FR2758097A1

FR2758097A1 - INDUSTRIAL SHREDDER DEVICE

Info

Publication number: FR2758097A1
Application number: FR9700167A
Authority: FR
Inventors: Hubert Chazelle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-07
Filing date: 1997-01-07
Publication date: 1998-07-10
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: DE19704247A1; FR2758097B1

Abstract

Dispositif de broyeur industriel. Il comprend au débouché d'une trémie d'alimentation (3), d'une part un tambour (1) mû en rotation continue sur un axe horizontal (2), la paroi cylindrique (11) du tambour (1) étant percée d'ouvertures (10) dans chacune desquelles peut coulisser, pour saillir de la surface cylindrique (11) du tambour (1), une dent (50) montée en libre rotation par son extrémité (51) interne au tambour sur un arbre (5) parallèle à l'axe de rotation (2) du tambour (1), l'arbre (5) étant mobile en déplacement de façon discontinue et réversible selon un cercle (C) concentrique à l'axe (2); et d'autre part, sensiblement au droit du tambour (1), au moins une enclume de retenue (6) munie de dents (61) qui coopèrent avec les extrémités libres (52) des dents (50) du tambour (1) pour déchiqueter la matière provenant de la trémie (3), l'enclume (6) étant mobile, de façon contrôlée, en déplacement sensiblement vertical.par.Industrial crusher device. It comprises at the outlet of a feed hopper (3), on the one hand a drum (1) moved in continuous rotation on a horizontal axis (2), the cylindrical wall (11) of the drum (1) being pierced with 'openings (10) in each of which can slide, to project from the cylindrical surface (11) of the drum (1), a tooth (50) mounted in free rotation by its end (51) internal to the drum on a shaft (5) parallel to the axis of rotation (2) of the drum (1), the shaft (5) being movable in discontinuous and reversible manner according to a circle (C) concentric with the axis (2); and on the other hand, substantially in line with the drum (1), at least one retaining anvil (6) provided with teeth (61) which cooperate with the free ends (52) of the teeth (50) of the drum (1) to shredding the material coming from the hopper (3), the anvil (6) being movable, in a controlled manner, in substantially vertical displacement.

Description

La présente invention a pour objet un dispositifThe present invention relates to a device

de broyeur industriel.industrial grinder.

On connaît déjà des dispositifs de broyeur industriel, les plus utilisés étant les broyeurs rapides à marteaux et les broyeurs lents à couteaux. Les premiers, utilisés pour des matériaux composites tels que voitures et appareils électroménagers, présentent l'inconvénient de réduire les matériaux les plus cassants ou les moins solides, c'est-à-dire les matériaux non métalliques, en poussière noirâtre. Ce résidu de broyage, essentiellement constitué de verre, de minéraux, d'oxydes et surtout de matières plastiques, est très difficile à valoriser. Cette poussière ne peut en effet pas être triée, il est donc difficile de valoriser les matières qu'elle contient, d'autre part elle ne présente qu'une valorisation énergétique très complexe et d'un rendement médiocre en raison de la présence d'environ 50% de matière incombustible. Les broyeurs lents, quant à eux, ne génèrent pas ce résidu de broyage poussiéreux lors du traitement des matériaux composites et hétérogènes comme ceux cités précédemment, par contre, soit ils n'absorbent pas assez de matière et leur rendement est mauvais, soit ils en absorbent trop, bourrent et cassent, de plus, ils ne résistent pas aux Industrial grinder devices are already known, the most commonly used being fast hammer mills and slow knife mills. The former, used for composite materials such as cars and household appliances, have the disadvantage of reducing the most brittle or less solid materials, that is to say non-metallic materials, blackish dust. This grinding residue, consisting essentially of glass, minerals, oxides and especially plastics, is very difficult to valorize. This dust can not be sorted, it is therefore difficult to value the materials it contains, on the other hand it has a very complex energy recovery and a poor performance due to the presence of about 50% incombustible material. Slow mills, meanwhile, do not generate this dusty grinding residue during the treatment of composite and heterogeneous materials such as those mentioned above, on the other hand, either they do not absorb enough material and their performance is bad, or they absorb too much, stuff and break, moreover, they do not resist

éléments durs non broyables.non-crushable hard elements.

