Brevet FR2716125A1 — publié le 19950818

BROYEUR A DECHETS A PALIERS EXTERIEURS LIES A LA CAISSE L'invention concerne un broyeur à déchets comprenant au moins un rotor de broyage muni d'organes de broyage tels que des dents rotatives et qui s'étend en partie inférieure et à l'intérieur d'une caisse de broyage traversée par les déchets lors de leur broyage. On connaît déjà de tels broyeurs à déchets mono ou multirotors de formes et dimensions variables en fonction de la nature et du volume des déchets à traiter, et de l'usage qui est fait du broyeur. La caisse est généralement formée de quatre parois latérales montées sur un châssis, à savoir deux parois latérales parallèles au(x) rotor(s) et deux parois latérales d'extrémité perpendiculaires au(x) rotor(s) qui traversent au moins une de ces parois. Chaque rotor est porté et guidé à l'extérieur de la caisse et en regard de chaque paroi latérale d'extrémité qu'il traverse, par un palier extérieur monté sur le châssis. En disposant ainsi les paliers à l'extérieur de la caisse, on accroît la durée de vie de ces paliers, on peut laver l'intérieur de la caisse et les rotors à l'eau ou à la vapeur sous pression sans risque pour les paliers, et on peut broyer des déchets en milieu liquide ou sous aspersion de liquide. Par ailleurs, les tolérances de fabrication sévères imposées pour les paliers de guidage du(des) rotor(s) ne sont pas répercutées sur la fabrication de la caisse. Néanmoins, on constate en pratique que les broyeurs à paliers extérieurs sont généralement moins rigides que les broyeurs à paliers intérieurs dont les rotors sont directement montés sur la caisse. En particulier les broyeurs à paliers extérieurs sont sujets aux vibrations, aux déformations et à une usure plus rapide des éléments constitutifs et des assemblages principaux. De plus, la structure porteuse du châssis du broyeur (piètement, charpente, support, dalle, scellement...) est soumise à ces vibrations et déformations. L'invention vise donc à pallier ces inconvénients en proposant un broyeur à paliers extérieurs ayant une fiabilité et une longévité accrues. En particulier, l'invention vise à proposer un broyeur à palier extérieur moins sujet aux vibrations et aux déformations. L'invention vise en outre à proposer un tel broyeur dont la maintenance est facilitée, et notamment dont les éléments constitutifs, et en particulier le(les) rotor(s) peut(peuvent) être démonté(s) sans nécessiter le démontage intégral du broyeur et de la caisse. Pour ce faire, l'invention concerne un broyeur à déchets comprenant au moins un rotor de broyage s'étendant à l'intérieur d'une caisse de broyage formée de quatre parois latérales montées sur un châssis, au moins un rotor s'étendant à travers au moins une paroi latérale d'extrémité de la caisse et étant porté à l'extérieur de la caisse et en regard de chaque paroi latérale d'extrémité qu'il traverse, par un palier extérieur monté sur le châssis, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens rigides de liaison s'étendant entre chaque palier extérieur et la caisse au-dessus du(des) rotor(s), ces moyens rigides de liaison étant fixés rigidement au palier extérieur et à la caisse qu'ils relient. Avantageusement et selon l'invention, les moyens rigides de liaison sont fixés au sommet du palier, et comportent une plaque rigide horizontale de liaison et une plaque de fixation à la paroi latérale d'extrémité correspondante de la caisse. La plaque de fixation s'étend parallèlement à la paroi latérale d'extrémité, contre cette paroi latérale d'extrémité et à l'intérieur de la caisse. Par ailleurs et selon l'invention, la plaque de fixation à la paroi latérale d'extrémité comporte, pour chaque rotor traversant cette paroi latérale, une échancrure ouverte vers le bas permettant le montage/le démontage de cette plaque de fixation par-dessus le rotor. De plus, la paroi