Brevet FR2939702A1 — publié le 20100618

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du traitement de matériaux de toutes origines, en particulier par déchiquetage au moyen de concasseurs ou de broyeurs à marteaux, ou analogues et a pour objet un procédé et un dispositif de traitement en continu de produits à broyer. La récupération de produits métalliques à partir d'objets hors d'usage, en particulier de véhicules automobiles, au moyen de concasseurs ou de broyeurs, s'effectue généralement par introduction des objets dans un broyeur à marteaux, par l'intermédiaire d'une rampe d'introduction équipée d'un tambour écraseur ; ledit broyeur à marteaux arrache et déchiquette la matière y entrant, par interaction avec une ou plusieurs enclumes, qui éjecte et/ou évacue à travers des parois criblantes les déchets mécaniques obtenus présentant un calibre déterminé. Ces déchets sont ensuite traités en vue d'une élimination des matières impropres à la réutilisation et d'un tri des matières restantes en fonction de leurs caractéristiques métallurgiques. Les broyeurs à marteaux connus à ce jour, dont les marteaux sont généralement montés sur un rotor constitué par un assemblage de disques et sont éclipsables dans le rotor permettent, généralement, un broyage correct des produits suivant une densité prédéterminée. Cependant, dans le cas du traitement de déchets de longueur importante, il se présente, avec ces broyeurs, même s'ils sont de très fortes capacité et puissance, un risque de bourrage dû à l'effet d'entraînement qui leur est propre et au fait que lesdits produits sont monolithiques, comme, par exemple, des barres ou des plaques de grandes dimensions. Il est donc nécessaire de réaliser un traitement préalable de tels produits, afin de rendre possible une alimentation plus régulière et sans risque de bourrage des broyeurs. Un tel traitement préalable est généralement effectué dans des installations en aval du site de broyage, la ferraille étant d'abord prédécoupée et ensuite transportée vers ledit site de broyage. Or, un transport à grande échelle de déchets, en vue de leur traitement, entraîne forcément une importante pollution correspondante par les moyens de transport et donc une incidence écologique très défavorable. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de traitement de produits à broyer permettant de -2- réaliser le traitement complet de produits à broyer sur un site unique et sans transport intermédiaire. A cet effet, le procédé de traitement de produits à broyer est caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser, en continu et sur un site unique, un traitement préalable de cisaillage, puis à effectuer un broyage consécutif par introduction de la matière cisaillée directement dans un broyeur. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une machine de cisaillage et par un broyeur à marteaux et/ou à outils coupants monté en aval de la machine de cisaillage et relié à cette machine par l'intermédiaire d'un moyen de transfert. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en élévation latérale et partiellement en coupe d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation frontale du dispositif suivant la figure 1 ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1, d'une variante de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 de la 25 variante de réalisation suivant la figure 3, et la figure 5 est une vue en coupe transversale d'une autre variante de réalisation de l'invention. La figure 1 des dessins annexés représente un dispositif de traitement de produits à broyer comportant une machine de cisaillage 1 et 30 un broyeur à marteaux et/ou à outils coupants 2. Conformément à l'invention, ce dispositif est destiné à mettre en oeuvre un procédé de traitement de produits à broyer qui consiste essentiellement à réaliser, en continu et sur un site unique, un traitement préalable de cisaillage, puis à effectuer un broyage consécutif par 35 introduction de la matière cisaillée directement dans un broyeur 2. A cet effet, le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé est essentiellement constitué par une machine de cisaillage 1, qui peut être -3- pourvue d'un piston d'alimentation 6 ou analogue, représentée sous forme d'une cisaille guillotine, et par un broyeur 2 à marteaux et/ou à outils coupants monté en aval de la machine de cisaillage 1 et relié à cette machine 1 par l'intermédiaire d'un moyen de transfert 4. Selon une variante de réalisation de l'invention, la machine de cisaillage 1 et le broyeur 2 à marteaux et/ou à outils coupants monté en aval de la machine de cisaillage 1 peuvent être montés sur un châssis commun 3. La machine de cisaillage 1 peut être une cisaille mobile ou fixe traditionnelle, par exemple une cisaille guillotine, qui, dans un premier temps, compacte les produits à traiter et les cisaille ensuite, afin de délivrer des portions de matière de longueur prédéterminée. La longueur des produits cisaillés est réglable pour tenir compte de la constitution même de la matière à traiter et de la puissance maximale pouvant être fournie par le moteur d'entraînement du broyeur. Ces produits cisaillés présentent, en général, un côté long, correspondant à la