Brevet FR3137313A1 — publié le 20240105

Déchiqueteur à jet d’eau Déchiqueteur à jet d’eau intégré dans un convoyeur 2, possédant des buses 11, découpant les matériaux dans la zone de découpe 12 grâce au jet d’eau 13 qui sera limité par un limiteur de hauteur. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif pour déchiqueter des matériaux en continuité au jet d’eau Le domaine de la présente invention concerne celui du déchiquetage et du broyage de matériaux. Par déchiqueteur ou broyeur, on désigne une machine qui déchire des matériaux entre couteaux placés sur un ou plusieurs rotors et des contre-couteaux. Des matériaux abrasifs tels que les métaux, verres, céramiques, pierres, sable ou matières similaires créent une usure prématurée des couteaux et contre-couteaux. Selon l’état de l’art, l’écart entre couteaux peut être bloqué par la présence de tels matériaux. Un deuxième type de machine pour la découpe et le déchiquetage des matériaux existe sur le marché. C’est la guillotine. Par guillotine, on désigne une machine possédant une grande lame qui traverse une lumière importante dans laquelle est placé le produit à découper. Selon l’état de l’art, il existe des guillotines de force importante, mais il est conseillé de ne pas introduire des produits tels que des métaux, verres, céramiques, pierres, sable ou matières similaires dont la découpe peut user de façon prématurée ou complètement bloquer la lame de la guillotine. Un premier objectif de la présente invention est d’éviter une usure prématurée ou le blocage du déchiqueteur. Le déchiquetage et le broyage de matériaux ont pour objectif de créer une taille de particules cohérente et homogène. Pour la plupart des procédés industriels, un tel déchiquetage ou broyage est nécessaire pour pouvoir réguler le procédé en aval. Selon l’état de l’art, il existe des applications pour lesquelles les spécifications pour la découpe, le déchiquetage et le broyage ne sont pas nécessairement aussi sévères, par exemple pour la réutilisation des matériaux issus de la déconstruction des maisons ou pour la collecte des déchets marins. Pour ces applications, un déchiqueteur permet de séparer différents matériaux entre eux et de les singulariser pour un traitement en aval. Un autre objectif de l’invention est donc de proposer une solution simplifiée de déchiquetage et de garantir un fonctionnement dont le coût est inférieur aux déchiqueteurs ou broyeurs selon l’état de l’art. La force de l’eau est utilisée dans plusieurs domaines dans le nettoyage de surfaces et de la découpe à l’aide d’un jet d’eau. Par nettoyeuse à eau, on désigne une machine souvent mobile qui rince des surfaces grâce à la force de l’eau. La pression d’une telle nettoyeuse peut varier entre 5 et 200 bars, rarement plus élevée. Par découpeuse au jet d’eau, on désigne un outil découpant très précisément des matériaux très solides tels que l’acier. La précision d’une telle découpe peut être de l’ordre du dixième de millimètre. Pour découper de l’acier d’une épaisseur de 5 à 100 mm, il faut une pression de 1000 à 6000 bars environ. Un autre objectif de la présente invention est donc de proposer une solution dont l’effet de déchiquetage va au-delà de la nettoyeuse de surface sans être obligé d’utiliser la force précise de la découpeuse au jet d’eau. A cet effet, l’invention concerne un déchiqueteur à jet d’eau intégré dans un convoyeur 2, possédant des buses 11, découpant les matériaux dans la zone de découpe 12 grâce au jet d’eau 13 qui sera limité par un limiteur de hauteur. Ainsi, un déchiquetage en continuité est donné grâce aux buses agissant lors de l’avancement du convoyeur. Idéalement, ce limiteur de hauteur possède une surface en pente 31 par rapport au convoyeur 2 permettant l’entrée progressive des matériaux dans la zone de découpe 12 dans le sens d’avancement 41. Avantageusement, la surface en pente 31 possède deux moyens de suspension dont l’un règle la hauteur 32 et le deuxième l’angle 33. Idéalement, le convoyeur 2 lui-même