EP0997197A1 - Couteau pour broyeur déchiqueteur à cisailles rotatives apte à être enfilé sur un arbre à section transversale de forme polygonale régulière et broyeur comportant un tel couteau - Google Patents

Couteau pour broyeur déchiqueteur à cisailles rotatives apte à être enfilé sur un arbre à section transversale de forme polygonale régulière et broyeur comportant un tel couteau Download PDF

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EP0997197A1
EP0997197A1 EP99402584A EP99402584A EP0997197A1 EP 0997197 A1 EP0997197 A1 EP 0997197A1 EP 99402584 A EP99402584 A EP 99402584A EP 99402584 A EP99402584 A EP 99402584A EP 0997197 A1 EP0997197 A1 EP 0997197A1
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EP
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knife
equal
knives
teeth
disc
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EP99402584A
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German (de)
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Inventor
Didier Kuczer
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Original Assignee
Didier Kuczer
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C18/182—Disc-shaped knives

Definitions

  • the present invention relates to knives entering the constitution of shredders shredders with rotary shears, i.e. devices that reduce the volume of many objects and bodies of all kinds by shredding them for storage and / or possibly their transport to places of treatment, recycling and / or elimination.
  • Grinders are known, such as those described in EP-A-0 667 187 and EP-A-0 760 257, which include at least one tree of rotation fixed in a box, of a cross section of polygonal shape regular, and a plurality of knives threaded on this rotation shaft in being separated from each other by spacers.
  • a knife for such a grinder generally consists of a disc cylindrical of revolution, of a central breakthrough of polygonal shape regular in the disc and complementary to the cross section of the rotation shaft, and of teeth distributed around the periphery of the disc.
  • knives with a hexagonal central bore and comprising three teeth regularly distributed around the periphery of the disc it is generally provided four types of knife, in which the position of the three teeth is angularly offset from the position of the central hole, 0 °, 15 °, 30 ° and 45 ° respectively.
  • the present invention aims to achieve a knife for a shredder which does not have the drawback described above.
  • the subject of the present invention is a knife for a grinder, comprising a cylindrical disk of revolution, a central breakthrough made in the disc, said central breakout being of regular polygonal shape with x sides, and y teeth located at the periphery of the disc.
  • y being at least equal to two, characterized in that the y teeth are located at the periphery of the disc respectively on y radial straight lines, two of them consecutive making an angle A equal to 360 °. y + 1 / xy, the others making between them angles B equal to 360 °.
  • x is equal to six and y is three.
  • the present invention also relates to a crusher applying the knife defined above, characterized in that it comprises at least one rotation shaft with regular polygonal cross section with x sides complementary to the shape of said central breakthrough, a plurality of knives threaded on the rotation shaft, and a plurality of spacers, each spacer being interposed between two consecutive knives, two consecutive knives being angularly offset relative to each other by 360 ° / x.
  • FIG. 1 schematically represents a first embodiment of a knife 100 according to the invention.
  • This knife comprises a cylindrical disc of revolution 1, a central breakthrough 2 made in the disc, that is to say so that its axis 3 is coincident with that of the disc.
  • the section of this breakthrough is of regular polygonal shape with x sides 4.
  • this shape is a regular hexagon and the number x is therefore equal to six but it is specified that, in the context of the present description, by "regular polygonal shape” is meant any regular polygonal shape in the sense mathematical, and also any form which makes it possible to obtain the same result, that is to say which makes it possible to define a number of regular angular positions, for example grooved forms or the like.
  • the knife 100 further comprises y teeth 5, 6, 7 located at the periphery 8 of the disc 1, being there at least equal to two. In the preferred example illustrated, this number of teeth is equal to three.
  • the y teeth 5, 6, 7 are located at the periphery of the disc respectively on y radial lines 15, 16, 17, two of them consecutive 15 and 16 forming an angle A equal to 360 °. y + 1 / xy, the others, 15 and 17 on the one hand, 16 and 17 on the other, making between them angles B equal to 360 °. xy - y -1 / (y -1) xy.
  • x can be equal to eight and y to three.
  • the angle A is equal to 60 ° and the two angles B are equal to 150 °.
  • the angle A would be equal to 90 ° and the value of the single angle B would be equal to 270 °.
  • the angle A would be equal to 67.5 ° and the value of the single angle B would be equal to 292.5 °, and so on.
  • x must be at least three. Furthermore, it was found by the inventor that the most suitable tooth distributions were obtained when x is an even number, for example equal to six.
  • FIG. 3 represents another embodiment of a knife according to the invention, in which teeth 5-7 have a particular shape which allows to be more resistant to stresses and therefore more easily absorb. This realization is adopted in particular when it is necessary to tear and crush very solid and hard objects or bodies.
  • teeth have the distinction of having a substantially steep front side 10 merged with the radial lines 15, 16, 17 defined above, to form a "hook” or the like, and an advantageously curved rear flank 11 connecting in gentle slope the top of the front flank 10 and the periphery 8 of the disc 1, substantially at the base of the front flank of the next tooth.
  • the two figures 1 and 3 represent two possible forms of teeth for a knife according to the invention, but it is obvious that there may be other tooth shapes, for example trapezoidal shapes.
  • Figure 4 shows part of a crusher 200 applying knife according to the invention.
  • This crusher comprises at least one rotation shaft 20 of regular polygonal cross section with x sides complementary to the shape of the central opening 2, a plurality of knives 100 threaded on the rotation shaft 20, and a plurality of spacers 21, each spacer being interposed between two consecutive knives, two consecutive knives 100 being angularly offset relative to each other by 360 ° / x.
  • the cross section of the shaft rotation 20 has a regular hexagonal and the number of knives 100 threaded on the shaft 20 is equal to six, these six knives 100 being regularly offset angularly relative to each other by 60 °. But it is obvious that the number of knives threaded on the rotation shaft can be different from six, especially greater than six.
  • FIG. 2 represents, in projection in a plane perpendicular to the axis 3, in the case where x is equal to six and y to three, all the possible positions of the teeth when the knife is regularly angularly offset by 60 °, c ' that is to say when it successively takes the six possible positions relative to the rotation shaft 20.
  • the three teeth 5-7 are respectively in the positions referenced 5 I , 6 I and 7 I.
  • the three teeth take the respective positions referenced 511, 611 and 711, and so on until the sixth angular offset of the knife, by 300 ° from its initial position, where the teeth are in the positions respectively referenced 5 VI , 6 VI and 7 VI .
  • FIG. 4 The different positions of the teeth referenced in FIG. 2 are shown in Figure 4 which perfectly demonstrates that with a single knife structural configuration, but by shifting each knife, by compared to the previous one, with an angular value equal to 360 ° / x, it is possible to obtain a grinder configuration in which teeth 5-7 are all perfectly offset from each other.
  • the structure of the shredder knife described above allows to eliminate the aforementioned drawbacks of knives according to art previous, because it is indisputable that this structure allows not to use only one type of knife for making shredders equally efficient than the grinders obtained with the previous knives, but of a significantly lower cost price.