latérale d'extrémité de la caisse comporte, pour chaque rotor la traversant, une échancrure ouverte vers le haut permettant l'engagement/le dégagement du rotor par le haut. Egalement, chaque palier extérieur est constitué d'un demi-palier inférieur et d'un demi-palier supérieur serrés l'un contre l'autre autour du(des) rotor(s) selon un plan de joint horizontal passant par l'axe (les axes) du(des) rotor(s). Egalement, le broyeur selon l'invention comporte une plaque externe de réception d'un joint et d'un presse-étoupe pour chaque rotor, et cette plaque externe est constituée d'une demi- plaque supérieure et d'une demi-plaque inférieure montées l'une sur l'autre à l'extérieur de chaque paroi latérale d'extrémité et, autour de chaque rotor selon un plan de joint horizontal passant par l'axe (les axes) du(des) rotor(s). Selon l'invention, le broyeur comporte en outre des peignes de raclage interposés entre des dents de broyage portées par chaque rotor et chaque peigne de raclage est constitué d'un demi-peigne supérieur entourant une portion de section supérieure du rotor et d'un demi- peigne inférieur entourant une portion de section inférieure du rotor. Ainsi, le montage et le démontage des pièces maîtresses du broyeur selon l'invention (palier, rotor(s), dents de broyage, parois, peignes...) sont grandement facilités. En particulier, on peut démonter chaque rotor par le haut sans avoir à démonter toute la caisse. L'invention concerne aussi un broyeur comportant en combinaison tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles: - la figure 1 est une vue de dessus d'un broyeur selon l'invention, - la figure 2 est une vue de face et en coupe partielle selon la ligne II- II de la figure 1, - la figure 3 est une vue partielle en perspective éclatée illustrant l'assemblage des moyens rigides de liaison d'un broyeur selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en perspective éclatée illustrant l'assemblage des peignes d'un broyeur selon l'invention. Le broyeur selon l'invention représenté sur les figures comporte deux rotors 1 parallèles tournant en sens inverses et portant des dents 2 de broyage. Les deux rotors s'étendent à l'intérieur d'une caisse 3 de broyage qui est formée de quatre parois latérales, à savoir deux parois latérales 4 parallèles aux rotors 1, et deux parois latérales d'extrémité 5 perpendiculaires aux rotors 1. La caisse 3 de broyage est en forme de trémie sans fond et contient les rotors 1. Les parois latérales 4, 5 sont montées sur un châssis 6 qui est formé de poutres, et qui supporte l'ensemble des éléments du broyeur. Les deux rotors 1 traversent les deux parois latérales d'extrémité 5 de la caisse 3, et sont portés, à l'extérieur de cette caisse 3, par des paliers 7 extérieurs montés sur le châssis 6 en regard respectivement de chaque paroi latérale d'extrémité 5. Le broyeur selon l'invention comporte des moyens 8 rigides de liaison qui s'étendent entre chaque palier 7 extérieur et la caisse 3 au-dessus des rotors 1, et qui sont fixés rigidement d'une part au palier extérieur 7, et d'autre part à la caisse 3 qu'ils relient et solidarisent. Dans le mode de réalisation représenté, le broyeur présente une symétrie par rapport à un axe vertical central, et ses deux extrémités axiales sont identiques. Par la suite, une seule de ces extrémités axiales et décrite. Les moyens 8 rigides de liaison sont fixés rigidement d'un côté au sommet du palier 7 extérieur qui porte les deux rotors 1, et de l'autre côté à la paroi latérale d'extrémité 5 qui est traversée par les rotors 1 et qui s'étend en regard du palier 7 extérieur. Les moyens 8 rigides de liaison sont constitués d'un renfort en équerre 8 formant une plaque 9 rigide horizontale de liaison, et une plaque 10 verticale de fixation à la paroi latérale d'extrémité 5 de la caisse 3. Le palier 7 extérieur comporte une face supérieure