Brevet FR2771657A1 — publié le 19990604

La présente invention concerne une cellule de cisaillage rotatif telle que celles utilisées dans les installations de broyage de déchets. Les cellules de cisaillage rotatif du type classique comprennent un bâti dans lequel deux arbres parallèles sont montés pour tourner en sens inverses. Les arbres portent chacun un empilement de couteaux espacés par des entretoise et sont disposés de façon que les couteaux d'un arbre soient intercalés avec les couteaux de l'autre arbre. Les entretoises ont une largeur qui n'est que très légèrement supérieure à celle d'un couteau afin de limiter le jeu entre les couteaux des deux arbres et assurer ainsi un cisaillage efficace. Deux empilements alternés d'organes de raclage de couteau et d'organes de raclage d'entretoise sont fixés sur les deux côtés opposés du bâti s'étendant parallèlement aux arbres. Les organes de raclage de couteau tangentent les arêtes coupantes des couteaux et les organes de raclage d'entretoise s'étendent entre les couteaux pour tangenter les entretoises. Les organes de raclage empêchent ainsi que des résidus de cisaillage, demeurant accrochés aux couteaux et aux entretoise, risquent de venir se coincer entre les couteaux d'un arbre et les entretoises de l'autre arbre et entraîner une usure des couteaux. Les organes de raclage ont une largeur déterminée pour que le jeu existant entre les organes de raclage d'entretoise et les couteaux adjacents soit minimal. Les résidus de cisaillage ne peuvent alors s'insérer entre les organes de raclage d'entretoise et les couteaux. Les frottements entre les couteaux et les organes de raclage d'entretoise sont une cause d'usure rapide des couteaux et des organes de raclage d'entretoise provoquant une dégradation de la qualité du cisaillage et une réduction de la durée de vie de la cellule de cisaillage rotatif. Par ailleurs, ces frottements risquent de conduire à la détérioration brutale de la cellule de cisaillage et des moteurs d'entraînement des arbres. Les différents jeux existant entre les éléments constituant une cellule de cisaillage rotatif de ce type étant inter-dépendants, la réalisation d'une telle cellule de cisaillage nécessite des usinages de précision des différents constituants. En outre, les différents empilements doivent être parfaitement positionnés et bridés par rapport au bâti et les uns par rapport aux autres lors du montage afin d'éviter ou de diminuer au maximum les frottements désavantageux. Il en résulte que la fabrication de la cellule de cisaillage, qui demande en outre une qualification importante de la main d'oeuvre, est longue et très coûteuse. L'invention procède d'une approche différente de la conception de la structure de la cellule de cisaillage, permettant une diminution des coûts de fabrication tout en améliorant la durée de vie et la fiabilité de la cellule de cisaillage rotatif. Selon l'invention, on prévoit une cellule de cisaillage rotatif comprenant un bâti, deux arbres parallèles montés pour tourner en sens inverses dans le bâti et portant chacun un empilement de couteaux espacés par des entretoises, des organes de raclage de couteau et des organes de raclage d'entretoise, les organes de raclage étant portés par des côtés du bâti s'étendant parallèlement aux arbres, les organes de raclage d'entretoise étant montés flottants selon une direction parallèle aux arbres. Ainsi, les organes de raclage d'entretoise se mettent automatiquement dans une position convenable par rapport aux couteaux. Les forces de frottement nées de brides et fixations défectueuses ou détériorées sont supprimées et les opérations de montage sont extrêmement simplifiées. Selon un mode de réalisation particulier, chaque organe de raclage d'une entretoise est formé d'une plaque comportant une portion de raclage se terminant au voisinage de l'entretoise et une portion de montage tournée du côté du bâti, la portion de montage comportant un bord formant une semelle d'appui sur un épaulement s'étendant le long du côté concerné du bâti et un bord opposé à la semelle d'appui pourvu d'une rainure recevant une barre fixée au bâti, la barre s'étendant parallèlement aux arbres pour assurer avec l'épaulement la retenue sur le bâti de la portion de montage. L'épaulement et la barre emprisonnent de la sorte la portion de montage de l'organe de raclage d'entretoise sans nuire à la mobilité de l'organe de raclage d'entretoise selon la direction parallèle aux arbres. Avantageusement, les organes de raclage de couteau sont réalisés en une seule pièce avec le côté dont ils sont solidaires, ces organes de raclage étant alors de préférence monobloc et ayant la forme d'une lèvre s'étendant le long du côté concerné et formant une enveloppe partielle de la trajectoire des arêtes coupantes des couteaux. La structure de la cellule de cisaillage rotatif est ainsi particulièrement simple et peu onéreuse à réaliser. Avantageusement encore, le bâti est monobloc. On s'affranchit de ce fait du montage du bâti et la réalisation de celui-ci est simplifiée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invent ion ressortiront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 est une vue partielle de dessous de la cellule de cisaillage selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe, selon la ligne II-II de la figure 1, de la cellule de cisaillage rotatif selon l'invention - la figure 3 est une vue de dessous du bâti monobloc selon une caractéristique particulière de l'invention. En référence aux figures, la cellule de cisaillage rotatif comprend un bâti, généralement désigné en 1, ayant une forme générale de cadre. Le bâti 1 est en un matériau métallique et est réalisé en une seule pièce de fonderie. Des paliers 2 sont portés par deux côtés opposés 3 du bâti 1. Un épaulement 4 s'étend vers l'intérieur du bâti 1 le long de chacun des côtés 5 perpendiculaires aux côtés 3. Les épaulements 4 s'étendent perpendiculairement en saillie par rapport aux côtés 5. La face interne de chacun des côtés 5 du bâti est équipée d'une lèvre 6 s'étendant à partir de l'épaulement 4 en direction de l'autre lèvre. Chaque lèvre se termine par un bord libre 7 et possède une face interne concave partiellement cylindrique de concavité tournée vers les axes des paliers 2. Deux arbres parallèles 8, 9, de section hexagonale, traversent le bâti 1 et ont des portions d'extrémité reçues à rotation dans les paliers 2. Chaque arbre 8, 9 porte un empilement de couteaux 10.8, 10.9 espacés les uns des autres par des entretoise 11.8, 11.9. Les entretoises 11.8, 11. 