Brevet FR2691079A1 — publié le 19931119

Broyeur compact notamment pour déchets. L'invention se rapporte à un broyeur compact notamment pour déchets et concerne plus particulièrement un broyeur à deux étapes dont les lignes de broyage interfèrent l'une avec 11 autre. Pour assurer le broyage en continu de matériaux divers tels que les déchets ou les minerais et matériaux analogues, il est connu d'utiliser des disques Qu cylindres de broyage montés sur deux arbres disposés au même niveau, qui ménagent entre eux un passage dans lequel le matériau est broyé. Avantageusement le matériau à traiter est amené au-dessus de ces cylindres jusqu a une trémie d'alimentation qui les oriente vers ce passage. Selon les dimensions des produits à traiter on peut modifier l'écartement des cylindres, néammoins cette possibilité est insuffisante quand les produits ont des formes ou des dimensions variées. En effet on risque soit un blocage dû aux matériaux les plus gros, soit au contraire de laisser passer sans broyage ceux de plus faible dimension.Pour éviter cela on connaît la solution qui consiste à prévoir deux, voire plusieurs unités successives de broyage, disposées les unes au-dessous des autres de telle sorte qu'après un premier broyage grossier, les produits soient recueillis par une autre trémie et un autre jeu de cylindres et que les opérations de broyage et de calibrage soient ainsi affinées. Cette solution peut être intéressante pour le traitement de minerais. Elle est par contre inapplicable pour le déchiquetage et le broyage de déchets de matériaux de plus petite dimension, comme les matières plastiques, où il faut un appareil le plus compact possible. Il existe un autre type d'appareil pour le broyage de produits de formes et de tailles différentes qui utilise également à un premier niveau, deux arbres parallèles entraînés en rotation dans des sens opposés et un troisième arbre disposé au-dessous sensiblement à l'aplomb du passage entre les deux premiers comme décrit dans le EP-A 0 124 449. Chaque arbre est équipé d'arêtes disposés sur une hélice circulaires et le troisième arbre porte des outils qui font saillie de sa périphérie et peuvent reprendre le produit non broyé sortant des deux premiers. Si cet appareil est relativement compact et ne nécessite pas une puissance élevée, en revanche il met en oeuvre plusieurs arbres équipés d'outils coûteux à réaliser et de réglage délicat. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un broyeur de conception nouvelle qui ne met en oeuvre que deux cylindres de broyage simples à réaliser, lesdits cylindres portant des outils qui interfèrent avec ceux du cylindre voisin pour favoriser le déchiquetage et le calibrage du matériau, le broyeur étant en outre compact et maniable ; il convient donc particulièrement au broyage de déchets notamment de déchets en matière plastique. Un objet principal de la présente invention consiste donc en un broyeur compact notamment pour déchets utilisant deux disques ou cylindres de broyage équipés de -couteaux ou de dents, broyeur qui comporte dans un même caisson une première trémie en forme de V au fond de laquelle s'étend un arbre horizontal portant des roues de déchiquetage se terminant par des couteaux, et une seconde trémie disposée sous la première dans laquelle est logé un tambour-broyeur équipé de dents de granulation, se trouvant exactement à 1 l'aplomb de l'arbre horizontal, les deux lignes de broyage ainsi réalisées interfèrant par le fait que les couteaux des roues de déchiquetage pénètrent dans la zone de travail du tambour broyeur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, les couteaux des roues de déchiquetage traversent les flancs de la trémie supérieure par des échancrures ; la pointe des couteaux est orientée dans le sens de rotation de l'arbre. D'un autre côté, les dents de granulation sont portées par des couronnes disposées autour du tambour broyeur, et se trouvent faiblement écartées des couteaux de 1' arbre. Selon l'invention également, la face supérieure des dents a une forme triangulaire se terminant par deux pointes orientées dans le sens de rotation du tambour. En outre le profil transversal des dents est triangulaire, l'angle de ses faces radiales étant de l'ordre de 600. D'autres caractéristiques particulières et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de réalisation dans lesquels on fait référence aux dessins annexés qui représentent Figure 1, une vue en perspective partiellement écorchée de broyeur Figure 2, une vue schématique en coupe verticale Figure 3, une vue en élévation partiellement écorchée Figure 4, une vue en coupe transversale à plus grande échelle du tambour-broyeur Figure 5, une vue partielle, de face, du tambour broyeur. Le broyeur représenté sur les figures a la forme générale d'un caisson 1 à la partie supérieure duquel est prévue une fente d'alimentation 2 des matériaux à traiter. A l'intérieur du caisson, au-dessous de la fente sont montées des tôles de protection 3 qui ont pour fonction de recueillir les matériaux introduits par la fente et de les guider vers une ouverture centrale où ils tombent sur une première trémie 4 en forme de V, ouverte à sa partie inférieure. Cette trémie constitue le caisson de déchiquetage. Au fond de la trémie et en son centre, parallèlement à ses flancs 8, s'étend un arbre horizontal 5 sur lequel sont montées, à intervalles réguliers, des roues de déchiquetage 6 qui se terminent par des couteaux 7 dont la pointe est orientée selon les flèches dans le sens de rotation de l'arbre. Avantageusement, les couteaux sont en forme de croc de façon à bien accrocher les matériaux contenus dans la trémie.Le diamètre des roues et les dimensions des couteaux sont tels qu'ils traversent les flancs 8 de la trémie par des échancrures 9 prévues à cet effet. Sous la trémie 4 est disposée une seconde trémie 10 de profil équivalent appelée aussi caisson granulateur, audessus de laquelle est logé de façon similaire un tambour broyeur 11, qui