Abstract

La présente invention concerne les couteaux pour broyeurs déchiqueteurs à cisailles rotatives et les broyeurs réalisés avec ces couteaux. Le couteau 100 selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comporte un disque cylindrique de révolution 1, une percée centrale 2 réalisée dans le disque et ayant une forme polygonale régulière à x côtés 4, et y dents 5, 6, 7 situées à la périphérie 8 du disque 1, ces dents étant situées respectivement sur y droites radiales 15, 16, 17, deux d'entre elles consécutives faisant un angle A égal à 360°. (y + 1/xy) , les autres faisant entre elles des angles B égaux à 360°. (xy - y -1/(y -1)xy). Le broyeur 200 faisant application du couteau 100 défini ci-dessus comporte au moins un arbre de rotation 20 à section polygonale régulière à x côtés complémentaire de la forme de la percée 2, une pluralité de couteaux 100 enfilés sur l'arbre de rotation 20, et une pluralité d'entretoises 21, chaque entretoise étant interposée entre deux couteaux consécutifs 100, deux couteaux consécutifs 100 étant décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de (360°/x). <IMAGE> <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les couteaux entrant dans la constitution des broyeurs déchiqueteurs à cisailles rotatives, c'est-à-dire des appareils qui permettent de réduire le volume de nombreux objets et corps de toute sorte en les déchiquetant en vue par exemple de leur stockage et/ou éventuellement de leur transport vers des lieux de traitement, recyclage et/ou élimination.
Il est connu des broyeurs, comme par exemple ceux qui sont décrits dans les EP-A-0 667 187 et EP-A-0 760 257, qui comportent au moins un arbre de rotation fixé dans un caisson, d'une section transversale de forme polygonale régulière, et une pluralité de couteaux enfilés sur cet arbre de rotation en étant séparés les uns des autres par des entretoises.
Un couteau pour un tel broyeur est généralement constitué d'un disque cylindrique de révolution, d'une percée centrale de forme polygonale régulière réalisée dans le disque et complémentaire de la section transversale de l'arbre de rotation, et de dents réparties à la périphérie du disque.
Il est par ailleurs connu que, pour qu'un broyeur puisse donner de bons résultats, il est notamment nécessaire de soumettre les corps et/ou objets à broyer à des efforts de déchirement par torsion ou analogue, juste avant leur broyage et/ou déchiquetage. Dans ce but, les dents ne doivent pas être toutes disposées sur une même droite parallèle à l'axe de l'arbre de rotation.
Dans la plupart des broyeurs actuels, la section transversale des arbres de rotation, ainsi que, de façon complémentaire, la percée centrale des couteaux, ont une forme hexagonale régulière. De plus, pour permettre aux broyeurs de fonctionner avec un rendement acceptable pour toutes sortes d'objets, les couteaux comportent souvent trois dents régulièrement réparties à la périphérie du disque, à 120° l'une de l'autre.
Il est donc nécessaire de prévoir différents types de couteau réalisés de façon que, pour chaque type de couteau, les dents soient décalées angulairement par rapport à la position de ces dents pour les autres types de couteau, par rapport à la percée réalisée au centre du disque, afin que, lorsque ces couteaux sont enfilés sur l'arbre de rotation, les dents ne soient pas alignées suivant une droite parallèle à l'axe de cet arbre de rotation, mais décalées angulairement les unes par rapport aux autres.
A titre d'exemple, avec des couteaux à percée centrale hexagonale et comportant trois dents régulièrement réparties à la périphérie du disque, il est généralement prévu quatre types de couteau, dans lesquels la position des trois dents est décalée angulairement par rapport à la position de la percée centrale, respectivement de 0°, 15°, 30° et 45°.
En conséquence, les constructeurs de broyeurs doivent constituer des stocks de ces quatre types de couteau différents, ce qui influe sur le coût de revient de ces broyeurs car, non seulement il est d'abord nécessaire de réaliser quatre types de couteau différents, mais il faut en plus gérer les stocks de façon très sérieuse pour pouvoir répondre à la demande des clients et/ou de sa propre fabrication.
Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un couteau pour broyeur qui ne présente pas l'inconvénient décrit ci-dessus.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un couteau pour broyeur, comprenant un disque cylindrique de révolution, une percée centrale réalisée dans le disque, ladite percée centrale étant de forme polygonale régulière à x côtés, et y dents situées à la périphérie du disque, y étant au moins égal à deux, caractérisé par le fait que les y dents sont situées à la périphérie du disque respectivement sur y droites radiales, deux d'entre elles consécutives faisant un angle A égal à 360°. y + 1 / xy , les autres faisant entre elles des angles B égaux à 360°. xy - y -1 / (y -1)xy.
Selon une autre caractéristique de l'invention, x est égal à six et y à trois.
La présente invention a aussi pour objet un broyeur faisant application du couteau défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un arbre de rotation à section transversale polygonale régulière à x côtés complémentaire de la forme de ladite percée centrale, une pluralité de couteaux enfilés sur l'arbre de rotation, et une pluralité d'entretoises, chaque entretoise étant interposée entre deux couteaux consécutifs, deux couteaux consécutifs étant décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 360° / x.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels:
  • La figure 1 représente un schéma de principe d'un mode de réalisation d'un couteau pour broyeur selon l'invention, comportant trois dents et une percée centrale de forme hexagonale régulière,
  • La figure 2 représente un schéma permettant d'expliciter le résultat obtenu lorsqu'un broyeur est équipé de six couteaux comme celui schématiquement représenté sur la figure 1,
  • La figure 3 représente un mode de réalisation avantageux d'un couteau selon l'invention, conforme au schéma de principe selon la figure 1, et
  • La figure 4 représente, en vue de dessus, un mode de réalisation d'une partie d'un broyeur équipé de six couteaux comme ceux représentés sur les figures 1 ou 3.
    • Le Demandeur tient à préciser que les figures ne représentent que des exemples de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention.
    Il précise en outre que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments.
    Il précise aussi que, si le mode de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustré comporte plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments.
    Il est enfin précisé que, pour la simplification de la présente description, les mêmes moyens portent les mêmes références quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de la représentation de ces moyens.
    Ceci ayant été précisé, la figure 1 représente de façon schématique un premier mode de réalisation d'un couteau 100 selon l'invention. Ce couteau comporte un disque cylindrique de révolution 1, une percée centrale 2 réalisée dans le disque, c'est-à-dire de façon que son axe 3 soit confondu avec celui du disque. La section de cette percée est de forme polygonale régulière à x côtés 4.
    Dans l'exemple illustré, cette forme est un hexagone régulier et le nombre x est donc égal à six mais il est précisé que, dans le cadre de la présente description, par "forme polygonale régulière", on entend toute forme polygonale régulière au sens mathématique, et aussi toute forme qui permet d'obtenir le même résultat, c'est-à-dire qui permet de définir un nombre de positions angulaires régulières, par exemple des formes cannelées ou analogues.
    Le couteau 100 comporte en outre y dents 5, 6, 7 situées à la périphérie 8 du disque 1, y étant au moins égal à deux. Dans l'exemple préférentiel illustré, ce nombre de dents est égal à trois.
    Selon une caractéristique importante de la présente invention, les y dents 5, 6, 7 sont situées à la périphérie du disque respectivement sur y droites radiales 15, 16, 17, deux d'entre elles consécutives 15 et 16 faisant un angle A égal à 360°. y + 1 / xy, les autres, 15 et 17 d'une part, 16 et 17 d'autre part, faisant entre elles des angles B égaux à 360°. xy - y -1 / (y -1)xy.
    Dans le cas de l'exemple illustré, dans lequel la percée centrale 2 est de forme hexagonale régulière et y est égal à trois, l'angle A est égal à 80° et les deux autres angles B sont tous deux égaux à 140°, figures 1 et 3.
    Mais il est possible de réaliser d'autres formes de couteau selon l'invention. Notamment, x peut être égal à huit et y à trois. Dans ce cas, l'angle A est égal à 60° et les deux angles B sont égaux à 150°.
