Brevet FR2542632A1 — publié le 19840921

BROYEUR POUR DECHETS La présente invention a pour objet un broyeur pour déchets, et notamment pour les produits de rejet des industries du bois, du papier, du carton, du verre et des matières plastiques Ces déchets ou produits perdus ne sont actuellement pas utilisés mais simplement déversés dans des décharges o ils présentent l'inconvénient d'occuper un volume important Or, ces déchets pourraient, après broyage, être utilement réutilisés, par exemple lorsqu'il s'agit de pièces en verre, ou servir à l'alimentation de chaudières à poly-combustibles, lorsqu'il s'agit de déchets en bois Ces déchets ne sont actuellement pas transformés du fait de la complexité et du coût important des appareils de broyage et de concassage sur le marché, qui ne conviennent que pour des opéra- tions très précises. Un premier appareil connu est du type à broyeurs planétaires, constitué par deux disques disposés à la même hauteur, dont les arbres sont inclinés de façon à former un V ouvert vers le haut, les deux dis- ques portant des outils tranchant sur leurs faces en regard l'une de l'autre et étant entraînés à des vitesses de rotations différentes. Les produits à broyer sont amenés, en partie haute des disques, et sont broyés au contact des outils de ceux-ci avant d'être évacués à leur partie inférieure. Ces appareils nécessitent une puissance très importante souvent supérieure à 100 CV, et ne possèdent qu'une faible latitude de réglage de l'écartement des disques, limitant leur utilisation au broyage de produits de dimensions assez précises En effet, si les produits sont trop gros ou de formes irrégulières, il y a un risque de refus, les produits demeurant sur les disques, sans être broyés par ceux-ci En l'absence de refus des produits, il peut se produire un blocage des disques dont il faut noter qu'il perturbe considérablement le fonctionnement de l'appareil, puisque celui-ci ne peut pas démarrer en charge. Un autre type d'appareil est constitué par un broyeur compor- tant un arbre vertical sur lequel sont fixés des couteaux, l'ensemble étant monté dans une grille cylindrique, ouverte vers le haut, dont le diamètre de la maille réalise le calibrage des produits broyés. Il s'agit d'un appareil nécessitant une puissance élevée de l'ordre de 30 à 100 CV, tournant à haute vitesse, et n'admettant que des produits qui ont sensiblement tous les mêmes dimensions et qui, au départ, sont de petites tailles Outre le fait que cet appareil ne peut pas démarrer en charge, il faut noter que, si les produits à broyer sont humides, il se produit rapidement un colmatage de la grille rendant impossible l'évacuation des produits broyés. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un appareil pour le broyage de produits de formes et de tailles différentes, ou irrégulières en vue d'amener ceux-ci sous la forme de particules les plus régulières possible, avec un débit de sortie qui soit à peu près constant, sans risque de blocage des produits, même si l'alimentation est irrégulière. A cet effet, dans l'appareil qu'elle concerne, du type compre- nant deux arbres parallèles entraînés en rotation dans des sens opposés, de haut en bas et de l'extérieur vers l'intérieur, chaque arbre présente une pluralité d'arêtes régulièrement réparties sur sa périphérie, dont chacune est disposée selon une hélice circulaire, les pas des hélices selon lesquelles sont ménagées les arêtes des deux arbres étant inverses l'un de l'autre, et l'écartement entre les deux arbres étant tel que leurs arêtes respectives ne soient pas en contact lors du mouvement de rotation. La disposition des arêtes selon des hélices circulaires assure la formation de zones de prise en charge des produits à broyer, de largeur variable, permettant de prendre en charge et de faire passer entre les deux arbres des produits de tailles et de formes différentes. Outre leur fonction de transfert des produits entre les cylindres, les arêtes qui sont coupantes et dont le profil est adapté à la nature des produits à broyer, assurent le broyage ou le défibrage des produits admis à leur partie supérieure. Les vitesses de rotation des deux arbres peuvent être égales ou différentes l'une de l'autre. Ces deux arbres sont entraînés en rotation à vitesse lente, ce qui permet, compte tenu également de la structure de l'appareil, de