La présente invention a pour but de remédier à ces divers inconvénients en proposant un dispositif de broyeur permettant de déchiqueter la matière à traiter sans réduire en poussière les plus cassants ou les moins résistants, et d'obtenir des morceaux potentiellement The present invention aims to overcome these various disadvantages by providing a grinder device for shredding the material to be treated without reducing to dust the most brittle or less resistant, and obtain potentially pieces

triables pour en améliorer la valorisation. sortable to improve its value.

Le dispositif objet de la présente invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend d'une part, au débouché d'une trémie d'alimentation, un tambour monté en rotation sur un axe horizontal et mû par un élément moteur principal qui dispense une force motrice continue, la paroi cylindrique dudit tambour étant percée d'ouvertures régulièrement réparties, dans chacune desquelles peut coulisser, pour saillir de la surface cylindrique dudit tambour ou rentrer dans celui-ci, une dent montée en libre rotation, par son extrémité interne au tambour, sur un arbre parallèle à l'axe de rotation du tambour, ledit arbre étant mobile en déplacement selon un cercle concentrique audit axe, sous l'action d'un élément moteur auxiliaire dispensant une force motrice auxiliaire discontinue et réversible; et d'autre part au débouché de ladite trémie, sensiblement au droit dudit tambour, au moins une enclume de retenue munie de dents qui coopèrent avec les extrémités libres des dents du tambour pour déchiqueter la matière provenant de la trémie, ladite enclume étant mobile, de façon contrôlée, en The device which is the subject of the present invention is essentially characterized in that it comprises, on the one hand, at the outlet of a feed hopper, a drum rotatably mounted on a horizontal axis and driven by a main driving element which dispenses a driving force continues, the cylindrical wall of said drum being pierced with regularly distributed openings, in each of which can slide, to protrude from the cylindrical surface of said drum or enter therein, a tooth mounted for free rotation, by its inner end to drum, on a shaft parallel to the axis of rotation of the drum, said shaft being movable in a circle concentric to said axis, under the action of an auxiliary motor element dispensing a discontinuous and reversible auxiliary driving force; and on the other hand at the outlet of said hopper, substantially at the right of said drum, at least one holding anvil provided with teeth which cooperate with the free ends of the teeth of the drum to shred the material from the hopper, said anvil being movable, in a controlled manner,

déplacement sensiblement vertical.substantially vertical displacement.

Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention l'axe du tambour est porté par au moins un bras pivotant, sensiblement parallèle à la sole de la trémie, autorisant des mouvements sensiblement verticaux dudit tambour, lesquels sont enregistrés par un capteur connecté à un organe de commande de l'élément moteur auxiliaire. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, un second capteur enregistre l'énergie absorbée par l'élément moteur principal d'entraînement du tambour, et est également connecté à l'élément moteur auxiliaire qui assure le déplacement et le positionnement de l'arbre autour de l'axe de rotation du tambour. En fonction de la position fixe de l'arbre par rapport à l'axe de rotation du tambour, les extrémités According to an additional feature of the device according to the invention the axis of the drum is carried by at least one pivoting arm, substantially parallel to the sole of the hopper, allowing substantially vertical movements of said drum, which are recorded by a sensor connected to a control member of the auxiliary motor element. According to a particular embodiment of the device according to the invention, a second sensor records the energy absorbed by the main drive element of the drum drive, and is also connected to the auxiliary motor element which ensures the displacement and positioning of the shaft around the axis of rotation of the drum. Depending on the fixed position of the shaft relative to the axis of rotation of the drum, the ends

libres des dents sont en saillie d'un seul côté de celui-ci. Free teeth are protruding from one side of it.

