LU83371A1 - Appareil de broyage - Google Patents

Description

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Appareil de Broyage

La présente invention concerne un appareil de broyage, notamment pour le broyage et le dégrossissement 5 d'ordures ménagères ou industrielles.

Les immondices ménagères ou industrielles sont généralement soit transformées, par exemple, par incinération dans des fours spécialement conçus à cet effet, soit totalement ou partiellement recyclées pour ce qui concer-10 ne certains produits, tels que par exemple le verre ou des métaux, soit et ceci aux dépens de l'aspect écologique, - déversées sur les décharges publiques.

Quelle que soit la destinée des immondices ménagères ou industrielles, il existe toujours un besoin de dis-15 poser d'un appareil de broyage apte à pouvoir les broyer ou dégrossir de manière satisfaisante et efficace, soit dans un but sanitaire ou écologique, soit dans le but d'en réduire le volume, soit encore pour obtenir une forme ou présentation plus appropriées pour un traitement ultérieur tel que 20 le recyclage ou l'incinération.

Par conséquent, le but de la présente invention est de prévoir un appareil de broyage de ce genre capable de broyer efficacement et à volonté tous les composants courants des ordures ménagères ou industrielles, que celles-25 ci soient destinées à la décharge ou à un traitement ultérieur.

Pour atteindre cet objectif, l'appareil de broyage proposé par l'invention est essentiellement caractérisé par un stator tronconique fixe, à axe sensiblement horizontal, un rotor tronconique monté coaxialement à l'intérieur du 30 stator et entraîné par un moteur approprié autour de son . axe sensiblement horizontal, une ouverture dans la partie supérieure du stator donnant accès au rotor et surmontée d'une trémie de remplissage et par une garniture de nervures obliques et de barres dressées de chant sur la surface 35 extérieure du rotor et dont les hauteurs correspondent sensiblement à l'écartement entre les parois du rotor et du stator.

5 Outre les nervues et les barres, la surface du "T* rotor oeut être pourvue d'une aarniture de dents Douvant ou r - 2 - non, selon la nature de la matière à broyer, être associée à des alvéoles conférant à ces dents une forme analogue à celle de "trous de râpe".

Le moteur est de préférence un moteur hydrauli-5 que réversible et à vitesse variable, de sorte qu’en cas de blocage ou de bris intérieur, ce moteur patine et réduit les risques de destruction.

La matière broyée quitte l'appareil par des ouvertures périphériques prévues sur la plus grande base entre 10 le stator et le rotor. Ces ouvertures sont, de préférence, réglables pour permettre un réglage de la granulométrie désirée de la matière broyée.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réa-15 lisation présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux figures annexées dans lesquelles :

La figure 1 montre une vue latérale schématique d'un appareil de broyage selon l'invention,

La figure 2 montre une vue du dessus du même 20 appareil et,

La figure 3 montre une vue schématique du côté par lequel sortent les matières broyées.

L'appareil montré sur les figures ainsi que les données chiffrées, indiquées à titre d'exemple ci-dessous, 25 se rapportent à un prototype conçu particulièrement pour le broyage du verre. La raison en est que l'appareil est particulièrement utile dans ce domaine, car le verre est une matière qu'on a de plus en plus tendance à recycler. En effet, environ 90 % des récipients en verre contenant des 30 produits de consommation, ou d'usage ménager, proviennent de verre recyclé. Or, pour pouvoir recycler le verre, notamment ces récipients, il faut les broyer non seulement pour leur conférer une structure et une présentation convenant pour le recyclage, mais également pour en réduire le 35 volume.

Il faut toutefois noter que le même appareil a t été également mis en oeuvre, et ceci avec succès, pour broyer d'autres matières. Ce qui prouve que l'invention n'est pas ? 1 iimi f pp 3 lin annareil Ho hrnuano rln Λ7Όt-to 0 \

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Le dispositif de broyage montré sur la figure 1 est monté dans un châssis fixe solidement ancré dans le sol. Les éléments essentiels de cet appareil de broyage sont constitués par un stator fixe 12 monté autour d'un axe 0 sensi-5 blement horizontal dans ce châssis 10 et par un rotor 14 monté sur un arbre de commande 16 coaxialement à l'intérieur " du stator 12. Le stator 12 et le rotor 14 ont une forme tronconique divergeant vers le côté de sortie 18 de la matière broyée.

