FR2731366A1 - Broyeur a marteaux a fonctionnement optimise - Google Patents

Abstract

Dans ce broyeur à marteaux comportant une chambre de broyage alimentée par un puits d'introduction (3) et contenant des marteaux (4), le puits (3) est dimensionné de manière à contenir 1,1 à 1,5 fois le remplissage de la chambre (6), la paroi (8) de fermeture du puits est déplaçable en va-et-vient tout en pouvant retenir un volume de matière à broyer avant son introduction dans la chambre (6), une ouverture de remplissage (1) du puits étant aménagée dans une paroi latérale (10) de ce dernier dans une zone située au-dessous de la position d'attente relevée de la paroi (8) et étant raccordée à une trémie de remplissage (13), et le pivotement des marteaux (13) étant limité par des butées (15). Application notamment aux broyeurs à marteaux utilisés dans le recyclage de matière plastique de matériaux composites.

Description

La présente invention concerne un broyeur à marteaux pour fonctionnement

discontinu, c'est-à-dire dans lequel la matière à broyer introduite est retenue fermement pendant une certaine durée de traitement dans la chambre de broyage, comportant un rotor entraîné en rotation, qui est équipe de marteaux suspendus de façon pendulaire, un carter fixe du broyeur, qui entoure le rotor et qui enferme, dans la zone du rotor, une chambre cylindrique de broyage, qui est agencée, sur sa partie circonférentielle située en bas dans la direction de la force de pesanteur, sous la forme d'une plaque perforée pour laisser passer en permanence et de façon automatique une fraction fine de la matière à broyer, un puits d'introduction, qui débouche tangentiellement dans la chambre de broyage approximativement dans le sens de la force de pesanteur pour l'introduction de la matière à broyer, devant être traitée, et qui peut être fermé par une paroi mobile de fermeture dans la zone de la jonction entre la chambre de broyage et le puits d'introduction, et un volet de vidage, un tiroir de vidage ou analogue, disposé en bas, dans la direction de la force de pesanteur, de la chambre de broyage et servant à évacuer de façon discontinue une fraction grossière de la matière broyée sortant de la chambre de broyage, du type connu par exemple d'après la demande de brevet allemand DE 42 16

638 C1.

Ce document décrit un procédé pour fragmenter et séparer, avec triage les différentes matières plastiques de pièces composites devant être recyclées, qui sont constituées par un support formé d'une matière plastique dure à paroi épaisse, par une couche intercalaire disposée de manière à adhérer fermement à ce support et formée d'un matériau mousse, et par une feuille flexible à paroi mince, qui adhère sur la face extérieure de cette couche intercalaire et possède une épaisseur inférieure à celle du support. Les composants composites sont tout d'abord fragmentés sous la forme de particules approximativement en forme de dés ou même de bandes, de préférence avec une taille de particules ou une longueur de côté en coupe transversale d'environ 20 mm et à partir de matières plastiques encore différentes. Ensuite, les particules formées sont divisées à sec en leurs différents matériaux et ces derniers sont séparés au moyen d'un tri. À cet effet, le matériau mousse, moins résistant à la rupture, des particules est fragmenté mécaniquement au moyen d'une contrainte d'impact et de rebond appliquée aux particules, en des morceaux nettement plus petits que les restes de particules formés de la matière plastique plus résistante à la rupture. Les morceaux plus petits de matériau mousse sont éliminés par tamisage des morceaux restants plus grossiers de particules. Ces deux opérations - subdivision des particules composites avec fragmentation sélective des parties de mousse et séparation par un tamisage des petits morceaux de matériau mousse s'effectuent dans un broyeur à marteaux fonctionnant de façon discontinue et dans lequel est intégrée une plaque perforée. Dans le cas de composants composites formés de trois matériaux, le mélange, qui subsiste tout d'abord et est constitué par des morceaux cassés de matière plastique dure à paroi épaisse et des petits morceaux de feuille à paroi mince, est ensuite séparé par tri au moyen d'un criblage vertical à l'air, avec un faible tourbillonnement. Lors de la subdivision ou de la fragmentation des articles composites à l'aide du broyeur à marteaux,, il est essentiel, pour avoir un traitement des composant:s, qui endommage peu ces derniers, que, dans le cas du fonctionnement discontinu, on utilise de très brèves durées de traitement et que les durées de traitement trouvées, optimales pour les matériaux, soient respectées autant: que possible à la seconde près. Dans le cas d'un traitement plus long, la matière plastique s'échauffe dans le broyeur à marteaux et il se produit des collages, des obstructions ou des blocages, qui perturbent fortement le fonctionnement et ne peuvent être éliminés qu'en y passant beaucoup de temps. D'autre part, il est nécessaire de respecter une certaine durée minimale de traitement pour toutes les particules contenues dans la charge respective, afin

d'obtenir un résultat admissible de fragmentation ou de division.

