à la partie de ces broyeurs assurant, sous l'action des marteaux du rotor, l'éjection de la ferraille broyée sous forme de morceaux ne dépassant pas une taille maximum prédéterminée. Les broyeurs å marteaux connus jusqu'à présent assurent l'éjection des produits traités soit par une grille dite inférieure, soit par une grille dite supérieure, soit par une combinaison des deux. La grille supérieure est en général disposée horizontalement, comme c'est le cas en particulier pour le broyeur a marteaux décrit dans le brevet français NO 1 470 872, et le produit broyé la traverse de bas en haut. L'éjection du produit se faisant tangentiellement à la circonférence décrite par les extrémités des marteaux montés sur le rotor du broyeur, la trajectoire principale du produit entraîné par les marteaux est verticale, de même que la direction de la paroi du conduit de dégagement menant à la grille d'éjection. Dans les broyeurs de ce type, tous les refus de passage du produit au travers de la grille de calibrage retombent directement sur le rotor et sont refoulés par les marteaux périphériques suivant des trajectoires de rebondissement quelconques ou tangentielles qui ont tendance à accumuler les morceaux de produit non calibrés dans une zone telle qu'ils peuvent être entraînés en rotation complète autour du rotor en échappant alors à l'action de percussion des marteaux. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et elle propose à cet effet de créer, dans le conduit de dégagement entre le rotor et la grille d'éjection, une zone de turbulence dans laquelle les produits refusés par la grille sont orientés de façon à être repris par les marteaux du rotor avant d'entre recyclés. A cet effet, selon l'invention, la paroi du conduit de dégagement menant à la grille d'éjection et guidant les morceaux de produit tangentiellement à la circonférence des extrémités de marteaux montés sur le rotor du broyeur, n'est pas prévue verticale, mais inclinée dans la direction s'écartant du rotor, la grille étant alors disposée dans une direction pratiquement perpendiculaire à cette paroi. Avec cette disposition, les produits déchiquetés refusés par la grille de calibrage tombent alors par gravité sur la paroi inclinée de dégagement avant de tomber sur le rotor ou sur les marteaux, ce qui a pour effet de privilégier l'action des marteaux car, après avoir rebondi sur la paroi inclinée, les produits ne sont recyclés qu'après avoir été frappés par la partie travaillante et efficace des marteaux. On évite donc ainsi un recyclage aléatoire des produits après une chute sur le blindage du rotor ou sur les disques le constituant et dans les intervalles inter-disques du rotor, dans le cas d'un rotor sans blindage, ce qui entraîne des rotations inutiles du produit dans la cage de broyage avec une vitesse relative faible ou nulle par rapport aux marteaux. L'inclinaison de la paroi du conduit de dégagement est calculée pour tenir compte des coefficients de frottement du produit broyé hétérogène sur les tôles d'usure de revêtement interne de la cage de broyage de façon à éviter toute accumulation interne du produit broyé refusé à l'éjection qui pourrait se produire sur cette paroi inclinée. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, la grille supérieure d'éjection et de calibrage du produit broyé est à peu près perpendiculaire à la paroi de dégagement tangentiel inclinée, et elle est articulée sur un axe monté parallèlement à l'axe du rotor du côté opposé à la paroi de dégagement inclinée. La rotation de la grille permet ainsi l'escamotage de celle-ci pour dégager un espace tel que les produits imbroyables puissent être éjectés de la cage de broyage et être évacués. Le dégagement de l'espace correspondant est à ouverture positive, sans restriction de la zone de turbulence interne à la cage de broyage, en évitant alors les problèmes rencontrés avec les portes d'éjection utilisées jusqu'à présent qui ne rendaient possible l'éjection de pièces imbroyables que si celles-ci se présentaient favorablement par rapport au panneau de la porte.On remarquera encore que la grille d'éjection selon l'invention, articulée sur un axe et à ouverture extérieure à la cage de broyage, permet un débourrage facile des alvéoles bouchés de cette grille, le phénomène de bourrage des alvéoles de la grille étant un facteur de chute de la productivité du broyeur laquelle est directement Jiée 8 1.3 somme des surfaces alvéolaires de calibrage disponibles à l'éjection. Avantageusement, la paroi interne du canal d'évacuation supérieur du broyeur peut présenter, en regard de la grille d'éjection, des dents de débourrage disposées de façon que, lors de la rotation de la grille d'éjection autour de son axe, une dent s'engage à l'intérieur de chaque alvéole de la grille. Cette disposition permet & l'opérateur du broyeur de faire une manoeuvre de débourrage de la grille supérieure en