Brevet FR2813210A1 — publié le 20020301

La présente invention concerne un couteau rotatif, utilisé entre autres dans les déchiqueteurs, broyeurs, et destructeurs de matériaux tendres, entre autres composites. Un tel couteau rotatif comporte un arbre d'entraînement, un ou plusieurs bras en étoile solidaires de cet arbre d'entraînement et des corps tranchants ou déchiqueteurs appelés lames fixés à l'extrémité du ou des bras en étoile. Dans un mode de réalisation habituel, illustré sur la figure 1, les lames (1) sont solidaires du ou des bras d'entraînement en étoile (3). Le ou les bras d'entraînement sont soudés sur l'arbre d'entraînement (5). Selon la longueur, le diamètre et le nombre de bras dont est pourvu l'arbre d'entraînement, il peut apparaître des déformations de soudures plus ou moins importantes. Si l'on souhaite par ailleurs pratiquer un traitement thermique sur les bras après soudage, c'est à l'ensemble du rotor y compris l'arbre d'entraînement qu'il faudra l'appliquer, en essayant de limiter au possible l'apparition de contraintes internes. Par ailleurs, en cas de broyage accidentel d'un corps étranger aux matériaux tendres auxquels est adapté le couteau rotatif, il peut être nécessaire de réparer le dit couteau rotatif. Dans son mode habituel de réalisation, un tel couteau rotatif doit alors être complètement rénové et il n'est pas rare que l'ensemble des pièces constitutives dudit couteau rotatif doivent être réparées, .impliquant des coûts très élevés de remise en état. Enfin, un couteau rotatif déformé implique un mauvais fonctionnement du déchiqueteur ou du broyeur. Le rotor entre en vibration, et l'entrefer existant entre les lames solidaires du rotor (1) et les lames solidaires du stator n'est plus constant. I1 en résulte que certains composites ne sont plus coupés ou déchiquetés correctement, mais écrasés entre les lames, ce qui mène à une baisse de rendement de la machine, à une élévation de sa température de fonctionnement, à une augmentation de proportion de fines dans le produit obtenu, à des coupes de mauvaise qualité. Le couteau rotatif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. I1 comporte en effet selon une première caractéristique un arbre d'entraînement, des lames fixées au bout d'un ou de plusieurs bras en étoile, des dits bras étant solidaires d'un tube d'entraînement coaxial avec l'arbre d'entraînement, du diamètre intérieur supérieur ou diamètre extérieur de l'arbre, et entraîné par ledit arbre au moyen d'une liaison facilement démontable. Le diamètre du tube d'entraînement étant plus important que celui de l'arbre d'entraînement, le couteau rotatif selon l'invention présente une inertie plus importante à la torsion qu'un couteau rotatif réalisé de manière habituelle et évite les vibrations. Selon des modes particuliers de réalisation - la liaison facilement démontable peut être constituée d'une liaison par friction. - le tube d'entraînement peut être segmenté en au moins deux sections, chacune d'entre elles étant entraînée par friction par l'arbre d'entraînement unique. - les lames périphériques sont segmentées en au moins autant de sections que le tube d'entraînement en comporte lui-même. La figure 2 représente en coupe un couteau rotatif selon l'invention. La figure 3 représente un mode particulier de réalisation de l'invention. En référence à la figure 2, on distingue l'arbre d'entraînement (7) et plusieurs bras en étoile (9) équipés de lames (11) fixées sur lesdits bras en étoiles, amenées à coopérer avec des lames fixes solidaires d'un bâti fixe. Les bras en étoile (9) sont solidaires, par soudure par exemple, d'un tube (13) coaxial avec l'arbre d'entraînement (7). Une liaison facilement démontable (15) permet la transmission d'un couple entre l'arbre d'entraînement (7) et le tube d'entraînement (13). Avantageusement cette liaison démontable peut être constituée d'une bague élastique à friction, par exemple à lames d'acier, ou de tout autre dispositif à friction. En référence à 1a figure 3, le tube d'entraînement peut être segmenté en plusieurs sections, l'exemple illustré en présentant trois numérotées (17), (19) et (21). Un tel dispositif permet de répartir l'effort de coupe sur plusieurs éléments de coupe montés indépendamment sur le même arbre d'entraînement (23). En cas d'intrusion de corps étrangers durs, il est probable qu'une ou deux sections seulement soient touchées par des détériorations et il ne sera pas nécessaire de le remettre, toutes en état. L'échange éventuel de sections endommagés sera rapide du fait des liaisons démontables solidarisant les bras montés sur leur tube d'entraînement et l'arbre d'entraînement. Les pièces de rechange seront moins chères que dans un mode de réalisation habituel, celles ci n'incluant pas l'arbre d'entraînement. Par ailleurs dans le cas d'une liaison par bagues élastiques, celles ci peuvent être tarées de manière à limiter le couple transmis, et à éviter toute détérioration en cas de dysfonctionnement. L'invention s'étend aux rotors à structure ouverte et à structure fermée, comportant un couteau rotatif selon l'invention. Elle s'étend également aux broyeurs, déchiqueteurs, et à tous destructeurs de matériaux comportant un rotor de coupe, à structure ouverte ou fermée. REVENDICATIONS 1)Couteau rotatif comportant un arbre d'entraînement et des lames fixées au bout d'un ou de plusieurs bras en étoile, caractérisé en ce que lesdits bras sont solidaires d'un tube d'entraînement lui-même entraîné par l'arbre par l'intermédiaire d'une liaison facilement démontable. 2) Couteau rotatif selon la revendication 1), caractérisé en ce que la liaison facilement démontable est constituée d'un dispositif à friction. 3) Couteau rotatif selon la revendication 1) ou 2) caractérisé en ce que les lames périphériques sont segmentées en deux ou plusieurs sections, solidaire chacune d'un ou de plusieurs bras en étoile, le tube d'entraînement étant lui-même segmenté en au moins deux sections, chacune d'entre elles étant entraînée par friction par un arbre commun. 4) Couteau rotatif selon l'une des revendications 1) à 3), caractérisé en ce que la liaison par friction est réalisée par interposition d'une ou de plusieurs bagues élastiques entre l'arbre d'entraînement et le tube d'entraînement. 5) Rotor de coupe ouvert comportant un couteau rotatif selon l'une des revendications 1) à 4). 6) Rotor de coupe fermé comportant un couteau rotatif selon l'une des revendications 1) à 4). 7) Destructeur de matériaux comportant un rotor de coupe selon l'une des revendications 5) ou 6).