Éventuellement il faudrait éviter qu'une partie des particules ne soit

pas encore complètement fragmentée en les matériaux individuels.

C'est surtout un remplissage rapide et complet de l'espace de traitement du broyeur à marteaux qui pose des problèmes. En raison d'un remplissage retardé, qui peut être dû par exemple à une accumulation dans le puits d'introduction ou éventuellement également en raison d'un certain effet de refoulement rétrograde de l'unité de broyage, les particules, qui pénètrent en premier dans l'espace de traitement, sont traitées pendant une plus longue durée que les particules arrivant en dernier. Cette différence entre les temps de traitement des particules n'est en aucune manière négligeable par rapport à la durée globale moyenne de traitement. À cet égard, il faut tenir compte du fait que non seulement la durée de traitement des charges devrait être approximativement la même pour toutes les charges et pour toutes les particules d'une charge, mais qu'également pour toutes les charges, il faudrait respecter un même degré de remplissage de la chambre de traitement du broyeur à marteaux, et ce d'une manière reproductible de façon précise, étant donné que le degré de remplissage est également important pour le résultat. À partir de là, un chargement retardé et/ou un chargement non identique d'une charge à la suivante ont un effet nuisible sur le résultat du procédé, à

savoir une fragmentation propre et complète du matériau composite.

Le brevet allemand N 816 784 décrit un dispositif de remplissage pour un broyeur, qui est désigné comme étant un broyeur centrifuge, le dispositif de remplissage devant empêcher d'une part une formation de ponts de la matière à broyer à l'intérieur du puits d'introduction, mais d'autre part également une rétro-accélération dangereuse de la matière à broyer par l'ensemble de broyage hors du puits d'introduction. Le dispositif de remplissage connu possède un puits d'introduction, qui se rétrécit dans le sens d'introduction et qui est disposé sur la face frontale axiale de la chambre de broyage à symétrie de révolution et débouche d'une manière approximativement centrée dans la chambre de broyage, avec une excentricité légèrement décalée vers le bas. À l'extrémité supérieure du puits d'introduction sont disposés, à une très faible distance, deux clapets de fermeture pivotants, parmi lesquels le clapet intérieur peut basculer uniquement dans le puits, tandis que le clapet extérieur peut être ouvert uniquement en direct:ion de l'extérieur. De façon appropriée, les deux clapets sont reliés entre eux rigidement, dans une position approximativement à angle droit et peuvent pivoter conjointement: autour d'un axe de pivotement commun. Dans la position de fermeture relevée -, le clapet de fermeture peut être bloqué à l'encontre de l'action de la force de pesanteur. Le clapet extérieur est équipé d'un poussoir, qui est guidé de manière à être déplaçable à angle droit par rapport au plan du clapet et peut être déplacé manuellement tandis qu'une plaque de pression est fixée à la manière d'un piston sur l'extrémité de ce poussoir, qui est située du côté du puits. Lorsque le clapet intérieur est fermé, que le clapet extérieur est ouvert et que la plaque de pression est rétractée en étant serrée contre ce clapet, l'espace angulaire enserré entre ces deux éléments, forme un espace de préparation pour une nouvelle matière à broyer. Cette matière à broyer préparée peut être insérée au moyen d'un basculement simultané des deux clapets, sans risque d'éjection de la matière à broyer dans le puits d'introduction. Lorsque le clapet extérieur est dans la position fermée, la matière à broyer située dans le puits d'introduction est repoussée d'une manière forcée en direction de la chambre de broyage par le poussoir et la plaque de pression, mais n'est pas introduite complètement dans la chambre de broyage. D'une manière générale ceci est lié au fait que le puits d'introduction est monté axialement sur la chambre de broyage et fait un angle d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation. La plaque de pression, qui est montée dans le puits d'introduction en étant inclinée par rapport au plan de rotation, ne doit pas trop se rapprocher de la chambre de broyage, car sinon, elle serait heurtée et endommagée par l'ensemble de broyage. Entre l'ensemble de broyage et la plaque de pression subsiste un volume résiduel en forme de coin qui est d'une taille approximativement identique à celle de la chambre de préparation entre les deux clapets, au niveau de l'extrémité supérieure du puits d'introduction. Par conséquent, une introduction rapide et complète du matériau à broyer dans la chambre de broyage n'est pas exécutée avec le dispositif de remplissage connu. Le spécialiste ne peut également par ailleurs tirer, du dispositif de remplissage connu, aucune incitation dans le sens d'une optimisation du procédé pour une action sélective de broyage de

broyeurs à marteaux.