10 Le rotor 14 est mis en rotation par son arbre de commande 16 émergeant par le petit côté opposé au côté 18.

. L'entraînement de cet arbre 16 est assuré par un moteur hy draulique 20 commandé par un groupe hydraulique 22. L'arbre ; * 16 porte, de préférence, un volant 24 pour en régulariser la 15 vitesse de rotation.

Au-dessus du stator 12 est prévue une trémie de remplissage 26 recevant la matière à broyer d'une trémie plus grande 28 par des moyens de transport connus en soi tel qu'un couloir vibrant d'alimentation non montré. La 20 trémie de remplissage 26 peut être pourvue d'un couvercle de fermeture 30 tel que montré sur la figure 2.

D'après la figure 2 qui montre une vue plongeante sur la surface du rotor 14 à travers la trémie de remplissage 26, on voit que le rotor comporte une série de 25 nervures 32 longitudinales et obliques par rapport aux côtés latéraux d'une ouverture 38 prévue dans le stator 12 et établissant la communication entre la trémie 26 et le rotor 14. Sur la surface su stator 14 sont également soudées une série de barres 38. La répartition et l'orientation de ' 30 ces barres 38 peut être arbitraire. La hauteur de ces bar res 34 correspond sensiblement à la hauteur des nervues 32, hauteur sensiblement égale à l'écartement entre le rotor 14 et le stator 12 et permettant néanmoins la rotation du rotor 14 à l'intérieur du stator fixe 12.

35 Dans l'exemple représenté, le rotor 14 comporte également une série de dents 36 constituées par des protu- , bérances orientées dans le sens de rotation et pourvues t\ d'une alvéole conférant à ces dents la forme de celle des trous d'une râpe. Toutefois, suivant la nature des matières m - 4 - à broyer, ces dents 36 ne sont pas indispensables. A titre de variante, ces dents peuvent également, tout en étant présentes, être dépourvues d'alvéoles.

Il faut d'ailleurs remarquer que le nombre, 5 l'orientation et la disposition des nervures 32 et des barres 34, ainsi que la présence et la forme des dents 36 > dépendent essentiellement de la nature des matières à broyer et des paramètres de fonctionnement de la machine. Ainsi, par exemple, si l'appareil de broyage doit être utilisé pour 10 divers types d'ordures, on peut prévoir plusieurs rotors dont chacun est spécialement conçu pour un type défini d'ordures, car le rotor est facilement et rapidement rempla-çable.

" La figure 3 montre une vue du côté 18 par lequel 15 sortent les matières broyées et, en même temps, une vue à l'intérieur du rotor 14. Ce côté 18 est entouré d'un arceau de protection désigné par la référence 40. L'arbre 16 portant le rotor 14 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs rayons 42 est supporté dans un palier 46 sur une traverse 44 fixée 20 sur le stator 12 ou le châssis.

L'espace annulaire formé entre le stator 12 et le rotor 14 est fermé sur la base 18, à l'exception d'une série, dans l'exemple représenté, six ouvertures 50 en forme de fente. Ces ouvertures 50 sont de préférence réglables et, 25 à cet effet, sont limitées par des plaques 52 soudées aux endroits déterminés d'une tôle annulaire 54 pour définir la largeur de ces ouvertures 50. La tôle 54 sur laquelle sont soudées les plaques 52 peut être solidaire du stator 12, auquel cas les ouvertures 50 sont fixes, ou être solidaires 30 du rotor 14 auquel cas les ouvertures 50 tournent avec celui-ci.

Les ordures introduites dans la trémie de remplissage 26 sont broyées lors de la rotation du rotor 14 sous la double action d'un effet de cisaillement entre les 35 nervures 32 et le bord de l'ouverture 38 et d'un effet de déchiquetage assuré par les barres34, action complétée, le j) cas échéant, par les dents 36.

- L'utilisation d'un moteur hydraulique commandé "T* par une pompe à débit variable permet de choisir la vitesse à m 4 % / - 5 - de rotation du rotor 14 en fonction de la nature des ordures. En principe, cette vitesse est variable entre zéro et quatre-vingts tours par minute. Pour broyer du verre, on a utilisé une vitesse de quatre-vingts tours par minute.

5 Le rendement de l'appareil de broyage dépend de • plusieurs paramètres, entre autres, des dimensions de l'ap pareil, de la vitesse de rotation et de la granulométrie finale des produits broyés. Dans le prototype utilisé pour le broyage du verre avec un rotor d'une longueur 10 d'environ lm50 et d'un diamètre maximal correspondant, le rendement se situait entre quatre et cinq tonnes de . verre à l'heure.