horizontale 11, et la plaque 9 de liaison repose et est fixée sur cette face 11 par quatre vis verticales 12 s'étendant à travers des perçages 13 de la plaque 9. Les vis 12 sont engagées dans des taraudages 14 à axe vertical ménagés dans le palier 7. La plaque 9 de liaison a un contour qui correspond à celui de la face supérieure 11 du palier 7, de sorte que cette plaque 9 de liaison recouvre entièrement cette face supérieure 11 sur laquelle elle prend appui. Par ailleurs, le palier 7 extérieur est constitué d'un demi-palier inférieur 7a, et d'un demi- palier supérieur 7b, ces deux demi-paliers 7a, 7b étant serrés l'un contre l'autre autour des deux rotors 1 selon un plan de joint horizontal 15 passant par les axes 16 des rotors 1. Les deux demi-paliers 7a, 7b sont serrés l'un contre l'autre par des vis 17 de serrage disposées par paires de chaque côté de chaque rotor 1. Les six vis 17 de serrage s'étendent verticalement vers le bas à travers des perçages 18 verticaux traversants du demi-palier supérieur 7b, et sont engagées dans des taraudages 19 verticaux ménagés dans le demi-palier inférieur 7a. La plaque 9 de liaison comporte des lumières cylindriques 20 traversantes dans lesquelles les têtes des vis 17 viennent se loger et par lesquelles elles sont accessibles. On peut ainsi au besoin serrer ou desserrer les vis 17 de serrage par le haut sans avoir à démonter les moyens 8 rigides de liaison. La caisse 3 de broyage a une hauteur identique à celle des paliers 7 extérieurs. Au besoin, une trémie d'alimentation des déchets peut être montée au- dessus de la caisse 3 de broyage avec des parois latérales verticales ou inclinées prolongeant vers le haut les parois latérales 4, 5 verticales de la caisse 3 de broyage sur lesquelles elles sont montées grâce à des boulons engagés dans des perçages verticaux 62 des parois de la caisse 3. En variante non représentée, les parois 4, 5 latérales de la caisse 3 de broyage peuvent également être légèrement inclinées par rapport à la verticale pour faciliter la circulation des déchets à travers les rotors de broyage. Le chant supérieur 21 horizontal de la paroi latérale d'extrémité 5 est de niveau avec la face supérieure 11 du palier 7 extérieur, et la plaque 9 de liaison repose sur ce chant supérieur 21 horizontal de la paroi latérale 5 d'extrémité. La plaque 10 de fixation à la paroi latérale 5 de la caisse 3 s'étend à l'intérieur de cette caisse 3 verticalement contre la face interne 22 de la paroi latérale d'extrémité 5. La plaque 10 de fixation est soudée à la plaque 9 de liaison ou usinée d'un seul tenant avec cette plaque 9 de liaison. La plaque 9 de liaison est fixée à la paroi latérale 5 par deux vis 23 verticales traversant des perçages 24 de la plaque 9 et engagées dans des taraudages 25 borgnes ménagés dans le chant supérieur 21 de la paroi latérale d'extrémité 5 entre les deux rotors 1. Egalement, le chant supérieur 21 de la paroi latérale d'extrémité 5 est prolongé parallèlement aux axes 16 des rotors et à l'extérieur de la caisse 3 par des extensions 26 horizontales sur lesquelles viennent reposer des ailes latérales 27 de la plaque 9 de liaison. Ces ailes latérales 27 s'étendent horizontalement en saillie dans la direction perpendiculaire aux rotors 1. Des boulons 28 à axes verticaux permettent de serrer les ailes 27 sur les extensions 26. La plaque 10 de fixation comporte, pour chaque rotor 1 traversant la paroi latérale d'extrémité 5, une échancrure 29 dont l'ouverture est orientée vers le bas et qui permet le montage/le démontage de la plaque 10 de fixation par-dessus les rotors 1. Le sommet 30 de ces échancrures 29 est hémicylindrique et vient entourer le rotor 1 par- dessus. Egalement, la paroi laterale d'extrémité 5 de la caisse 3 comporte, pour chaque rotor 1 la traversant, une échancrure 31 ouverte vers le haut et permettant l'engagement/le dégagement des