9 ont une largeur très légèrement supérieure à celle des couteaux 10.8, 10.9. Les arbres 8 et 9 sont positionnés l'un par rapport à l'autre et les empilements sont agencés de façon que chaque couteau d'un arbre soit intercalé entre deux couteaux adjacents de l'autre arbre, excepté pour le couteau formant l'extrémité de l'empilement d'un arbre, intercalé lui entre un couteau de l'autre arbre et le palier 2. Deux séries d'organes de raclage d'entretoise généralement désignés en 13 s'étendent chacune le long d'un côté 5. Chaque organe de raclage 13 est une plaque ayant une épaisseur très légèrement inférieure à celle d'une entretoise 11.8, 11.9 et comporte une portion de montage 14 et une portion de raclage 15. La portion de montage 14 a un bord 14.1 formant une semelle d'appui sur l'épaulement 4 et un bord opposé 14.2 dans lequel est réalisée une rainure recevant une barre 16 s'étendant parallèlement aux arbres 8, 9 et ayant des extrémités fixées au côté 3 du bâti 1. La portion de montage 14 est ainsi emprisonnée entre la barre 16 et l'épaulement 4 sans être entravée selon la direction parallèle aux arbres 8, 9. La portion de raclage 15 de chaque organe de raclage d'entretoise 13 s'étend entre deux couteaux adjacents 10.8, 10.9 ou, en ce qui concerne l'organe de raclage de l'entretoise formant l'extrémité d'un empilement, entre un couteau 10.8, 10.9 et un palier 2. Elle est en forme de secteur de disque qui comprend une extrémité 15.1 en arc-de-cercle épousant la forme de l'entretoise concernée avec un faible jeu et qui s'étend entre cette entretoise et la face interne concave de la lèvre 6 de laquelle elle est adjacente par un bord convexe 15.2, remplissant ainsi partiellement le volume entre deux couteaux au droit d'une entretoise. On comprend que les organes de raclage d'entretoise 13 sont montés dans le bâti de manière flottante et s'autopositionnent entre les couteaux. En utilisation, les déchets sont introduits selon la flèche notée A à la figure 2 et sont cisaillés par les couteaux 10.8, 10.9 entraînés en rotation par les arbres 8, 9 tournant en sens inverses. Chaque lèvre 6 est une enveloppe partielle de la trajectoire circulaire des arêtes coupantes 12 des couteaux 10.8, 10.9. Les lèvres 6 forment ainsi des organes de raclage de couteau. Les lèvres 6 pourraient également être discontinues de façon à ne s'étendre qu'en face des couteaux. Les organes de raclage de couteau pourraient également être formés par des plaques amovibles venant tangenter les couteaux. Les plaques seront alors avantageusement fixées à l'épaulement 4 du côté opposé aux organes de raclage d'entretoise dans le but d'éviter que des parties des plaques formant les organes de raclage de couteau ne gênent l'autopositionnement des organes de raclage d'entretoise. Dans ce but, on pourra également prévoir que ces plaques aient une largeur légèrement inférieure à celle d'un couteau. On notera que si un déchet filiforme passe au travers des empilements de couteaux sans être coupé, il est cisaillé par les arêtes coupantes 12 des couteaux d'un arbre contre un bord 15.3 des organes de raclage d'entretoise 13 opposé à l'introduction des déchets par rapport aux arbres. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications. En particulier, bien que le bâti 1 ait été décrit comme étant monobloc, il pourrait être réalisé par assemblage des côtés 3 et 5. REVENDICATIONS 1. Cellule de cisaillage rotatif comprenant un bâti (1), deux arbres (8, 9) parallèles montés pour tourner en sens inverses dans le bâti et portant chacun un empilement de couteaux (10.8, 10.9) espacés par des entretoises (11.8, 11.9), des organes de raclage de couteau et des organes de raclage d'entretoise (13), les organes de raclage (6, 13) étant portés par des côtés (5) du bâti s'étendant parallèlement aux arbres, caractérisée en ce que les organes de raclage (13) d'entretoise (11) sont montés flottants selon une direction parallèle aux arbres. 2. Cellule de cisaillage rotatif selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque organe de raclage d'entretoise (13) est formé d'une plaque comportant une portion de raclage (15) se terminant au voisinage de l'entretoise (11.8, 11.9) et une portion de montage (14) tournée du côté (5) du bâti (1), la portion de montage comportant un bord formant une semelle d'appui (14.1) sur un épaulement (4) s'étendant le long du côté concerné (5) du bâti (1) et un bord (14.2) opposé à la semelle d'appui pourvu d'une rainure recevant une barre (16) fixée au bâti (1), la barre s'étendant parallèlement aux arbres (8, 9) et à l'épaulement pour assurer avec l'épaulement (4) la retenue sur le bâti (1) de la portion de montage (14) 3. Cellule de cisaillage rotatif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les organes de raclage de couteau (6) sont réalisés en une seule pièce avec le côté (5) dont ils sont solidaires. 4. Cellule de cisaillage rotatif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les organes de raclage de couteau sont monobloc et ont la forme d'une lèvre (6) s'étendant le long du côté concerné (5) et formant enveloppe partielle de la trajectoire des arêtes coupantes (12) des couteaux (10.8, 10.9). 5. Cellule de cisaillage rotatif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bâti (1) est monobloc.