Le brevet US 1 622 849 décrit un broyeur à marteaux comportant un puits d'introduction, qui se raccorde radialement à la périphérie de la chambre circulaire de broyage, cette dernière étant disposée en position inclinée sous un angle d'environ 45 par rapport à la direction de la force de pesanteur. La matière à broyer est introduite de façon forcée dans la chambre de broyage, au moyen d'une vis convoyeuse qui s'étend à l'intérieur du puits cylindrique d'introduction, et qui remplit complètement la section transversale intérieure du puits d'introduction. Ce broyeur à marteaux est conçu de manière à avoir un fonctionnement continu, dans lequel tous les constituants de la matière à broyer sont complètement accélérés par centrifugation à travers la chambre de broyage et sont traites uniformément par l'ensemble de broyage. De même, le spécialiste ne pourrait tirer de ce document aucune suggestion concernant un traitement sélectif de fraction déterminé de la matière à broyer et d'une optimisation associée du procédé de fonctionnement du broyeur à marteaux. La demande de brevet allemand mise à l'inspection publique 85 403 décrit une limitation dissymétrique du mouvement de pivotement des marteaux d'un broyeur à marteaux, la dissymétrie résultant cependant de la représentation donnée sur le dessin et

n'étant pas mentionnée expressément dans la description ni n'étant

constatée par le spécialiste à partir de l'ensemble du document décrit.

Par conséquent, dans le cas d'une dissymétrie de la limitation du trajet de pivotement, il pourrait également s'agir d'une imprécision non

intentionnelle du dessin. D'autre part dans ce document-

contrairement à une forme de réalisation appropriée de la présente invention - la plage avant de basculement (environ 67 ) des marteaux est indiquée comme étant supérieure à la zone de la plage de

basculement arrière (environ 33 ).

L'invention a pour but de perfectionner le broyeur à marteaux du type dont on est parti, de manière que ce broyeur soit optimisé pour une action sélective de fragmentation et un traitement avec ménagement de la matière à broyer et de manière à obtenir des

conditions favorables de traitement.

Ce problème est résolu conformément à l'invention à partir du broyeur à marteaux du type indiqué en préambule, grâce à la combinaison des caractéristiques suivantes: * la section transversale intérieure et la longueur du volume du contenu du puits rectiligne d'introduction réalisé avec une forme prismatique sont dimensionnées de telle sorte que lorsqu'on execute une mesure pour un remplissage complet de la chambre de broyage avec un dépôt en vrac de la matière à broyer - le puits d'introduction puisse recevoir une quantité égale au moins à 1,1 fois et de préférence à environ 1,5 fois un remplissage de la chambre de broyage, * la paroi mobile de fermeture peut être déplacée en va-et-

vient, au moyen d'un guide longitudinal dans le puits d'introduction -

en fonction de la longueur de cette dernière - entre une position d'attente soulevée et une position de travail abaissée sur la périphérie de la chambre de broyage, de telle sorte que la matière à broyer introduite dans le puits d'introduction lorsque la paroi de fermeture est soulevée, puisse être insérée d'une manière forcée dans la chambre de broyage sous l'effet d'un déplacement de la paroi de fermeture en direction de la chambre de broyage et, puisse y être ensuite retenue de façon fixe, * au-dessous de la position d'attente soulevée - de la paroi de fermeture est disposée, dans une paroi latérale du puits d'introduction,