travailler avec un moteur de faible puissance, de l'ordre d'une dizaine de chevaux pour obtenir des résultats comparables à ceux obtenus avec les appareils connus décrits précédemment. Ce broyeur accepte le passage de produits de différentes natu- res, bois, papier, carton, verre, matière plastique, et par exemple des caisses ou palettes en bois, sans nécessiter un démontage préalable de celles-ci. Le réglage de l'entraxe des arbres permet, en effet, d'augmen- ter la capacité de broyage de produits de tailles différentes. Le fait que les arêtes ne viennent pas en contact permet le passage sans blocage d'éléments durs, que peuvent contenir les pièces à broyer, tels que clous, boulons, vis, équerres de renfort etc, lorsqu'il s'agit d'éléments d'emballage. Quand les pièces à broyer sont de grandes dimensions et qu'il est souhaité d'obtenir des éléments broyés de petites tailles, il est possible de réaliser un appareil comportant plusieurs étages d'arbres, l'entraxe entre les arbres des étages inférieurs étant plus petit que celui entre les arbres des étages supérieurs. Selon une forme d'exécution, chaque arête de chaque arbre est discontinue et constituée par une pluralité d'outils disposés à distance les uns des autres selon une hélice circulaire. La forme des outils utilisés est variée et adaptée à la nature et à la forme des produits à broyer Leur fixation peut être réalisée sur l'arbre par toute technique connue, telle que vissage ou soudage. Conformément à une autre possibilité, les outils font partie de couronnes circulaires engagées sur chaque arbre et bloquées en rota- tion sur celui-ci, de telle sorte que deux couronnes voisines présentent un décalage angulaire, afin que les outils correspondants, des différentes couronnes, soient disposés selon des hélices circulaires. Les couronnes portant les outils, peuvent être montées jointives ou avec interposition d'entretoises Si les entretoises sont circulaires, et disposées en retrait des outils, il peut être prévu un racloir solidaire du bâti, prenant appui sur chaque entretoise en-dessous du plan contenant les axes des deux arbres, et du côté de l'extérieur de chacun de ces deux arbres. Ces racloirs évitent une accumulation de matière broyée contre l'arbre, qui pourrait nuire à l'efficacité du broyage. Dans la mesure ou les couronnes portant les outils sont montées avec interposition d'entretoises, les outils des deux arbres peuvent soit occuper des positions antagonistes, soit être décalés axialement, de telle sorte que les couronnes portant les outils montés sur un arbre se trouvent en regard des entretoises de l'autre arbre. Dans le cas d'un montage avec entretoise, ces dernières peuvent présenter des arêtes coupantes, afin de favoriser la découpe des maté- riaux broyés, ce qui limite le couple nécessaire à l'opération. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes d'exécution de cet appareil Figure 1 est une vue en perspective d'un premier broyeur Figure 2 en est une vue de dessus; Figure 3 en est une vue en coupe transversale et à échelle agrandie, selon la ligne 3-3 de figure 2; Figure 4 est une vue partielle en perspective des deux arbres du broyeur représenté aux figures 1 à 3; Figure 5 est une vue en perspective d'un autre arbre susceptible d'équiper un broyeur Figures 6 et 7 sont deux vues en coupe transversale d'outils susceptibles d'équiper les broyeurs selon l'invention; Figure 8 est une demi-coupe longitudinale d'une portion d'arbre équipée d'un empilement alterné de couronnes formant outils et d'entre- toises. L'appareil représenté aux figures 1 à 4 comprend un bâti ( 2) monté sur des pieds ( 3) supportant un carter ( 4) ouvert à la fois vers le haut et vers le bas Ce bâti sert de support, avec interposition de paliers ( 5), à deux arbres ( 6) parallèles, entraînés en rotation dans des sens inverses par l'intermédiaire d'un train d'engrenages ( 7) à partir d'un moteur ( 8) Sur chaque arbre ( 6) est monté un empilement de couron- nes ( 9) dont chacune porte des outils ( 10) à sa périphérie, et d'entretoises circulaires ( 12). Le montage des couronnes ( 9) des deux arbres est réalisé avec décalage axial, de telle sorte que chaque couronne ( 9) d'un arbre se trouve en regard d'une entretoise ( 12) de l'autre arbre. Comme montré au dessin, les couronnes ( 9) sont montées sur chaque arbre ( 