largeur de la matière à traiter introduite dans la machine de cisaillage 1, et un côté court correspondant à la longueur sur laquelle la matière à traiter a été coupée par ladite machine de cisaillage 1. A titre d'exemple, dans le cas du traitement préalable d'un véhicule automobile, la largeur de la matière à traiter introduite dans la machine de cisaillage 1 correspond à la largeur dudit véhicule automobile, qui correspond à la longueur du produit cisaillé après découpe par la machine de cisaillage 1, donc au côté long. La longueur de découpe prédéterminée des tronçons de ce véhicule correspond au côté court du produit cisaillé. De préférence, l'alimentation du broyeur 2 est effectuée par introduction des produits cisaillés dans le sens de leur longueur, c'est-à-dire par leur côté court. Ainsi, du fait que la longueur des produits cisaillés est réglable, donc que la largeur de leur côté court introduite dans le broyeur 2 peut être variée, la charge du ou des moteurs d'entraînement du rotor 5 du broyeur 2 pourra être plus facilement contrôlée, la section de sortie de la machine de cisaillage 1, ainsi que celle de la goulotte d'alimentation 2' du rotor 2 et donc de l'ouverture de l'enceinte de broyage, étant connues. Il en résulte que la longueur du rotor peut être réduite, du fait que celle-ci peut correspondre à la longueur maximale des produits cisaillés, qui peut être inférieure à la largeur de la matière à traiter introduite dans la machine de cisaillage 1. Le rotor 5 et donc le broyeur 2 peuvent -4- ainsi présenter une longueur inférieure à celle des rotors et des broyeurs traditionnels. De ce fait, dans le cas susvisé d'un véhicule automobile, la longueur d'un rotor d'un broyeur traditionnel sera au moins égale à la largeur de ce véhicule, alors que, conformément à l'invention, cette longueur pourra être réduite à la longueur des côtés courts des tronçons débités par la machine de cisaillage 1, qui est nettement inférieure à la largeur du véhicule. Pour un véhicule débité en tronçons de 50cm, il suffira de disposer d'un broyeur comportant un rotor de la même longueur. De préférence, l'axe du rotor 5 du broyeur 2 est disposé dans l'axe ou parallèlement à l'axe de la goulotte d'alimentation de la machine de cisaillage 1. Il en résulte que l'ensemble du dispositif conforme à l'invention présente un encombrement extrêmement réduit, de sorte qu'un montage sur un châssis commun permet de le rendre mobile. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, et comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, la machine de cisaillage 1 est disposée en amont du broyeur 2 à marteaux et/ou à outils coupants et est accouplée à ce dernier directement ou indirectement par le moyen de transfert 4. Ce dernier peut consister, soit en une goulotte d'alimentation 2' du broyeur 2, soit en une bande transporteuse ou en un tapis vibrant (non représenté). Ainsi, si le rotor 5 du broyeur 2 est installé en prolongement de l'ouverture d'éjection de la machine de cisaillage 1, la poussée du piston d'alimentation 6 de cette dernière peut être mise à profit pour introduire les produits cisaillés dans l'enceinte de broyage du broyeur 2. Dans le cas de la prévision de mise en oeuvre d'une bande transporteuse ou d'un tapis vibrant, le broyeur 2 peut être installé à distance de la machine de cisaillage 1, éventuellement sans être monté sur le châssis commun 3. Conformément à une caractéristique de l'invention, l'ouverture de l'enceinte de broyage du broyeur 2, qui prolonge la goulotte d'alimentation 2' de ce dernier, peut être disposée directement en-dessous du contre couteau 1" du coulisseau 1' de la machine de cisaillage 1. Les produits cisaillés, qui sont à broyer, peuvent alors être acheminés, soit par gravité et par basculement, soit par l'intermédiaire d'un tapis vibrant, soit par une bande, soit encore par un poussoir ou un rouleau écraseur, dans le broyeur 2. Les figures 3 et 4 des dessins annexés représentent une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le broyeur 2 est disposé -5- latéralement à la machine de cisaillage 1, dont la sortie débouche par l'intermédiaire d'un moyen de transfert 4 sur une goulotte d'alimentation latérale 2" du broyeur 2. Dans ce mode de réalisation également, les produits à broyer peuvent être acheminés au broyeur 2, par gravité par tapis vibrant ou par bande transporteuse. Selon une autre variante de réalisation, non représentée aux dessins annexés, la machine de cisaillage 1 peut se présenter sous forme d'un conteneur de pré-densification des produits et de cisaillage de ceux-ci à la sortie. Dans un tel cas, la machine 1 peut aisément être installée directement en amont d'un broyeur 2, qui peut alors être directement alimenté par le piston d'alimentation 6 de la machine de cisaillage 1, avant même qu'ait lieu la coupe au moyen de l'ensemble couteau 1' ù contre couteau 1". Selon une autre variante de réalisation de l'invention, et comme le montre la figure 5 des dessins annexés, la machine de cisaillage 1 peut se présenter sous forme d'un déchiqueteur comportant des tambours de déchiquetage parallèles 7, à rotation opposée, et entraînant les matières à traiter entre eux. Une telle machine 1 est plus particulièrement adaptée au déchiquetage de ferrailles et de carrosseries automobiles, qui ne sont pas préalablement réduites dimensionnellement, ni densifiées. Conformément à une caractéristique de l'invention, dans un tel cas, la machine de cisaillage 1 est avantageusement adaptée directement au-dessus du moyen de transfert 4, à savoir au-dessus de la goulotte d'alimentation 2' du broyeur 2. Il est également possible, dans un tel cas, de réaliser le dispositif de transfert 4 sous forme d'un tapis vibrant ou d'une bande transporteuse, le broyeur 2 étant alors écarté de la machine de cisaillage 1 qui débite les produits déchiquetés sur ledit dispositif de transfert 4. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le broyeur 2 peut être du type broyeur vertical à alimentation par le haut du rotor. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser le traitement de ferrailles à broyer par mise en oeuvre d'un dispositif relativement compact, du fait que le broyeur et la machine de cisaillage utilisés peuvent être de dimensions réduites et que les puissances nécessaires à leur fonctionnement sont également réduites. -6- Par ailleurs, la présente invention a un intérêt écologique et économique, du fait qu'elle permet la réduction des coûts de transport de produits traités, seuls des produits finis et densifiés, c'est-à-dire pouvant être directement mis en oeuvre, par exemple dans une aciérie, étant repris pour être transportés vers un autre site, de sorte que les ruptures de charge sont évitées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de produits à broyer caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à réaliser, en continu et sur un site unique, un traitement préalable de cisaillage, puis à effectuer un broyage consécutif par introduction de la matière cisaillée directement dans un broyeur (2). 2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation du broyeur (2) est effectuée par introduction des produits cisaillés dans le sens de leur longueur, c'est-à-dire par leur côté court correspondant à la longueur de coupe de la matière introduite dans la machine de cisaillage (1). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une machine de cisaillage (1) qui peut être pourvue d'un piston d'alimentation (6) ou analogue, et par un broyeur à marteaux et/ou à outils coupants (2), monté en aval de la machine de cisaillage (1) et relié à cette machine par l'intermédiaire d'un moyen de transfert (4). 4. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) et le broyeur (2) à marteaux et/ou à outils coupants monté en aval de la machine de cisaillage (1) sont montés sur un châssis commun (3). 5. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) est une cisaille mobile ou fixe traditionnelle qui, dans un premier temps, compacte les produits à traiter et les cisaille ensuite, afin de délivrer des portions de matière de longueur prédéterminée. 6. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe du rotor (5) du broyeur (2) est disposé dans l'axe ou parallèlement à l'axe de la goulotte d'alimentation de la machine de cisaillage (1). 7. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) est disposée en amont du broyeur (2) à marteaux et/ou à outils coupants et est accouplée à ce dernier directement ou indirectement par le moyen de transfert (4). 8. Dispositif, l'une quelconque des revendications 3 et 7, caractérisé en ce que le moyen de transfert (4) consiste, soit en une goulotte-8- d'alimentation (2') du broyeur (2), soit en une bande transporteuse ou en un tapis vibrant. 9. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture de l'enceinte de broyage du broyeur (2), qui prolonge la goulotte d'alimentation (2') de ce dernier, est disposée directement en-dessous du contre-couteau (1") du coulisseau (1') de la machine de cisaillage (1). 10. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le broyeur (2) est disposé latéralement à la machine de cisaillage (1), dont la sortie débouche par l'intermédiaire d'un moyen de transfert (4) sur une goulotte d'alimentation latérale (2") du broyeur (2). 11. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) se présente sous forme d'un conteneur de pré-densification des produits et de cisaillage de ceux-ci à la sortie. 12. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) est installée directement en amont d'un broyeur (2), qui est directement alimenté par le piston d'alimentation (6) de la machine de cisaillage (1). 13. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) se présente sous forme d'un déchiqueteur comportant des tambours de déchiquetage parallèles (7), à rotation opposée, et entraînant les matières à traiter entre eux. 14. Dispositif, suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) est adaptée directement au-dessus du moyen de transfert (4), à savoir au-dessus de la goulotte d'alimentation (2') du broyeur (2). 15. Dispositif, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la machine de cisaillage (1) se présente sous la forme d'une cisaille guillotine. 16. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, 6 à 10, 12 et 14, caractérisé en ce que le broyeur (2) est du type broyeur vertical à alimentation par le haut du rotor.