rotors 1 par le haut. Le fond 32 de ces échancrures 31 est hémicylindrique et entoure par-dessous le rotor 1. Ainsi, chaque rotor 1 est coincé entre l'échancrure 29 de la plaque 10 de fixation, et l'échancrure 31 de la paroi latérale 5. La plaque 10 de fixation est constituée en acier renforcé et/ou recouverte d'un blindage de protection. La plaque 10 de fixation porte un carter 33 supérieur venant recouvrir la première dent de broyage de l'un des deux rotors 1. Une plaque externe 34 est rapportée contre la face extérieure de la paroi latérale d'extrémité 5 pour le montage d'un joint 36 d'étanchéité et d'un presse- étoupe 35 autour de chaque rotor 1. Chaque presse-étoupe 35 est constitué d'un demi presse-étoupe supérieur et d'un demi presse-étoupe inférieur, montés l'un sur l'autre avec un plan de joint passant par l'axe 16 du rotor 1. Cette plaque 34 est constituée d'une demi-plaque supérieure 34b et d'une demi-plaque inférieure 34a montées l'une sur l'autre à l'extérieur de la paroi latérale d'extrémité 5 et autour de chaque rotor 1 selon un plan de joint 37 horizontal passant par les axes 16 des rotors 1. Une échancrure 38a hémicylindrique à ouverture orientée vers le haut est ménagée dans la demi-plaque inférieure 34a pour chaque rotor 1. Egalement, une échancrure 38b de section hémicylindrique à ouverture orientée vers le bas est ménagée dans la demi-plaque supérieure 34b pour chaque rotor 1. Ainsi, chaque rotor 1 est emprisonné dans une ouverture cylindrique formée par les échancrures 38a, 38b dans la plaque 34 après serrage des demi-plaques supérieure 34b et inférieure 34a l'une sur l'autre. La demiplaque inférieure 34a est fixée contre la face externe de la paroi latérale d'extrémité 5 grâce à des vis 40a horizontales engagées à travers des perçages horizontaux 39a de cette demi-plaque inférieure 34a et dont les extrémités libres filetées sont engagées dans des taraudages horizontaux 64 ménagés dans la plaque latérale d'extrémité 5. La demi-plaque supérieure 34b est fixée contre la face externe de la paroi latérale d'extrémité 5 grâce à des vis 40b horizontales engagées à travers des perçages horizontaux 39b de cette demi-plaque supérieure 34b, à travers des perçages horizontaux 63 ménagés à travers la paroi latérale d'extrémité 5, et dont les extrémités libres filetées sont engagées dans des taraudages horizontaux 41 ménagés dans la plaque 10 de fixation. La demi-plaque supérieure 34b est donc assemblée avec la plaque 10 de fixation sur la paroi latérale d'extrémité 5 prise en sandwich entre cette demi-plaque 34b et la plaque 10 de fixation. Les ouvertures cylindriques formées par les échancrures 38a, 38b des demi-plaques 34a, 34b reçoivent un joint 36 d'étanchéité. Un presse-étoupe 35 est engagé dans ces ouvertures cylindriques et fixé par des vis horizontales 42 aux demi-plaques 34a, 34b pour comprimer le joint 36 et assurer l'étanchéité de la caisse 3 au niveau des rotors 1. Les vis 42 sont serrées dans des taraudages des demi-plaques 34a, 34b. Les deux demi-paliers 7a, 7b d'un palier 7 emprisonnent, pour chaque rotor 1, un roulement 43 de guidage de ce rotor 1. Chaque demi-palier inférieur 7a est fixé sur le châssis 6 grâce à des boulons 44. Chaque rotor 1 est prolongé d'un côté de la caisse 3 au-delà du palier 7 pour être accouplé à un moteur 45 porté par le châssis 6. Le broyeur comporte en outre des peignes 46 de raclage interposés entre les dents de broyage 2 qui sont portées par chaque rotor 1. Chaque peigne 46 de raclage est constitué d'un demi-peigne supérieur 46b entourant une portion de section supérieure du rotor 1, et d'un demi- peigne inférieur 46a entourant une portion de section inférieure du rotor 1. Chaque demi-peigne 46a, 46b est formé d'une plaque s'étendant dans un plan radial à l'axe 16 du rotor 1. Les deux demi-peignes 46a, 46b sont montés l'un au-dessus de l'autre selon un plan de