s'étend parallèlement à l'arbre 5. Le tambour est équipé d'une pluralité de couronnes extérieures 20 portant des dents ou des fraises de granulation 12. Avantageusement, le montage des couronnes peut être réalisé de telle façon que les dents qu'elles portent soient décalées les unes par rapport aux autres, pour donner un effet de vis qui ramène la matière vers le centre du tambour. Les dents de granulation se trouvent faiblement écartées des couteaux 7 de l'arbre supérieur. Au-dessous de la trémie 10, un bac de récupération 13, amovible, occupe le fond du caisson 1. Le tambour broyeur 11 est entraîné en rotation par un ensemble moto-réducteur 14, et on voit à la figure 3 que par un jeu de pignons 15, son mouvement de rotation se transmet à l'arbre supérieur 5. Du fait des diamètres différents des pignons 15, les rotations de l'arbre et du tambour sont différents. Ce mode de transmission offre l'avantage de pouvoir faire varier les vitesses et notamment de réduire la vitesse de l'arbre de déchiquetage pour en augmenter son couple. La trémie inférieure 10 est pourvue dans la zone voisine de son ouverture, le long des arêtes de cette ouverture, de lames ou butées de renforcement 16 qui -on le voit à la figure 1,- peuvent être profilées pour épouser la forme extérieure des dents de granulation 12. On remarquera en outre à la figure 2 des articulations 17 permettant de basculer les trémies quand on a agit sur un bouton 18 de verrouillage, pour contrôle ou nettoyage. Avec cet appareil, les matériaux en vrac, de formes et tailles diverses sont recueillis par les tôles de protection 3 et libérés sur la trémie 4. La rotation des couteaux 7 qui traversent les flancs de la trémie par les ouvertures 9 entraîne la projection des matériaux contre la trémie et leur déchiquetage. Ainsi les couteaux des roues de déchiquetage pénètrent dans la zone de travail du tambour broyeur. Dans ce caisson de déchiquetage est ainsi assurée une réduction du volume des produits, dont les éléments résiduels finissent par tomber, par l'ouverture centrale, dans le caisson granulateur. Là ils sont broyés entre les dents 12 du tambour 11 et les lames de renforcement 16.En outre les couteaux 7, lors de leur passage au-dessus du tambour peuvent reprendre au moins une partie des matériaux accumulés dans la trémie 10 et dans leur mouvement ascendant les projeter contre le flanc inférieur de la trémie 4, voire les entraîner vers le haut au travers des fentes 9 pour une reprise dans le caisson de déchiquetage. On voit que les deux lignes de broyage interfèrent puisque le premier outil de déchiquetage pénètre dans la zone de travail du second outil de broyage, ce qui aboutit à un calibrage régulier et continu des matériaux quelle que soit leur configuration et dimension de départ.En outre le fait d'utiliser des trémies parallèles et une ouverture supérieure d'alimentation à l'aplomb des trémies permet de répartir le matériau sur toute la longueur du caisson de déchiquetage, c'est-à-dire que le rendement est meilleur malgré un encombrement limité de l'appareil. Bien entendu la qualité et l'efficacité du broyage est fonction de la forme, du nombre et du profil des dents portées par le tambour-broyeur. Une réalisation préférentielle de couronnes 20 équipant le tambour 11 est illustrée aux figures 4 et 5. Les dents de granulation 12 ressemblent à des dents de scie. Leurs pointes 19 viennent en surplomb au-dessus de la couronne, l'angle de pente a du surplomb étant de 450. On voit à la figure 5 que la face supérieure des dents a une forme triangulaire se terminant par deux pointes 19 orientées dans le sens de rotation du tambour. En outre, le profil transversal de chaque dent est triangulaire comme on le remarque à la partie supérieure de la figure 5 et l'angle P de ses faces latérales est de l'ordre de 600. Ce profil particulier améliore le broyage des produits prédéchiquetés. REVENDICATIONS 1. Broyeur compact notamment pour déchets utilisant deux disques ou cylindres de broyage équipés de couteaux ou de dents caractérisé en ce que il comporte dans un même caisson (1), une première trémie (4) en forme de V au fond de laquelle s'étend un arbre horizontal (5) portant des roues de déchiquetage (6) se terminant par des couteaux (7), et une seconde trémie (10) disposée sous la première dans laquelle est logé un tambour-broyeur (11) équipé de dents de granulation (12) se trouvant exactement à l'aplomb de l'arbre horizontal, et en ce que les deux lignes de broyage ainsi réalisées interfèrent par le fait que les couteaux des roues de déchiquetage pénètrent dans la zone de travail du tambour broyeur. 2. Broyeur compact selon la renvendication 1 caractérisé en ce que les couteaux (7) des roues de déchiquetage (6) traversent les flancs (8) de la trémie supérieure (4) par des échancrures (9). 3. Broyeur compact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pointe des couteaux (7) est orientée dans le sens de rotation de l'arbre (5). 4. Broyeur compact selon la revendication 1 caractérisé en ce que les dents de granulation (12) sont portées par des couronnes (20) disposées autour du tambour broyeur (11), et se trouvent faiblement écartées des couteaux (7) de l'arbre (5). 5. Broyeur compact selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la face supérieure des dents (12) a une forme triangulaire se terminant par deux pointes (19) orientées dans le sens de rotation du tambour (11). 6. Broyeur compact selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que le profil tranversal des dents est triangulaire et en ce que l'angle B de ses faces latérales est de l'ordre de 600. 7. Broyeur compact selon la revendication 1 caractérisé en ce que la trémie inférieure (10) est pourvue, dans la zone voisine de son ouverture, le long des arêtes de celles-ci, de butées de renforcement (16). 8. Broyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les butées de renforcement (16) sont profilées pour épouser la forme extérieure des dents de granulation (12).