est incliné par l’angle 21 accentuant l’entrée progressive des produits dans la zone de découpe 12. Avantageusement encore, les buses 11 sont véhiculées avec la structure du convoyeur 2 grâce à des lattes 22 d’un convoyeur à fond mouvant où les buses 11 sont intégrées à des emplacements différents 111 et 112. Ainsi, le fond mouvant est équipé du nombre adapté de buses pour assurer une découpe en continu. Selon une autre caractéristique de l’invention, le limiteur de hauteur 3 est constitué d’un autre convoyeur 34. Grâce à cette configuration, une partie des produits sont ramenés vers l’arrière, donc à l’opposé du sens d’avancement 41. Avantageusement encore, le convoyeur 34 possède également des buses 35 créant un jet d’eau 36. Ainsi, les deux jets d’eau 13 et 36 peuvent être combinés pour arriver à une découpe optimisée des produits. Avantageusement encore, le convoyeur 2 possède également des buses intégrées dans les parois latérales du convoyeur 2. Le jet d’eau latéral aide à découper les produits positionnés dans la zone de découpe. Dans ce sens, la découpe des produits est effectuée de façon simplifiée et efficace. Avantageusement encore, les buses 11 du convoyeur 2, les buses 35 du limiteur en hauteur et les buses des parois latérales sont réglables en fonction du débit d’eau, en fonction de la pression de l’eau sortante et en fonction de la direction du jet d’eau. Ainsi, la fonction des buses est adaptable aux réglages de la zone de découpe tels que la distance du limiteur en hauteur par rapport au convoyeur 2, l’inclinaison du limiteur en hauteur et les résultats de la découpe des produits tels que les types de matériaux introduits, la profondeur de découpe obtenue ou la rapidité de l’avancement souhaitée. Idéalement, ces buses ne sont pas limitées en largeur afin de laisser passer des grains de sable fin, des cristaux de sel ou des microplastiques. est une vue de côté simplifiée du procédé d’un déchiqueteur à jet d’eau avec un limiteur de hauteur. est une vue tridimensionnelle d’un déchiqueteur à jet d’eau avec un fond mouvant comme convoyeur montrant le positionnement des buses 11. Selon l’état de l’art, il y a des domaines tels que les déchets de déconstruction ou les déchets marins dans lesquels la présentation des produits ne connait pas de règles. Dans la collecte des déchets marins, les déchets peuvent être entremêlés suite à leur séjour, flottants dans la mer ou lors de l’échouage sur une plage ensemble avec des algues. Pour le gisement des déchets issus de la déconstruction, la destruction ne s’effectue pas toujours dans la séparation des matériaux enlevés. Des produits légers et fins d’isolation ou de revêtement peuvent se mélanger avec des matières lourdes de construction. L’arrivée successive dans la zone de découpe 12 grâce à une pente du convoyeur 2 aide à séparer par effet gravitaire les produits entrants. Dans la collecte des déchets marins, sont connus des déchets plastiques, du bois, des produits métalliques et autres. Il est connu que la découpe des films plastiques, des algues ou des branches légères s’effectuent à des valeurs inférieures à 400 bars facilement. La découpe des bidons ou des bouteilles plastiques ainsi que des branches épaisses ou des troncs d’arbres demandera une pression beaucoup plus élevée. Selon le gisement des déchets marins, un équilibre entre énergie de découpe nécessaire et résultat souhaité est à trouver. Si la singularisation des déchets est possible sans utiliser des pressions importantes, il est préférable d’éviter ce niveau de pression. En effet, c’est la raison pour laquelle l’invention comporte un limiteur en hauteur 3 qui est adapté en hauteur et en pente. Pour le gisement des déchets issus de la déconstruction, la situation est similaire pour optimiser les énergies utilisées. Il est connu que la découpe de films d’emballage, de bandes, de cartons ou d’autres emballages est facile. La découpe des déchets de déconstruction tels que des planches d’une palette, des tubes en PVC, des