6), de telle sorte que les arêtes des outils correspondants d'un même empilement de couronnes soient disposées selon une hélice circulaire, les hélices circulaires correspondant aux deux arbres étant de pas inverse. Un racloir ( 13) solidaire du bâti ( 2) est en contact avec chaque entretoise ( 12) en partie basse de celle-ci. La figure 5 représente une variante d'exécution de ce broyeur dans laquelle les outils sont solidaires d'un cylindre ( 14) solidaire de l'arbre ( 6), et constitués par des pointes ( 15) de forme conique. Les figures 6 et 7 représentent deux outils ( 16) et ( 17) fixés sur un cylindre ( 14) respectivement par des points de soudure ( 18) et par des vis ( 19). La figure 8 représente une variante du montage de figures 1 à 4, dans laquelle les entretoises ( 20), disposées entre deux couronnes ( 9) portant les outils ( 10), possèdent des extrémités ( 22) acérées, favori- sant la coupe des produits à broyer, ce qui limite le couple nécessaire au broyage. D'un point de vue pratique, les produits à broyer sont amenés au-dessus des arbres ( 6), o ils sont pris en charge par les outils ( 10) que comportent les couronnes ( 9) En raison de l'ouverture de largeur variable que forment deux séries correspondantes de dents correspondant aux deux arbres, des produits de tailles et/ou de formes différentes peuvent être pris en charge par lesdits outils, et entraînés entre les deux arbres o est réalisé, toujours grâce aux outils, le broyage des produits qui sortent sous forme de particules de faible taille à la partie inférieure du carter ( 4). Le racloir ( 13), situé en partie basse de chaque entretoise ( 12) évite une accumulation de produits broyés contre les entretoises, qui serait néfaste à la qualité du broyage. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un broyeur de conception simple, dont la taille peut être adaptée au broyage à réaliser, nécessitant une faible puissance, et autorisant un démarrage en charge. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce broyeur, décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les arbres pourraient être d'écarte- ment réglable, pourraient disposer chacun d'un entraînement spécifique, ou encore que ce broyeur pourrait comporter plusieurs étages, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Broyeur pour déchets, du type comprenant deux arbres parallèles ( 6) entraînés en rotation dans des sens opposés, de haut en bas et de l'extérieur vers l'intérieur, caractérisé en ce que chaque arbre ( 6) présente une pluralité d'arêtes ( 10) régulièrement réparties sur sa périphérie, dont chacune est disposée selon une hélice circulaire, les pas des hélices selon lesquelles sont ménagées les arêtes des deux arbres étant inverses l'un de l'autre, et l'écartement entre les deux arbres étant tel que leurs arêtes respectives ne soient pas en contact lors du mouvement de rotation. 2 Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque arête de chaque arbre est discontinue et constituée par une pluralité d'outils ( 10, 15, 16, 17) disposés à distance les uns des autres selon une hélice circulaire. 3 Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque outil est fixé directement sur un arbre 4 Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les outils ( 10) font partie de couronnes circulaires ( 9) engagées sur chaque arbre ( 6) et bloquées en rotation sur celui-ci, de telle sorte que deux couronnes voisines présentent un décalage angulaire, afin que les outils correspondants, des différentes couronnes, soient disposés selon des hélices circulaires. Broyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les couronnes sont montées sur les arbres ( 6) avec interposition d'entretoi- ses. 6 Broyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les outils ( 9) correspondants des deux arbres sont décalés axialement, de telle sorte qu'une couronne ( 9) porte-outils d'un arbre se trouve en regard d'une entretoise ( 12) de l'autre arbre, et inversement. 7 Broyeur selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que, dans la mesure o les entretoises ( 12) sont circulaires, à chacune d'elle est associé un racloir ( 13) qui, prenant appui sur sa partie inférieure, est solidaire du bâti ( 2). 8 Broyeur selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le bord extérieur de chaque entretoise est acere.