La combinaison de l'action des deux capteurs permet d'assurer une alimentation constante de la matière devant le tambour. En effet, si un surplus de matière s'accumule sous le tambour, il provoque la remontée de ce dernier, qui est perçue par le capteur du bras pivotant ce qui entraîne automatiquement la rotation de l'arbre portant les dents dans le sens de rotation du tambour, les dents s'effaçant alors en regard de la trémie pour saillir dans une autre région, inférieure par exemple, de manière à stopper ou limiter l'alimentation et à broyer The combination of the action of the two sensors ensures a constant supply of material in front of the drum. Indeed, if a surplus of material accumulates under the drum, it causes the rise of the latter, which is perceived by the sensor of the pivoting arm which automatically causes the rotation of the shaft carrying the teeth in the direction of rotation of the drum, the teeth fading then opposite the hopper to project into another region, for example lower, so as to stop or limit the feed and grind

progressivement le surplus.gradually the surplus.

La variation de sortie des dents peut être compensée, afin d'obtenir une qualité de broyage constante, par la position de la ou les enclumes de retenue par rapport au tambour et à leur résistance à l'effacement, face à la The output variation of the teeth can be compensated, in order to obtain a constant grinding quality, by the position of the retaining anvil (s) with respect to the drum and their resistance to erasure, facing the

contrainte des matériaux entraînés par le tambour. stress of the materials driven by the drum.

La combinaison de l'action des deux capteurs assure également deux autres fonctions, la détermination de la quantité de matière amenée et broyée, et l'adaptation de l'appareil aux variations de résistance que présente la matière à broyer. En effet, le capteur enregistrant l'intensité de l'effort de rotation du tambour commande l'augmentation ou la diminution de la saillie des plaques du côté de la matière. L'effort est donc contrôlé et l'appareil normalement utilisé ne peut ni caler, ni casser, tout en absorbant et broyant des matériaux très divers, à une The combination of the action of the two sensors also provides two other functions, the determination of the amount of material fed and milled, and the adaptation of the apparatus to the variations in resistance that the material to grind. Indeed, the sensor recording the intensity of the rotational force of the drum controls the increase or decrease of the projection of the plates on the material side. The effort is therefore controlled and the apparatus normally used can neither stall nor break, while absorbing and grinding a variety of materials, at a

cadence prédéterminée.predetermined rate.

D'autre part, dans le cas de l'entraînement par le tambour d'un élément non broyable, ce dernier est éjecté automatiquement du fait de l'effacement de la ou les On the other hand, in the case of the drive by the drum of a non-grindable element, the latter is ejected automatically due to the erasure of the or

enclumes au delà d'un certain seuil de résistance. anvils beyond a certain threshold of resistance.

Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la The advantages and features of the present invention will emerge more clearly from the

description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, description which follows and which refers to the annexed drawing,

lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. which represents a non-limiting embodiment thereof.

Dans le dessin annexé: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe transversale d'un dispositif de broyeur selon In the accompanying drawing: FIG. 1 represents a schematic cross-sectional view of a grinder device according to

l'invention.the invention.

- la figure 2 représente une vue schématique FIG. 2 represents a schematic view

partielle de face du même dispositif. partial face of the same device.

- la figure 3 représente une vue schématique de FIG. 3 represents a schematic view of

profil d'une partie du même dispositif. profile of a part of the same device.

- la figure 4 représente une vue schématique en coupe transversale du même dispositif lors d'un bourrage. Si on se réfère à la figure 1 on peut voir qu'un dispositif de broyeur selon l'invention, comporte un tambour 1 monté en rotation R sur un axe 2 au débouché d'une trémie oblique 3 dans laquelle descend par gravité la matière 30 à broyer, le tambour 1 étant mû par un moyen moteur, non - Figure 4 shows a schematic cross-sectional view of the same device during a jam. With reference to FIG. 1, it can be seen that a grinder device according to the invention comprises a drum 1 rotatably mounted R on an axis 2 at the outlet of an oblique hopper 3 in which the material 30 descends by gravity. to grind, the drum 1 being moved by a motor means, no

représenté, dispensant une force continue. represented, providing continuous strength.