une ouverture de remplissage, le volume de réception, situé au-

dessous de l'ouverture de remplissage, du puits d'introduction étant suffisamment conséquent pour pouvoir y loger commodément un remplissage complet de la chambre de broyage, e sur le côté extérieur est disposée, en avant de l'ouverture de remplissage prévue sur le puits d'introduction, une trémie de remplissage pouvant être fermée à sa partie inférieure et logeant un remplissage de la chambre de broyage et dont l'ouverture d'évacuation débouche dans l'ouverture de remplissage du puits d'introduction, la course de pivotement des marteaux est limitée vers l'arrière, au moins, dans le sens de rotation, par des butées qui sont disposées de telle sorte que la position rétractée du/des marteaux corresponde approximativement à la position tangentielle, dirigée vers l'arrière dans le sens de rotation, ou d'une position pivotée au maximum d'environ 10 au-delà de la position tangentielle, de telle sorte que dans la position de butée arrière, les marteaux fassent saillie, par leur côté longitudinal avant, au-delà des disques du rotor, qui portent les marteaux. Grâce à l'invention, dans le cas d'un fonctionnement discontinu du broyeur à marteaux, on peut respecter approximativement à la seconde près de brèves durées de traitement de la matière à broyer pour toutes les particules d'une charge et éviter des différences de temps, conditionnées par la durée de remplissage, lors du traitement de particules individuelles. En outre, on peut respecter, d'une charge à l'autre, un degré de remplissage déterminé relativement élevé de la chambre de traitement. Grâce au dispositif conforme à l'invention de remplissage et de compression complémentaire, on peut introduire une plus grande quantité de matière que celle introduite automatiquement par l'ensemble de broyage. Pour une densité élevée de chargement, telle qu'on peut l'obtenir dans le cas de l'utilisation du dispositif de compression complémentaire, les conditions favorables sont créées à l'intérieur de la chambre de broyage pour une fragmentation sélective et on obtient les processus typiques de fragmentation, qui sont nécessaires ou désirés. Alors que, dans le cas d'un faible chargement de l'espace de broyage, il apparaît presque exclusivement une contrainte du matériau par rebond, dans le cas d'une charge élevée on peut observer en réalité une contrainte de choc et de frottement appliquée à la matière. Étant donné que les processus de choc et de frottement appliquent à la matière à broyer une contrainte nettement plus faible que des processus de rebond, la contrainte produite par choc et frottement peut être utilisée volontairement pour la fragmentation sélective uniquement des constituants, qui sont les plus sensibles à la rupture, de la matière composite. Aucune partie de matière n'est sollicitée pendant une durée inutilement longue sur la base de la durée de sollicitation, précise à la seconde, de la charge complète, c'est-à-dire qu'il ne se produit aucune perte de la fraction du rotor, qui subsiste dans la chambre de broyage, par exemple sur la base d'une durée partiellement trop longue de traitement. Ceci a pour effet que d'une part la quantité de la fraction du rotor est élevée et que d'autre part les impuretés de la fraction tamisée - fragmentée de façon sélective - sont minimales. Dans le cas d'une trop longue durée de traitement, il peut se produire un fort échauffement de matières plastiques. Ceci peut conduire à un endommagement thermique du polymère ainsi qu'une

plastification et un collage indésirables de particules individuelles.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la trémie de remplissage, qui est montée sur le côté extérieur en avant du puits d'introduction est agencée sous la forme d'un logement, prévu pour la matière à peser, d'une balance, la trémie de remplissage utilisée comme logement pour:La matière à peser ainsi qu'un obturateur coulissant raccordé à son extrémité inférieure étant suspendus de manière à être entièrement librement mobiles par rapport au puits d'introduction, sur l'étendue du déplacement de pesée dans la direction verticale, mais sinon, étant associés au puits d'introduction

dans une position relative constante.

Selon une autre caractéristique de l'invention, une butée ou une barrette de butée est associée respectivement à chaque marteau ou à chaque rangée de marteaux disposés sur la même périphérie de l'ensemble de broyage du rotor de sorte que dans une position déployée, conditionnée par la force centrifuge, du/des marteaux chaque marteau vient s'appliquer contre le côté plat, tourné à l'opposé du sens de rotation, de la butée ou de la barrette de butée voisine, située en avant du marteau, et dans une position rétractée d'évitement, conditionnée par une résistance, du/des marteaux, chaque marteau frappe le côté avant de la butée ou de la barrette de butée, qui est

voisine et située en arrière dans le sens de rotation.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les butées sont disposées de telle sorte que la position de butée avancée du/des marteaux soit située à l'intérieur d'une plage angulaire, qui est limitée d'une part approximativement par la position déployée radiale et d'autre part par une position avancée au maximum d'environ 25 vers

l'avant dans le sens de rotation, au-delà de la position déployée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente

invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en

référence au dessin annexé, dont la figure unique représente une coupe

transversale d'un broyeur à marteaux.