Il est à noter que l'appareil n'atteint son ! * régime idéal qu'après un certain temps, lorsque la matière 15 déjà plus ou moins broyée occupe sensiblement tout l'espace annulaire entre le rotor 14 et le stator 12. Au début de la mise en service, lorsque cet espace n'est pas encore complètement rempli, les morceaux sortant par le côté 18 sont légèrement plus gros que les morceaux dégagés lorsque 20 la machine tourne au rythme "de croisière" et que la granulométrie reste uniforme telle que définie par la largeur des ouvertures 50.

Il est à noter que dans le cas de la présence des dents 36 et de leurs alvéoles, qui dans le prototype, 25 définissent des ouvertures d'un diamètre de dix à vingt millimètres, de la matière broyée traverse la paroi du rotor 14 à travers ces alvéoles et ressort librement par l'ouverture centrale sur le côté 18 au lieu du passage forcé à travers les ouvertures 50.

» 30 Le rotor 14 peut tourner dans les deux sens grâce à la réversibilité du moteur hydraulique. Quoique on pourrait utiliser cette possibilité pour broyer dans un sens de rotation du rotor ou dans l’autre, suivant le type d'ordures, cette possibilité a été conçue avant tout pour 35 assurer un déblocage automatique en faisant tourner le rotor en sens inverse en cas de blocage. Le sens normal de yj rotation du rotor 14 lors de l'opération de broyage est représenté par la flèche A sur la figure 2. Ce sens de rotation est déterminé par l'orientation des dents 36 et - 6 - « / surtout, par l'orientation des nervures 32. En effet, celles-ci, par suite de leur orientation, ont tendance à refouler par la rotation du rotor 14 la matière à broyer ou déjà partiellement broyée vers l'avant, c'est-à-dire vers le côté 5 opposé au côté 18, alors que la conicité du rotor 14 et du stator 12 incitent au déplacement en sens inverse. Ce double * effet contribue à un remplissage rapide et complet de l'ap pareil de broyage, ce qui lui permet d'atteindre rapidement son régime idéal.

10 II est facilement concevable de pouvoir mettre plusieurs appareils de broyage de ce type en cascade, ce , qui permet d'augmenter, à volonté, la finesse de la granu lométrie des produits broyés.

Il faut également relever que l'appareil de 15 broyage proposé par l'invention ne nécessite aucune manutention, ce qui est extrêmement important pour la sécurité du personnel.

Il reste finalement à relever que la construction est extrêmement simple et robuste, ce qui garantit éga-20 lement une grande simplicité d'entretien.

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Claims (4)

1. Appareil de broyage, notamment pour le broyage et le dégrossissement d'ordures ménagères ou indus- 5 trielles, caractérisé par un stator tronconique fixe (12) à axe (0) sensiblement horizontal, un rotor tronconique (14) monté coaxialement à l'intérieur du stator (12) et entraîné par un moteur approprié autour de son axe (O) sensiblement horizontal, une ouverture (38) dans la partie supérieure du 10 stator (12) donnant accès au rotor (14) et surmonté d'une trémie de remplissage (26) et par une garniture de nervures , obliques (32) et de barres (34) dressées de chant sur la surface extérieure du rotor (14) et dont les hauteurs cor-* respondent sensiblement à l'écartement entre les parois 15 du rotor (14) et du stator (12).

2. Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface du rotor (14) comporte également une série de dents (36) orientées dans le sens de rotation (A) du rotor. 20 3. - Appareil selon la revendication 2, carac térisé en ce que chacune des dents (36) est associée à une alvéole traversant la paroi du rotor (14).

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur est un 25 moteur hydraulique réversible (20) à vitesse variable et commandé par une pompe à débit variable.

5. Appareil selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rotor (14) est monté sur un arbre de commande (16) portant un volant (24). . 30 6. - Appareil selon l'une quelconque des reven dications 1 à 5, caractérisé en ce que l'espace annulaire entre le stator (12) et le rotor (14) est fermé du côté de sortie (18) par une tôle annulaire (54) comportant une série d'ouvertures pour la sortie de la matière broyée. 35 7. - Appareil selon la revendication 6, carac térisé en ce que ces ouvertures sont conçues sous forme de I fentes (50) dont la largeur est réglable au moyen d'une pla-V* que (52) soudée sur la tôle annulaire (54). \