profitant de toute période d'accalmie dans le processus de chargement du broyeur. La paroi du canal d'évacuation supérieur du broyeur, qu'elle soit ou non équipée de dents de débourrage, peut être articulée sur le même axe que la grille supérieure d'éjection ou sur un axe parallèle à celui-ci, de sorte qu'après déverrouillage de la paroi par rapport au reste du canal d'évacuation du broyeur celle-ci peut pivoter à l'extérieur de la carcasse du broyeur. Cette disposition est avantageuse en permettant l'accès commode à la grille supérieure de l'extérieur du broyeur lorsque celle-ci est en position de fonctionnement, et en permettant la présente tation de la grille supérieure à l'extérieur de la carcasse du broyeur de façon très accessible en particulier son démontage rapide. Selon une disposition modifiée, la paroi du canal d'évacuation supérieur du broyeur peut être constituée par un assemblage comprenant une paroi percée de trous au même maillage que la grille supérieure et un ensemble de dents de débourrage destinées à s' engager dans les alvéoles de la grille st à s'en escamoter, cet ensemble de dents étant porté par un cadre support extérieur au canal d'évacuation supérieur du broyeur. Ainsi, en position de travail normal avec la grille d'éjection abaissée pour calibrer le produit broyé, les dents de débourrage sont alors positionnées en retrait ou à fleur de la paroi interne du canal d'éjection de façon que ce dernier présente une surface sans aspérité notoire au produit en cours d'éjection. Lorsqu'une action de débourrage est désirée, les dents sont alors engagées dans les alvéoles de la partie formant grille de la paroi du canal d'éjection, de façon à faire saillie à l'intérieur de ce canal. Pour bien faire comprendre le dispositif selon la présente invention, on en décrira ci-après une forme d'exécution préférée et des variantes, en référence au dessin schématique annexé dans iequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un broyeur à marteaux équipé d'un dispositif d'éjection selon la présente invention - la figure 2 montre une variante du dispositif de la figure 1 avec grille d'évection pivotante et dents de débourrage ; et - la figure 3 montre une autre variante avec grille d'éjection pivotante et système de débourrage composite. En référence- à la figure 1, on a représenté la carcasse d'un broyeur à marteaux réalisée en forme de caisson en tôles d'acier délimitant une chambre de broyage 1 à l'intérieur de laquelle est monté un rotor 2 destiné à tourner autour de son axe horizontal 3. La chambre de broyage I présente vers l'avant une entrée 4 pour l'introduction de tôles à broyer, un fond 5 en forme de grille et une paroi de dégagement 6 prolongeant le fond 5 et destinée à guider vers une grille d'éjection supérieure 7 les morceaux de ferraille percutés par les marteaux 7' (dont un seul a été schématisé au dessin) articulés & proximité de la périphérie du rotor 2 et qui suivent une trajectoire orientée tangentiellement à la circonférence décrite par les extrémités des marteaux.La paroi de dégagement 6 est inclinée en direction opposée ê l'orifice d'entrée 4, en s 'écartant du rotor 2, et & son extrémité supérieure elle sert d'appui pour la grille d'éjection supérieure 7 dont les alvéoles 8 sont calibrés à la taille -maximum acceptable pour les morceaux de ferraille à éjecter. Au-delà de la grille 7, la chambre de broyage 7 se poursuit par un canal d'éjection 9 des produits calibrés. On comprend que les morceaux de produit broyé ayant subi l'action des marteaux du rotor 2 sont éjectés, dans la direction de la flèche A, tangentiellement à la circonférence décrite par les extrémités de marteaux pour heurter la grille supérieure 7 selon une direction pratiquement perpendiculaire à celle-ci. Les morceaux de ferraille de dimensions trop importantes, refusés par la grille, tombent par gravité sur la paroi inclinée 6 en suivant la direction des flèches B de façon à rebondir sur cette paroi pour autre soumis A nouveau à l'action de la partie travaillante et efficace deS marteaux avant d'être recyclés. Ainsi, entre le rotor 2 et la grille 7, est constituée une zone de turbulence où sont efficacement traités les morceaux de produit refusés par la grille d'éjection 7. Comme on l'a représenté en variante à la figure 2 la grille d'éjection supérieure 7, pratiquement perpendiculaire à la paroi inclinée 6, est articulée à une de ses extrémités, autour d'un axe 10 parallèle à l'axe de rotation 3 du rotor 2, à la carcasse du broyeur. La paroi supérieure Il du canal'd'éjection 9 est également articulée autour du même axe 10 et présente sur sa face intérieure des dents de débourrage 12 présentant entre elles un écartement qui correspond & celui des alvéoles de la grille 7. On comprend que, par rotation de la grille 9 dans le sens de la flèche C autour de l'axe 10 jusqu'à venir au contact de la paroi 11, on dégage alors un