Le broyeur à marteaux représenté sur la figure est prévu pour un fonctionnement discontinu, tel qu'il est utilisé essentiellement dans la fragmentation sélective d'une matière à broyer. La matière à broyer introduite est retenue de façon fixe et broyée pendant une certaine durée de traitement dans la chambre de broyage; seule une fraction déterminée de la matière à broyer, qui peut être différenciée au niveau des matières constitutives, est fragmentée de façon sélective, tandis que le reste de la matière à broyer n'est sensiblement pas influencé. Le broyeur à marteaux possède un rotor 2 entraîné en rotation, qui est équipé de marteaux à suspension pendulaire 4. Les marteaux sont suspendus à la périphérie du rotor par l'intermédiaire d'articulations basculantes 5. Un carter fixe 1 du broyeur, qui renferme une chambre cylindrique de broyage 6 dans la zone du rotor, entoure ce rotor. Cette chambre est agencée, sur la partie périphérique située à la partie inférieure par rapport à la direction de la force de pesanteur, sous la forme d'une plaque perforée 7 permettant d'évacuer d'une manière continue et automatique une fraction fine de la matière à broyer. Dans la chambre de broyage débouche tangentiellement, à partir du haut lorsque l'on considère la direction de la force de pesanteur, un puits d'introduction 3 pour une matière à broyer devant être traitée, ce puits pouvant être fermé par une paroi mobile de séparation 8 dans la zone de la jonction entre la chambre de broyage 6 et le puits d'introduction 3. Dans la partie inférieure, dans la direction de la force de pesanteur, de la chambre de broyage est monté un clapet de vidage 9 servant à évacuer de façon discontinue une

fraction grossière de la matière broyée hors de la chambre de broyage.

Pour respecter de brèves durées identiques de traitement de la matière à broyer pour toutes les particules d'une charge lors d'un fonctionnement discontinu du broyeur à marteaux et pour pouvoir reproduire de façon précise un degré déterminé de remplissage de l'espace de traitement, d'une charge à la suivante, dans le broyeur à marteaux il est prévu une possibilité d'améliorer le remplissage, réalisé au niveau du puits d'introduction. À cet effet, le puits d'introduction 3 est agencé avec une forme rectiligne et prismatique, afin que la paroi de fermeture 8 puisse être soulevée ou abaissée à l'intérieur de ce puits. La section transversale intérieure et la longueur L du puits d'introduction, au niveau du volume de réception, sont dimensionnées de telle sorte que ce puits puisse recevoir au moins 1,1 fois et de préférence environ 1,5 fois un remplissage complet de la chambre de broyage, en prenant ici pour base un dépôt en vrac assez lâche de la matière à broyer. La paroi de fermeture 8, qui est mobile dans le puits d'introduction, peut être déplacée en va-et-vient, au moyen d'un guide longitudinal non représenté, dans le puits d'introduction 3 - en fonction de sa longueur - entre une position d'attente soulevée, représentée par des lignes en trait mixte, et une position de travail abaissée contre le pourtour de la chambre de broyage 6 et qui est représentée par des lignes en trait plein. De ce fait on peut insérer de façon forcée dans la chambre de broyage 6 la matière à broyer, qui a été introduite dans le puits d'introduction, lorsque la paroi de fermeture 8 était soulevée, au moyen d'un déplacement descendant de la paroi de fermeture en direction de la chambre de broyage et la maintenir ensuite fermement dans cette chambre. Une ouverture de remplissage 11 est aménagée, dans une paroi latérale 10

du puits d'introduction, au-dessous de la position d'attente - soulevée -

de la paroi de fermeture 8; la longueur 1, qui s'étend depuis le bord supérieur du carter jusqu'au bord inférieur de l'ouverture de remplissage est naturellement inférieure à la longueur totale L du puits d'introduction entre le bord supérieur du carter et la position

d'attente de la paroi de fermeture. Le volume de réception, situé au-

dessous de l'ouverture de remplissage 11, du puits d'introduction est suffisamment conséquent pour qu'un remplissage complet de la chambre de broyage puisse être logé commodément jusqu'au bord

inférieur de l'ouverture de remplissage 11 dans le puits d'introduction.

Sur le côté extérieur en avant de l'ouverture de remplissage 11 est disposée une bascule 12 comportant un logement en forme de trémie 1:3 pour la matière à peser et dont l'ouverture 14 de sortie en vrac

débouche dans l'ouverture de remplissage du puits d'introduction.

L'ouverture de descente en vrac peut être fermée par un obturateur coulissant 17. Le logement pour la matière à peser et le tiroir coulissant sont déplaçables d'une manière générale entièrement librement dans la direct:ion verticale par rapport au puits d'introduction, sur l'étendue du déplacement de pesée, mais par ailleurs sont associés à ce puits dans

une position relative constante par rapport à ce dernier.

Un cycle de broyage exécuté avec le broyeur à marteaux représenté se déroule alors de la manière suivante: pendant le temps de traitement d'une charge introduite auparavant, une nouvelle quantité de la matière à broyer est chargée dans le logement 13 en forme d'entonnoir servant à loger la matière à peser, la bascule 12 affichant en permanence la quantité de remplissage. L'obturateur coulissant 17 est situé, pendant cet intervalle de temps, dans la position fermée représentée. La bascule 12 permet la pesée d'une quantité de consigne prédéterminée. Pendant le traitement d'une charge dans le broyeur à marteaux, la paroi de fermeture 8 dans le puits d'introduction 3 est retenue dans la position de travail représentée par des lignes en trait plein. Pendant le traitement de la charge introduite auparavant dans le broyeur à marteaux, la nouvelle quantité pesée est retenue à l'état prêt dans la partie inférieure du logement recevant la

matière à peser, en amont de l'obturateur coulissant fermé.