joint 47 horizontal passant par les axes 16 du rotor 1. Et les deux demi-peignes 46a, 46b sont fixés ensemble rigidement mais de façon amovible sur une paroi latérale 4 de la caisse 3 parallèle au rotor 1 grâce à une cornière de fixation commune 48 horizontale interposée entre eux et s'étendant à l'intérieur de cette paroi latérale 4 sur laquelle elle est montée par des vis de serrage 49 horizontales accessibles de l'extérieur de la caisse 3. La cornière 48 de fixation commune forme des rails longitudinaux supérieur 50 et inférieur 51 engagés dans des évidements 52, 53 correspondants du demi-peigne supérieur 46b, respectivement du demi- peigne inférieur 46a. Les demi-peignes supérieurs 46b sont également fixés grâce à une cornière supérieure 54 horizontale s'étendant à l'intérieur de la paroi latérale 4 sur laquelle elle est montée par des vis de serrage 55 accessibles de l'extérieur. Cette cornière supérieure 54 définit un rail 56 engagé dans un évidement 57 ménagé à l'angle supérieur de chaque demi-peigne supérieur 46b. De même, chaque demi-peigne inférieur 46a est fixé par une cornière inférieure 58 horizontale montée à l'intérieur de la paroi latérale 4 par des vis de serrage 59 accessibles de l'extérieur. La cornière inférieure 58 définit un rail engagé dans un évidement 61 ménagé au coin inférieur de chaque demi-peigne 46a. Ainsi, tous les peignes 46 sont fixés sur la paroi latérale 4 parallèle à et en regard du rotor 1 par les cornières 48, 54, 58 de fixation s'étendant le long et à l'intérieur de la paroi latérale 4 sur laquelle elles sont montées par des vis 49, 55, 59 accessibles de l'extérieur de la caisse 3. Ainsi, chaque demi-peigne 46a, 46b peut être démonté simplement en desserrant les vis 49 de serrage de la cornière commune 48 et en ôtant la cornière supérieure 54 ou la cornière inférieure 58. Ce démontage peut être effectué sans avoir à démonter les rotors 1. Les demi-peignes supérieurs sont dégagés par le haut et les demi-peignes inférieurs sont dégagés par le bas. Le broyeur 1 selon l'invention peut être aisément et rapidement monté et démonté, ce qui facilite sa maintenance et diminue les coûts de maind'oeuvre. Il est néanmoins d'une extrêmement grande rigidité et peut supporter des puissances importantes relativement à ses dimensions. En outre, la plaque 9 de liaison horizontale a également pour fonction de protéger les joints 36 et les presse-étoupes 35 de sortie des rotors 1 et les roulements 43 des paliers 7 des projections de liquide, notamment celles qui proviendraient de la trémie supérieure. L'invention est applicable également à tout autre type de broyeur que celui représenté sur les figures. En particulier, le nombre des rotors peut être différent, et le broyeur peut comporter un rotor ou plus de deux rotors. REVENDICATIONS 1/ - Broyeur à déchets comprenant au moins un rotor (1) de broyage s'étendant à l'intérieur d'une caisse (3) de broyage formée de quatre parois latérales (4, 5) montées sur un châssis (6), au moins un rotor (1) s'étendant à travers au moins une paroi latérale d'extrémité (5) de la caisse (3) et étant porté à l'extérieur de la caisse (3) et en regard de chaque paroi latérale d'extrémité (5) qu'il traverse, par un palier (7) extérieur monté sur le châssis (6), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (8) rigides de liaison s'étendant entre chaque palier (7) extérieur et la caisse (3) au-dessus du(des) rotor(s) (1), ces moyens (8) rigides de liaison étant fixés rigidement au palier extérieur (7) et à la caisse (3) qu'ils relient. 2/ - Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (8) rigides de liaison sont fixés rigidement au sommet du palier (7). 3/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens (8) rigides de liaison sont fixés rigidement à la paroi latérale d'extrémité (5) qui est traversée par le(les) rotor(s) (1) et qui s'étend en regard du palier (7) extérieur. 