Brevet FR2919044A1 — publié le 20090123

5329.FRD.doc Grille à rouleaux avec entraînement hydraulique et procédé de mise en service de la grille à rouleaux L'invention est relative à une grille à rouleaux avec entraîne- ment hydraulique constituée de rouleaux disposés les uns derrière les autres avec lesquels de la matière à incinérer est mue, et d'un entraînement pour les rouleaux, ainsi qu'à un procédé de mise en service d'une telle grille à rouleaux. L'invention peut être appliquée dans tous les cas où des grilles à rouleaux sont utilisées, de préférence dans les incinérateurs. Pour la combustion sur grille dans des incinérateurs, on utilise soit des grilles coulissantes soit des grilles à rouleaux. Les grilles à rouleaux, connues en soi, sont constituées de plusieurs rouleaux de grille, par exemple 6, pouvant avoir en général un diamètre de 1,5 mètre et une largeur comprise entre 2 et 9 mètres. Ces dimensions sont choisies en fonction de la taille et des performances requises pour la combustion. Les rouleaux de la grille sont munis de fentes à air aux travers desquelles de l'air de combustion primaire est injecté dans le lit d'ordures en combustion. Ce lit d'ordures en combustion repose sur les rouleaux de la grille et est lentement transporté sur la grille de combustion par la rotation des rouleaux, la combustion se dérou- Tant de façon continue. 1 Le document DE 1 187 761 décrit une grille à rouleaux pour la combustion de combustibles difficilement inflammables et inertes, notamment d'ordures, dont les rouleaux constituent des corps creux disposés côte à côte et refroidis à l'intérieur. Une autre grille à rouleaux pour incinérateurs est décrite dans le document DE 33 16 363 C2. Ce document ne mentionne pas comment les rouleaux sont entraînés. 10 En principe, les entraînements hydrauliques sont connus. Mais ils ne le sont pas pour des grilles à rouleaux. Le document DE 33 17 328 Cl décrit une grille étagée pour incinérateur et un incinérateur dans lequel sont disposés des vérins 15 hydrauliques double effet d'entraînement des supports de grille. De ces vérins résulte un mouvement linéaire. On connaît par ailleurs du document DE 39 04 272 C3 une grille d'incinérateur dont la trémie d'alimentation en matière à inciné- 20 rer est actionnée hydrauliquement. Les vérins hydrauliques exécutent un mouvement linéaire avec beaucoup de force et à faible vitesse ce qui, selon toute évidence, ne les rend pas appropriés pour entraîner des grilles à rouleaux. C'est la raison pour laquelle, dans l'état de la technique connu, les grilles à 25 rouleaux sont habituellement entraînées au moyen d'un moteur électrique. Habituellement, chaque rouleau de grille dispose de son propre entraînement en rotation afin de pouvoir ajuster de façon optimale la vitesse de transport aux conditions de combus- tion, qui diffèrent selon les endroits. Dans la forme de réalisa- 30 tion actuellement utilisée de manière courante, chaque unité d'entraînement est constituée d'un moteur électrique triphasé dont le régime est ajustable au moyen de convertisseurs élec- triques de fréquence de rotation, d'un réducteur de vitesse et d'un embrayage à friction destiné à limiter le couple. On connaît 35 également des entraînements avec des étages de transmission mécanique ajustables de manière continue. Les entraînements rotatifs sont habituellement conçus pour fonctionner en continu dans une plage de régime comprise entre 12 tours par heure pour une évacuation rapide et 0,6 tours par heure pour des charges o' minimes. La transmission requise a alors un rapport de démultiplication de 7.500 tours à 1 par exemple. Les entraînements rotatifs électriques connus utilisés sur des grilles à rouleaux présentent l'inconvénient d'avoir un poids et un encombrement importants du fait du réducteur de vitesse. Les embrayages à friction utilisés sont connus pour être délicats et difficiles à régler et pour être soumis à une charge thermique très importante pendant leur usage de sorte qu'ils constituent une pièce d'usure qu'il faut changer souvent. Le but de l'invention est donc de développer et de faire fonctionner une grille à rouleaux qui fonctionne de façon fiable avec peu d'usure et avec des groupes d'entraînement de faible poids. Ce but est atteint par une grille à rouleaux constituée de rouleaux disposés les uns derrière les autres avec lesquels de la matière à incinérer est mue, et d'un entraînement pour les rouleaux, remarquable en ce que le mouvement de rotation est induit par un ou plusieurs moteurs hydrauliques entraînant chacun un ou plusieurs rouleaux, et par un procédé de mise en service de cette grille, remarquable en ce que l'organe moteur hydraulique des rouleaux fait tourner les rouleaux par pas angulaires. Des formes de réalisation avantageuses de apparaîtront à la 25 lecture de la description ci-après. La solution de l'invention prévoit une grille à rouleaux constituée de rouleaux disposés les uns derrière les autres au moyen desquels le matériau à incinérer est mû, et d'un entraînement 30 pour les rouleaux, cette grille étant remarquable en ce que le mouvement de rotation se fait par un ou plusieurs moteurs hydrauliques entraînant chacun un ou plusieurs rouleaux. Un avantage est obtenu lorsque le moteur hydraulique constitue un 35 organe moteur hydraulique des rouleaux. Cet organe moteur est mis en service de manière à faire tourner les rouleaux à vitesse angulaire. Un indicateur de la valeur de consigne est nécessaire pour ce faire. Celuici doit être mis en service de manière à prescrire la valeur de consigne à l'organe moteur des rouleaux c/ sur la base d'une addition de positions angulaires. De cette manière, les rouleaux ne tournent pas de manière entièrement uniforme, mais plutôt par minuscules pas angulaires séparés par un temps d'attente. Il est avantageux que les pas angulaires soient compris entre 1 et 10 degrés et soient de préférence égaux à 5 degrés. Un autre avantage est obtenu si l'organe moteur hydraulique des rouleaux