espace tel que les produits imbroyables puissent être éjectées de la chambre de broyage 1 dans le canal 9 et évacués, sans qu'une restriction soit apportée à la zone de turbulence interne à la chambre de broyage. De plus la rotation de la grille 7 jusqu'au contact de la paroi Il permet automatiquement le débourrage des alvéoles 8 par engagement des dents 12 à l'intérieur de ceux-ci. La paroi Il du canal d'éjection 9 est normalement verrouillée dans sa position représentée à la figure 2 mais, après déverrouillage, elle peut pivoter dans le sens de la flèche C autour de l'axe 10 en permettant, de l'extérieur du broyeur, l'accès commode à la grille supérieure 7 dans la position de fonctionnement de celle-ci et le démontage rapide de cette grille. A la figure 3 on a représenté une autre variante selon laquelle la paroi Il du canal d'éjection 9 se présente sous la forme d'une grille percée de trous 13 au même maillage que la grille supérieure d'éjection 7. La grille 11 coopère avec un ensemble de dents de débourrage 14 portées par un cadre support 15 et d'un écartement correspondant à celui des trous des grilles Il et 7. Le cadre support 15 est disposé à l'extérieur du canal d'éjection 9 et est relié à un dispositif 16 commandant son déplacement dans une direction perpendiculaire à la grille 11. En position de travail normal représentée en trait plein, la grille 7 est abaissée pour calibrer le produit broyé et les dents 14 sont rétractées vers l'extérieur en venant à fleur de la paroi interne du canal d'éjection 9, une surface sans aspérité notoire étant ainsi présentée au produit en cours d'éjection sans risque de bourrage entre les dents 14 elles-mêmes. Pour le débourrage, les dents 14 sont engagées à ltintérieur des trous 13 de la paroi Il pour faire saillie à l'intérieur du canal d'éjection 9, après quoi on fait pivoter la grille 7 dans le sens de la flèche C, comme déjà expliqué en référence à la figure 2. On comprendra que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications qui suivent. R E V E N D I C T I O N S. 1. Broyeur à marteaux à dispositif d'éjection perfectionné comprenant une chambre de broyage à l'intérieur de laquelle tourne un rotor dont la périphérie est équipée de marteaux pivotants, ladite chambre de broyage présentant un orifice d'entrée pour l'introduction des matériaux à broyer et un orifice supérieur d'éjection doté d'une grille de calibrage, caractérisé par le fait que la paroi (6) de la chambre de broyage (1) qui relie le fond (5) de cette chambre à la grille d'éjection (7) et guide les produits éjectés tangentiellement à la circonférence décrite par les extrémités des marteaux (7') montés sur le rotor (2) est inclinée par rapport à la verticale du côté opposé à l'orifice d'entrée (4), la grille d'éjection (7) étant orientée pratiquement perpendiculairement par rapport à ladite paroi (6). 2. Broyeur à marteaux selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la grille supérieure d'éjection (7) est articulée à une extrémité, autour d'un axe (10) parallèle à l'axe (3) du rotor (2), à la carcasse du broyeur pour pouvoir pivoter jusqutà son contact avec la paroi (11) du canal d'éjection (9) et dégager par pivotement l'orifice d'éjection en permettant le transfert des produits imbroyables de la chambre de broyage (1) au canal d'éjection (9) pour leur évacuation. 3. Broyeur à marteaux selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la paroi (11) du canal d'éjection (9) présente sur sa face interne des dents (12) dont les intervalles correspondent à ceux des alvéoles (8) de la grille d'éjection (7) de façon, par pivotement de la grille d'éjection (7), à engager les dents (12) à l'intérieur des alvéoles (8) de la grille (7) pour assurer le débourrage de celle-ci. 4. Broyeur à marteaux selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que la paroi (11) du canal d'éjection (9) est articulée à la carcasse du broyeur pour pouvoir pivoter vers l'extérieur et permettre l'accès aisé à la grille d'éjection (7). 5. Broyeur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement de la paroi (11) du canal d'éjection (9) est le même que l'axe de pivotement (10) de la grille d'éjection (7). 6. Broyeur selon la revendication 4 caractérisé par le > l'axe de pivotement de la paroi (11) du canal d'éjection (9) est parallèle à l'axe de pivotement (10) de la grille d'éjection (7). 7. Broyeur à marteaux selon l'une quelconque des revendidations 3 à 6, caractérisé par le fait que la paroi (11) du canal d'éjection (9) présente la forme d'une grille dont les ouvertures (13) ont le meme maillage que celles de la grille d'éjection (7), un système de dents escamotables (14) étant associé à ladite paroi (11) pour pouvoir, sous l'effet d'une commande (16), soit s'engager à l'intérieur des ouvertures (13) pour faire saillie à l'intérieur du canal d'éjection (9), soit se rétracter hors de ces ouvertures.