4/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (8) rigides de liaison comportent une plaque (9) rigide horizontale de liaison. 5/ - Broyeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque (9) de liaison repose et est fixée sur une face supérieure horizontale (11) du palier (7). 6/ - Broyeur selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le chant supérieur (21) horizontal de la paroi latérale (5) est de niveau avec la face supérieure (11) du palier (7), et en ce que la plaque (9) de liaison repose sur le chant supérieur (21) horizontal de la paroi latérale (5). 7/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens (8) rigides de liaison sont constitués d'un renfort en équerre (8) formant une plaque (9) rigide horizontale de liaison et une plaque (10) de fixation à la paroi latérale d'extrémité (5) de la S caisse (3). 8/ - Broyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque (10) de fixation à la paroi latérale (5) de la caisse (3) s'étend à l'intérieur de la caisse (3). 9/ - Broyeur selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la plaque (10) de fixation à la paroi latérale (5) comporte, pour chaque rotor (1) traversant cette paroi latérale (5), une échancrure (29) ouverte vers le bas permettant le montage/le démontage de cette plaque (10) de fixation par-dessus le rotor (1). 10/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la paroi latérale d'extrémité (5) de la caisse (3) comporte, pour chaque rotor (1) la traversant, une échancrure (31) ouverte vers le haut permettant l'engagement/le dégagement du rotor (1) par le haut. 11/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque palier (7) extérieur est constitué d'un demi-palier inférieur (7a) et d'un demi-palier supérieur (7b) serrés l'un contre l'autre autour du(des) rotor(s) (1) selon un plan de joint horizontal (15) passant par l'axe (les axes) (16) du(des) rotor(s) (1). 12/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une plaque externe (34) de réception d'un joint (36) et d'un presse-étoupe (35) pour chaque rotor (1), et en ce que cette plaque externe (34) est constituée d'une demi-plaque supérieure (34b) et d'une demi-plaque inférieure (34a) montées l'une sur l'autre à l'extérieur de chaque paroi latérale d'extrémité (5) et autour de chaque rotor (1) selon un plan de joint (37) horizontal passant par l'axe (les axes) (16) du(des) rotor(s) (1). 13/ - Broyeur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte des peignes (46) de raclage interposés entre des dents de broyage (2) portées par chaque rotor (1) et en ce que chaque peigne (46) de raclage est constitué d'un demi- peigne supérieur (46b) entourant une portion de section supérieure du rotor (1) et d'un demi-peigne inférieur (46a) entourant une portion de section inférieure du rotor (1). 14/ - Broyeur selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque demi-peigne (46a, 46b) est formé d'une plaque s'étendant dans un plan radial, en ce que les deux demi-peignes (46a, 46b) sont montés l'un au dessus de l'autre selon un plan de joint (47) horizontal passant par l'axe (les axes) (16) du(des) rotor(s) (1), et en ce que les deux demi- peignes (46a, 46b) sont fixés ensemble de façon amovible sur une paroi latérale (4) de la caisse (3) parallèle au rotor (1) par une cornière de fixation commune (48) interposée entre eux s'étendant à l'intérieur de cette paroi latérale (4) sur laquelle elle est montée par des vis de serrage (49) accessibles de l'extérieur. 15/ - Broyeur selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que tous les peignes (46) sont fixes sur une paroi latérale (4) parallèle au rotor (1) par au moins une cornière de fixation (48, 54, 58) s'étendant le long et à l'intérieur de cette paroi latérale (4) sur laquelle elle est montée par des vis de serrage (49, 55, 59) accessibles de l'extérieur.