dispose d'un dispositif de mesure de la position angu- laire, d'une vanne proportionnelle et d'un régulateur qui réduisent à un minimum la différence par rapport à la valeur de consigne prescrite pour la position, en particulier qui rendent cette différence égale à zéro. Il peut également être avantageux de disposer un engrenage entre le moteur hydraulique et le rouleau. Les moteurs hydrauliques sont conçus pour des régimes faibles et pour des couples importants et fonctionnent avec des pressions de l'huile hydraulique comprises entre 50 et 300 bars, de préférence entre 150 et 250 bars. Il peut néanmoins tout de même être avantageux de réduire le régime du moteur hydraulique au faible régime requis pour les rouleaux, au moyen d'un engrenage. En fonction de raisons techniques/économiques, le rapport de démultiplication de l'engrenage peut être égal à 500 à 1 environ. Un autre avantage consiste à disposer une vanne de limitation de pression en tant que limitateur de couple dans le groupe hydraulique, par exemple une vanne de trop-plein. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et des figures. Ces figures montrent : - sur la figure 1, un incinérateur comprenant des grilles à rouleaux, - sur la figure 2, une grille à rouleaux avec un entraînement hydraulique à chaque rouleau, et - sur la figure 3, une grille à rouleaux avec un entraînement hydraulique à chaque rouleau dans une vue de dessus. La figure 1 montre la cuve d'un incinérateur, dont la grille de combustion est constituée de six rouleaux 3 disposés les uns derrière les autres, et sur lesquels est mue de la matière à incinérer. Les rouleaux tournent lentement. Conformément à l'invention, les rouleaux 3 sont entraînés au moyen de moteurs hydrauliques 2, un moteur hydraulique 2 étant disposé sur chacun des rouleaux 3. Les figures 2 et 3 montrent quatre rouleaux 3 d'une grille à rouleaux disposés les uns derrière les autres sur laquelle est mue la matière à incinérer 1. Les portées 4 des rouleaux 3 traversent la paroi 5 de la cuve et sont supportées de chaque côté. Elles sont supportées d'un côté dans un palier 6 librement mobile et de l'autre côté dans un entraînement rotatif comprenant un moteur hydraulique 2. Dans le cas a, le rouleau 3 est entraîné directement par le moteur hydraulique 2. Dans chacun des cas b, c et d, un réducteur de vitesse est prévu. Dans le cas b, il s'agit d'un engrenage coaxial qui est habituel- lement réalisé sous forme d'engrenage planétaire. Dans le cas c, il s'agit d'un engrenage cylindrique avec déport des axes. Dans le cas d, il s'agit d'un engrenage angulaire avec un déport des axes de 90 . Le moteur hydraulique 2 constitue un organe moteur hydraulique des rouleaux qui meut le rouleau 2 à une vitesse angulaire de 5 et à une cadence de 30 secondes par exemple de sorte qu'un tour se fait en 72 pas et qu'un tour entier d'un rouleau 3 se fait en 36 minutes. Des vannes hydrauliques réalisées par exemple sous forme de vannes proportionnelles sont disposées avec la pompe hydraulique dans une station hydraulique placée à distance de la cuve. La station hydraulique correspond à l'état de la technique et n'est pas illustrée dans le croquis. La solution de l'invention présente l'avantage que les grilles à rouleaux peuvent être mises en service avec des groupes d'entraînement de faible poids avec une grande fiabilité et peu d'usure pour les groupes d'entraînement. 0( Revendications 1. Grille à rouleaux constituée de rouleaux (3) disposés les uns derrière les autres, avec lesquels de la matière à in- cinérer (1) est mue, et d'un entraînement pour ces rouleaux, caractérisée en ce qu'un mouvement de rotation est induit par un ou plusieurs moteurs hydrauliques (2) entraînant chacun un ou plusieurs rouleaux (3). 2. Grille à rouleaux selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur hydraulique constitue un organe moteur hydraulique des rouleaux. 3. Grille à rouleaux selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un indicateur de valeur de consigne est prévu pour prescrire une valeur de consigne pour l'organe moteur des rouleaux. 4. Grille à rouleaux selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'entraînement hydraulique des rouleaux est couplé à un dispositif de mesure de position angulaire, et que sont prévus une vanne volumétrique proportionnelle et un régulateur qui mesurent la différence par rapport à la valeur de consigne prescrite pour la position et la rendent égale à zéro. 5. Grille à rouleaux selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un engrenage est interposé entre le moteur hydraulique (2) et le rouleau (3). 6. Grille à rouleaux selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une vanne de limitation de pression est disposée dans un groupe hydraulique. 35 7. Grille à rouleaux selon la revendication 6, caractérisée en ce que la vanne de limitation de pression est une vanne de trop-plein. 730 8 8. Procédé de mise en service d'une grille à rouleaux selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un organe moteur hydraulique des rouleaux fait tourner les rouleaux par pas angulaires. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un indicateur de valeur de consigne prescrit une valeur de consigne pour l'organe moteur des rouleaux sur la base d'une addition de positions angulaires. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les pas angulaires des rouleaux sont compris entre 1 et 10 degrés. 15 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les pas angulaires des rouleaux sont égaux à 5 degrés. 12. Procédé selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le moteur hydraulique est mis en service à une 20 pression comprise entre 50 et 300 bars. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moteur hydraulique est mis en service à une pression comprise entre 150 et 250 bars. 14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que le régime du moteur hydraulique est démultiplié à un rapport de démultiplication de 500 à 1. 10 25