L'axe 2 est porté par les extrémités 40 de bras 4, dont un seul est visible sur la figure, sensiblement parallèles à la sole 31 de la trémie 3 sur laquelle ils sont montés pivotants par leurs autres extrémités 41 sur un axe 42. On notera que des vérins double effet, non représentés, sont solidaires des extrémités 40 des bras 4, afin de permettre le soulèvement du tambour 1 et The axis 2 is carried by the ends 40 of arms 4, only one of which is visible in the figure, substantially parallel to the sole 31 of the hopper 3 on which they are pivotally mounted by their other ends 41 on an axis 42. note that double-acting cylinders, not shown, are integral with the ends 40 of the arms 4, to allow the lifting of the drum 1 and

éventuellement le rappel de celui-ci vers le bas. possibly the recall of it down.

Le tambour 1 comporte intérieurement un arbre 5, parallèle à l'axe 2, muni de dents 50 s'étendant sensiblement radialement, chacune montée en libre rotation sur l'arbre 5 par une extrémité 51, l'autre extrémité 52 étant engagée dans une ouverture 10 pratiquée dans la paroi cylindrique 11 du tambour 1 et évasée transversalement du The drum 1 internally comprises a shaft 5, parallel to the axis 2, provided with teeth 50 extending substantially radially, each mounted for free rotation on the shaft 5 by one end 51, the other end 52 being engaged in a opening 10 made in the cylindrical wall 11 of the drum 1 and flared transversely of the

côté intérieur pour permettre le guidage des dents 50. inner side to allow the guidance of the teeth 50.

L'arbre 5 peut tourner autour de l'axe 2, parallèlement à celui-ci, en décrivant un cercle C concentrique au tambour 1, sous l'action d'un moyen moteur, non représenté, dispensant une force discontinue et réversible. Une enclume de retenue 6 est disposée transversalement à la base de la sole 31 de la trémie 3, cette enclume 6 peut pivoter sur un axe transversal 60, elle est maintenue en position haute par un moyen de rappel de force réglable, non représenté, qui peut être un vérin par exemple, dont la commande peut être asservie à un capteur de pression. L'enclume 6 est munie de dents 61, dont une seule est visible sur la figure, qui coopèrent avec les The shaft 5 can rotate about the axis 2, parallel thereto, by describing a concentric circle C to the drum 1, under the action of a motor means, not shown, providing a discontinuous and reversible force. A holding anvil 6 is arranged transversely to the base of the sole 31 of the hopper 3, this anvil 6 can pivot on a transverse axis 60, it is held in the up position by an adjustable force return means, not shown, which can be a jack for example, whose control can be slaved to a pressure sensor. The anvil 6 is provided with teeth 61, only one of which is visible in the figure, which cooperate with the

dents 50 du tambour 1.teeth 50 of the drum 1.

Si on se réfère maintenant à la figure 2 on peut voir que l'axe 2 est constitué de deux bouts d'arbre creux et 21 solidaires chacun d'un des flasques, respectivement 12 et 13, du tambour 1 et tournant dans des paliers, respectivement 22 et 23, solidaires des bras 4, non représentés sur cette figure, la partie médiane 53 de l'arbre 5, lequel est de type vilebrequin, étant excentrée et ses extrémités 54 et 55 traversant axialement les bouts Referring now to FIG. 2, it can be seen that the axis 2 consists of two hollow shaft ends and each integral with one of the flanges, respectively 12 and 13, of the drum 1 and rotating in bearings, respectively 22 and 23, secured to the arms 4, not shown in this figure, the middle part 53 of the shaft 5, which is crankshaft type, being eccentric and its ends 54 and 55 axially crossing the ends

d'arbre creux respectivement 20 et 21. hollow shaft respectively 20 and 21.

En tournant, le tambour 1 entraîne les dents 50 qui, selon la position de l'arbre 5 par rapport à l'axe 2, By turning, the drum 1 drives the teeth 50 which, according to the position of the shaft 5 with respect to the axis 2,

sortent toutes successivement du même côté. all come out successively on the same side.

Les dents 50 entraînent la matière 30 contre les dents 61 de l'enclume de retenue 6, les éléments broyés sont The teeth 50 drive the material 30 against the teeth 61 of the holding anvil 6, the crushed elements are

ensuite amenés sur une zone de tri, non représentée. then brought to a sorting zone, not shown.