    Pour x égal à six et y à deux, l'angle A serait égal à 90° et la valeur du seul angle B est égale à 270°. Pour x égal à huit et y à deux, l'angle A serait égal à 67,5° et la valeur de l'unique angle B est égale à 292,5°, et ainsi de suite.
    Il est à noter que, dans les formules définies ci-dessus, x doit être au moins égal à trois. En outre, il a été constaté par l'inventeur que les répartitions des dents les plus adaptées étaient obtenues quand x est un nombre pair, par exemple égal à six.
    Il est cependant bien évident que l'homme du métier saura choisir la solution qui conviendra le mieux au problème du broyeur qu'il devra construire et/ou utiliser. Les exemples donnés ci-dessus apportent déjà des solutions qui ont permis d'obtenir de très bons résultats. Ces solutions répondent en fait à la plus grande partie des problèmes qui peuvent se présenter à un homme du métier.
    La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un couteau selon l'invention, dans lequel les dents 5-7 ont une forme particulière qui leur permet d'être plus résistantes aux efforts et donc de plus facilement les absorber. Cette réalisation est adoptée notamment quand il est nécessaire de déchirer et broyer des objets ou des corps très solides et durs. Ces dents présentent la particularité de comporter un flanc avant 10 raide sensiblement confondu avec les droites radiales 15, 16, 17 définies ci-avant, pour former un "croc" ou analogue, et un flanc arrière 11 avantageusement courbe reliant en pente douce le sommet du flanc avant 10 et la périphérie 8 du disque 1, sensiblement à la base du flanc avant de la dent suivante.
    Les deux figures 1 et 3 représentent deux formes possibles de dents pour un couteau selon l'invention, mais il est bien évident qu'il peut exister d'autres formes de dents, par exemple des formes trapézoïdales.
    La figure 4 représente une partie d'un broyeur 200 faisant application du couteau selon l'invention.
    Ce broyeur comporte au moins un arbre de rotation 20 à section transversale de forme polygonale régulière à x côtés complémentaire de la forme de la percée centrale 2, une pluralité de couteaux 100 enfilés sur l'arbre de rotation 20, et une pluralité d'entretoises 21, chaque entretoise étant interposée entre deux couteaux consécutifs, deux couteaux consécutifs 100 étant décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 360° / x.
    Dans l'exemple avantageux illustré, la section transversale de l'arbre de rotation 20 a une hexagonale régulière et le nombre de couteaux 100 enfilés sur l'arbre 20 est égal à six, ces six couteaux 100 étant régulièrement décalés angulairement les uns par rapport aux autres de 60°. Mais il est évident que le nombre de couteaux enfilés sur l'arbre de rotation peut être différent de six, notamment supérieur à six.
    La figure 2 représente, en projection dans un plan perpendiculaire à l'axe 3, dans le cas où x est égal à six et y à trois, toutes les positions possibles des dents quand le couteau est régulièrement décalé angulairement de 60°, c'est-à-dire lorsqu'il prend successivement les six positions possibles par rapport à l'arbre de rotation 20.
    Dans la première position du couteau 100 par rapport à l'arbre 20, les trois dents 5-7 sont respectivement dans les positions référencées 5I, 6I et 7I. Quand le couteau est décalé angulairement de 60°, les trois dents prennent les positions respectives référencée 511, 611 et 711, et ainsi de suite jusqu'au sixième décalage angulaire du couteau, de 300° par rapport à sa position initiale, où les dents sont dans les positions respectivement référencées 5VI, 6VI et 7VI.
    Les différentes positions des dents référencées sur la figure 2 sont reportées sur la figure 4 qui démontre parfaitement que, avec une seule configuration structurelle de couteau, mais en décalant chaque couteau, par rapport au précédent, d'une valeur angulaire égale à 360° / x, il est possible d'obtenir une configuration de broyeur dans laquelle les dents 5-7 sont toutes parfaitement décalées les unes par rapport aux autres.
    La structure de couteau pour broyeur décrite ci-dessus permet d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-avant des couteaux selon l'art antérieur, car il est incontestable que cette structure permet de n'utiliser qu'un seul type de couteau pour la réalisation de broyeurs tout aussi performants que les broyeurs obtenus avec les couteaux antérieurs, mais d'un prix de revient nettement inférieur.