Lors du traitement de la matière à broyer introduit auparavant dans le broyeur à marteaux, cette matière est fragmentée de façon sélective, la fraction fragmentée étant évacuée de façon continue vers le bas à travers la plaque perforée jusqu'à ce que cette fraction de la matière à broyer soit complètement éliminée de cette matière et que seules soient encore présentes, dans la chambre de broyage, des parties grossières qui ne doivent pas être fragmentées. Dans le cas de différences élevées de dureté entre les fractions des différentes matières de la matière à broyer, une telle fragmentation sélective est possible aisément et est obtenue au bout d'une brève durée de traitement. Pour éviter un endommagement de la fraction grossière subsistante, il faudrait interrompre très rapidement l'opération de broyage après la fragmentation complète de la fraction molle et vider la chambre de broyage. À cet effet, on a prévu, dans la partie inférieure du carter 1 du broyeur, le clapet de vidage 9, qui se raccorde dans la direction circonférentielle à la plaque perforée 7 et peut être ouvert après déverrouillage, au moyen d'un mouvement de basculement. La matière broyée grossière, qui subsiste dans la chambre de broyage, est éjectée rapidement, par l'ouverture inférieure du carter de broyage, au moyen des outils de broyage du rotor qui continue à tourner, et la chambre de broyage est vidée. Après fermeture et verrouillage du clapet de vidage 9, le broyeur à marteaux est préparé pour la réception

d'une nouvelle charge.

Pour un nouveau remplissage de la chambre de broyage 6 avec la matière broyée, on soulève la paroi de fermeture 8 pour l'amener depuis la position de travail abaissée dans le position d'attente indiquée par une ligne en trait mixte, au-dessus de l'ouverture de remplissage 11, puis on abaisse l'obturateur coulissant 17 et on ouvre l'ouverture d'évacuation en vrac du logement 13 de réception de la matière à peser. De ce fait, sous l'action de la force de pesanteur, la nouvelle matière à broyer, qui est pesée et est maintenue à l'état prêt, descend dans le puits de réception 3 et, à partir de là, tombe dans la chambre de broyage 4 équipée du rotor 2 qui continue à tourner de toute manière dans cette chambre. Étant donné que son sens de rotation 16 coïncide, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, avec le sens d'arrivée de la matière à broyer, cette dernière est introduite rapidement dans la chambre de broyage, pour l'ensemble rotatif de broyage. Par ailleurs, après le glissement de la matière à broyer dans le puits d'introduction, la paroi de fermeture 8 est à nouveau immédiatement abaissée de la position d'attente soulevée à la position de travail inférieure. Dans la mesure o des particules d'assez grande taille de la matière à broyer viendraient se bloquer à l'intérieur du puits d'introduction, le risque d'une formation de ponts est éliminépar la paroi de fermeture qui s'abaisse; cette paroi provoque l'insertion imposée de la matière de broyage dans la chambre de broyage. Dans tous les cas, la chambre de broyage est remplie rapidement par la nouvelle matière à broyer, sous l'effet de l'abaissement de la paroi de fermeture 8 dans la position de travail, et la zone d'embouchure du puits d'introduction dans la chambre de broyage est fermée. Toutes les particules de la matière à broyer pénètrent presque simultanément dans la chambre de broyage de sorte que - en liaison avec un vidage rapide de la chambre de broyage - une même durée de traitement est garantie pour toutes les particules de la charge, même si cette durée devait être globalement relativement brève. De ce fait, pour toutes les particules des différentes charges, on obtient les mêmes conditions de traitement dans le broyeur à marteaux, de sorte que l'on peut tabler sur un résultat uniforme de traitement. Le remplissage et le vidage rapides de la chambre de broyage permettent en outre de brèves durée; de traitement optimisées du point de vue opératoire, pour le cas d'utilisation, qui est

essentiellement envisagé, d'une fragmentation sélective.

Les marteaux 4 accrochés au rotor par l'intermédiaire de l'axe de basculement 5, peuvent basculer librement dans la direction circonférentielle sur une certaine plage angulaire correspondant approximativement à 90 . À chaque marteau 4 ou à chaque série de marteaux, disposés dans la périphérie, des outils de broyage du rotor est associée respectivement une butée 15 se présentant sous la forme d'une barrette de butée. Grâce à une disposition correspondante de la barrette de butée, la plage angulaire de mobilité des marteaux est

disposée de façon dissymétrique par rapport à la direction radiale.