gravats ou des cadres de porte et de fenêtre est possible à partir d’un niveau de pression beaucoup plus élevé. Ainsi, le réglage des buses 11 et 35 aide à optimiser l’utilisation de la pression et du débit d’eau par rapport aux résultats de découpe obtenus. Il est évident que l’utilisation de l’eau potable pour la découpe de matériaux a un impact financier et écologique. C’est la raison pour laquelle l’utilisation d’eau non potable est préférable. En effet, pour la découpe des déchets marins, l’utilisation de l’eau salée a un impact financier important. C’est la raison que les buses 11 et 35 possèdent une largeur minimale de 1 mm afin de laisser passer des grains de sable fin, des cristaux de sel ou des microplastiques. En effet, les particules des microplastiques peuvent obtenir une taille de 500 microns, le sable fin et les cristaux de sel également. Ainsi, les buses éjectent les particules fines avec leur jet d’eau. Les matériaux des conduites et des buses doivent être constituées d’acier inoxydable ou d’une matière résistante à la corrosion par l’eau de mer. L’intégration des buses 11 dans le convoyeur 2 est possible par des courroies ou des chaines du convoyeur 2 laissant des espaces dans lesquels des buses sont placées. Le même effet est obtenu par des convoyeurs 2 dont la bande est un maillage permettant un jet d’eau à travers. L’intégration des buses à des emplacements 111 et 112 dans un convoyeur 2 de type fond mouvant est effectué dans les lattes 22. Un convoyeur de type fond mouvant possède selon l’état de l’art des glissières de guidage 221 des lattes 22. Les lattes 22 sont tenues par un support 222 et possèdent une étanchéité 223, par exemple des tôles faisant jonction avec la latte voisine. L’emplacement 111 se trouve est devant une latte facilitant le branchement de la buse 11 à un réseau d’eau sous pression. La buse 11 dans cet emplacement 111 peut être collée ou soudée devant la latte 22. La buse 11 dans l’emplacement 112 se trouve au milieu de la latte 22. L’intégration dans cet emplacement est facilitée par un tube 113 permettant le raccordement de la buse au réseau d’eau sous pression. Ainsi, les buses 11 bougent dans leurs emplacements 111 et 112 avec les mouvements des lattes 22 du convoyeur de type fond mouvant. Déchiqueteur à jet d’eau intégré dans un convoyeur 2, possédant des buses 11, découpant les matériaux dans la zone de découpe 12 grâce au jet d’eau 13 qui est limité par un limiteur de hauteur. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que limiteur de hauteur possède une surface en pente 31 par rapport au convoyeur 2 permettant l’entrée progressive des matériaux dans la zone de découpe 12 dans le sens d’avancement 41. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la surface en pente 31 possède deux moyens de suspension dont l’un règle la hauteur 32 et le deuxième l’angle 33. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le convoyeur 2 possédant un angle 21 facilitant l’entrée progressive des produits dans la zone de découpe 12. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les buses 11 sont véhiculées avec la structure du convoyeur 2 grâce à des lattes 22 d’un convoyeur à fond mouvant où les buses 11 sont intégrées à des emplacements différents 111 et 112. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le limiteur de hauteur est constitué d’un autre convoyeur 34. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 6 caractérisé par le fait que l’autre convoyeur 34 possède également des buses 35 créant un jet d’eau 36. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le convoyeur 2 possède également des buses intégrées 51 dans les parois latérales 5 du convoyeur 2. Déchiqueteur à jet d’eau selon la revendication 7 et 8 caractérisé par le fait que les buses 11 du convoyeur 2, les buses 35 du limiteur en hauteur et les buses des parois latérales sont réglables en fonction du débit d’eau, en fonction de la pression de l’eau sortante et en fonction de la direction du jet d’eau.