    Claims (7)

    1. Couteau (100) pour broyeur (200), comprenant un disque cylindrique de révolution (1), une percée centrale (2) réalisée dans le disque, ladite percée centrale ayant une forme polygonale régulière à x côtés (4), et y dents (5, 6, 7) situées à la périphérie (8) du disque (1), y étant au moins égal à deux, caractérisé par le fait que les y dents (5, 6, 7) sont situées à la périphérie du disque respectivement sur y droites radiales (15, 16, 17), deux d'entre elles consécutives faisant un angle A égal à 360°. y + 1 / xy , les autres faisant entre elles des angles B égaux à 360°. xy - y -1 / (y -1)xy.
    2. Couteau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que x est un nombre pair.
    3. Couteau (100) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite percée (2) est de forme hexagonale régulière.
    4. Couteau (100) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que y est égal à trois, l'angle A étant alors égal à 80°, les deux autres angles B étant égaux à 140°.
    5. Broyeur (200) faisant application du couteau (100) selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un arbre de rotation (20) à section transversale de forme polygonale régulière à x côtés complémentaire de la forme de ladite percée (2), une pluralité de couteaux (100) enfilés sur l'arbre de rotation (20), et une pluralité d'entretoises (21), chaque entretoise étant interposée entre deux couteaux consécutifs (100), deux couteaux consécutifs (100) étant décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 360° / x.
    6. Broyeur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que x est un nombre pair.
    7. Broyeur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la section transversale dudit arbre de rotation (20) est de forme hexagonale régulière, que le nombre de couteaux (100) enfilés sur ledit arbre (20) est au moins égal à six, ces six couteaux (100) étant régulièrement décalés angulairement les uns par rapport aux autres de 60°.
    EP99402584A 1998-10-30 1999-10-20 Couteau pour broyeur déchiqueteur à cisailles rotatives apte à être enfilé sur un arbre à section transversale de forme polygonale régulière et broyeur comportant un tel couteau Withdrawn EP0997197A1 (fr)

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