D'une manière générale, chaque marteau peut prendre la position déployée représentée par des lignes en trait plein, sous l'effet de la force centrifuge, mais, dans cette position, il frappe déjà, par sa face plane située en avant dans le sens de rotation 16, la barrette de butée voisine située en avant ou vient au moins très près du côté arrière de cette barrette. Dans le cas d'une résistance dans la matière à broyer, le

marteau s'écarte en arrière en sens inverse du sens de rotation 16.

Lorsque la résistance augmente très fortement d'une façon transitoire, il peut se produire un pivotement arrière brusque des marteaux. Pour que, dans cette situation, les marteaux voisins dans la direction circonférentielle ne se gênent pas réciproquement, il est également prévu une limitation de la trajectoire de basculement arrière du marteau, au moyen des butées 15. Dans la position d'évitement, dirigée vers l'arrière, d'un marteau 4 ce dernier frappe, par sa face plane arrière, la face avant de la butée arrière voisine 15. La position rétractée du marteau, qui est indiquée par une ligne en trait mixte, correspond approximativement: à la position tangentielle dirigée vers l'arrière dans le sens de rotation 16. Grâce à la disposition dissymétrique et à la limitation de l'espace de déplacement des marteaux, on obtient d'une part une forte possibilité d'évitement des marteaux vers l'arrière et par conséquent un broyage avec ménagement, notamment après un remplissage rapide de la chambre de broyage. Un dimensionnement légèrement supérieur à 90 de la plage angulaire disponible pour la libre mobilité des marteaux est approprié. La plage angulaire limitée par les plaques de butée est fixée, à partir d'une plage angulaire de 90 déterminée d'une part par la position déployée radiale et d'autre part par la position tangentielle, dirigée vers l'arrière, des marteaux et disposée de façon dissymétrique par rapport à la position radiale, de telle sorte que d'une part les marteaux puissent basculer d'environ 15 à - en avant dans le sens de rotation - au-delà de la position déployée radiale. D'autre part, c'est-à-dire au voisinage de la position tangentielle dirigée vers l'arrière, un basculement supplémentaire atteignant jusqu'à environ 10 devrait être autorisé. Les marteaux basculés en arrière doivent, dans la position de butée arrière, encore faire nettement saillie, par un côté longitudinal, au-delà des disques du rotor. Comme cela a déjà été mentionné plus haut, seules de faibles intensités de contrainte sont nécessaires ou souhaitées pour une fragmentation sélective par rapport à d'autres processus de fragmentation dans des broyeurs à marteaux. En raison de ces faibles intensités de contrainte, il faut faire fonctionner le broyeur à marteaux avec une vitesse de rotation faible correspondante. Les forces centrifuges pour les vitesses de rotation comparablement faibles ne suffisent pas pour placer en permanence en position radiale les marteaux qui circulent dans la matière à broyer. Au contraire, ces marteaux sont complètement déviés vers l'arrière, notamment au début d'un chargement. Les plaques de butée empêchent une déviation trop import:ante ou une pénétration complète des marteaux entre les disques du rotor, de sorte que l'on obtient une puissance globale élevée de fragmentation dans le cas de l'introduction d'une matière devant subir une fragmentation préalable grossière. De même, on peut obtenir une faible usure au moyen de la rencontre, sur une certaine étendue en surface, entre un marteau et une plaque de butée. Étant donné que sur la base des plaques de butée situées à l'extérieur, les marteaux ne peuvent pas se coincer réciproquement, par exemple sous l'effet d'accumulations, on obtient également une grande sécurité de

fonctionnement.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Broyeur à marteaux pour fonctionnement discontinu, c'est-à-dire dans lequel la matière à broyer introduite est retenue fermement pendant une certaine durée de traitement dans la chambre de broyage, comportant * un rotor entraîné en rotation, qui est équipé de marteaux suspendus de façon pendulaire, * un carter fixe du broyeur, qui entoure le rotor et qui enferme, dans la zone du rotor, une chambre cylindrique de broyage, qui est agencée, sur sa partie circonférentielle située en bas dans la direction de la force de pesanteur, sous la forme d'une plaque perforée pour laisser passer en permanence et de façon automatique une fraction fine de la matière à broyer, * un puits d'introduction, qui débouche tangentiellement dans la chambre de broyage approximativement dans le sens de la force de pesanteur pour l'introduction de la matière à broyer, devant être traitée, et qui peut être fermé par une paroi mobile de fermeture dans la zone de la jonction entre la chambre de broyage et le puits d'introduction, et * un volet de vidage, un tiroir de vidage ou analogue, disposé en bas, dans la direction de la force de pesanteur, de la chambre de broyage et servant à évacuer de façon discontinue une fraction grossière de la matière broyée sortant de la chambre de broyage, caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes: * la section transversale intérieure et la longueur (L) du volume du contenu du puits rectiligne d'introduction (3) réalisé avec

une forme prismatique sont dimensionnées de telle sorte que -

lorsqu'on exécute une mesure pour un remplissage complet de la chambre de broyage (6) avec un dépôt en vrac de la matière à broyer - le puits d'introduction (3) puisse recevoir une quantité égale au moins à 1, 1 fois et de préférence à environ 1,5 fois un remplissage de la chambre de broyage, * la paroi mobile de fermeture (8) peut être déplacée en va--et-vient, au moyen d'un guide longitudinal dans le puits d'introduction (3) - en fonction de la longueur de cette dernière - entre

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une position d'attente soulevée et une position de travail abaissée sur la périphérie de la chambre de broyage (6), de telle sorte que la matière à broyer introduite dans le puits d'introduction (3) lorsque la paroi de fermeture (8) est soulevée, puisse être insérée d'une manière forcée dans la chambre de broyage (6) sous l'effet d'un déplacement de la paroi de fermeture (8) en direction de la chambre de broyage (6) et 8 puisse y être ensuite retenue de façon fixe, * au-dessous de la position d'attente soulevée - de la paroi de fermeture (8) est disposée, dans une paroi latérale (10) du puits d'introduction (3), une ouverture de remplissage (1), le volume de réception, situé au- dessous de l'ouverture de remplissage (1), du puits d'introduction (3) étant suffisamment conséquent pour pouvoir y loger commodément un remplissage complet de la chambre de broyage, * sur le côté extérieur est disposée, en avant de l'ouverture de remplissage (1) prévue sur le puits d'introduction (3), une trémie de remplissage (13) pouvant être fermée à sa partie inférieure et logeant un remplissage de la chambre de broyage et dont l'ouverture d'évacuation (14) débouche dans l'ouverture de remplissage (1) du puits d'introduction (3), * la course de pivotement des marteaux (4) est limitée vers l'arrière, au moins, dans le sens de rotation (16), par des butées (15) qui sont disposées de telle sorte que la position rétractée du/des marteaux (4) corresponde approximativement à la position tangentielle, dirigée vers l'arrière dans le sens de rotation (16), ou d'une position pivotée au maximum d'environ 10 au-delà de la position tangentielle, de telle sorte que dans la position de butée arrière, les marteaux fassent saillie, par leur côté longitudinal avant, au-delà des disques du rotor (2), qui

portent les marteaux.

2. Broyeur à marteaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie de remplissage (13), qui est montée sur le côté extérieur en avant du puits d'introduction (3), est agencée sous la forme d'un logement, prévu pour la matière à peser, d'une balance (12), la trémie: de remplissage (13) utilisée comme logement pour la matière à peser ainsi qu'un obturateur coulissant (17) raccordé à son extrémité inférieure étant suspendus de manière à être entièrement librement mobiles par rapport au puits d'introduction (3), sur l'étendue du déplacement de pesée dans la direction verticale, mais sinon, étant

associés au puits d'introduction dans une position relative constante.

3. Broyeur à marteaux (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une butée (15) ou une barrette de butée est associée respectivement à chaque marteau (4) ou à chaque rangée de marteaux (4) disposés sur la même périphérie de l'ensemble de broyage du rotor (2) de sorte que * dans une position déployée, conditionnée par la force centrifuge, du/des marteaux (4) chaque marteau (4) vient s'appliquer contre le côté plat, tourné à l'opposé du sens de rotation (16), de la butée (15) ou barrette de butée voisine, située en avant du marteau (4); et

* dans une position rétractée d'évitement, conditionnée par.

une résistance, du/des marteaux (4), chaque marteau (4) frappe le côté avant de la butée (15) ou de la barrette de butée, qui est voisine et située

en arrière dans le sens de rotation (16).

4. Broyeur à marteaux selon la revendication 3, caractérisé en ce que les butées sont disposées de telle sorte que la position de butée avancée du/des marteaux (4) soit située à l'intérieur d'une plage angulaire, qui est limitée d'une part approximativement par la position déployée radiale et d'autre part par une position avancée au maximum d'environ 25 vers l'avant dans le sens de rotation, au-delà

de la position déployée.