La résistance au déplacement et le pivotement de l'enclume 6 sont des composantes des conditions et de la The resistance to movement and the pivoting of the anvil 6 are components of the conditions and the

qualité souhaitée du broyage.desired quality of grinding.

Dans ce mode particulier de réalisation, comme cela est visible sur la figure 3, les dents 50 sont montées par quatre sur un palier 56 lui-même monté en libre rotation sur la partie médiane 51 de l'arbre 5, l'une des quatre dents 50 est solidaire fixement du palier 56, tandis que les trois autres sont solidarisées au palier 56 par l'intermédiaire d'une articulation 57 de manière qu'elles puissent pivoter selon d'un axe parallèle à celui de l'arbre 5. D'autre part, comme cela est visible sur les figures 1 et 2, les ouvertures 10 pratiquées dans la paroi cylindrique 11 du tambour 1 sont réparties de la manière suivante, pour chaque série de quatre dents 50 d'un même palier 56, elles sont espacées angulairement de 90' avec un In this particular embodiment, as can be seen in FIG. 3, the teeth 50 are mounted by four on a bearing 56 which is itself mounted for free rotation on the central part 51 of the shaft 5, one of the four teeth 50 is fixedly secured to the bearing 56, while the other three are secured to the bearing 56 by means of a hinge 57 so that they can pivot along an axis parallel to that of the shaft 5. D on the other hand, as can be seen in FIGS. 1 and 2, the openings 10 made in the cylindrical wall 11 of the drum 1 are distributed in the following manner, for each series of four teeth 50 of the same bearing 56, they are angularly spaced 90 'apart with a

décalage de 45 pour la série voisine de quatre dents 50. offset of 45 for the neighboring series of four teeth 50.

En sorte que les dents 61 de l'enclume 6 ne coopèrent simultanément qu'avec une dent 50 sur deux. Si on se réfère maintenant à la figure 4 on peut voir que dans une situation de bourrage, c'est-à- dire lorsqu'il y a un entrainement trop important de matière 30 qui s'accumule sous le tambour 1, celui-ci est soulevé, les bras 4 pivotent sur leur axe 42, ce mouvement est enregistré par un capteur de mouvement, non représenté, connecté à un organe de commande, également non représenté, qui commande la rotation de l'arbre 5 avec pour effet la modification des So that the teeth 61 of the anvil 6 cooperate simultaneously with a tooth 50 on two. Referring now to FIG. 4, it can be seen that in a stuffing situation, that is to say when there is too much entrainment of material which accumulates under the drum 1, the latter is lifted, the arms 4 pivot on their axis 42, this movement is recorded by a motion sensor, not shown, connected to a control member, also not shown, which controls the rotation of the shaft 5 with the effect of the modification of the

emplacement de sortie maximum des dents 50. maximum outlet location of the teeth 50.

Sur la figure 4, les dents 50 ne sortent pas en regard de la trémie 3 mais sortent au maximum dans une région sensiblement diamétralement opposée à celle-ci, et ne sortent que partiellement au droit de l'enclume de retenue 6, en sorte que la matière 30 n'est plus entrainée et que les dents 50 broient le surplus de matière 30 contre les dents de l'enclume de retenue 6, laquelle peut être relevée In FIG. 4, the teeth 50 do not extend facing the hopper 3 but exit at the most in a region substantially diametrically opposite thereto, and only partially leave the right of the holding anvil 6, so that the material 30 is no longer driven and the teeth 50 grind the excess material 30 against the teeth of the holding anvil 6, which can be raised

pour maintenir la qualité de broyage désirée. to maintain the desired grinding quality.

On notera que les dents 50 ainsi que les dents 61 sont, soit amovibles séparément ou par séries, afin de Note that the teeth 50 and the teeth 61 are either removable separately or in series, in order to

permettre leur remplacement, soit garnies de pièces d'usure. allow them to be replaced, either lined with wearing parts.

Il va de soi que la présente invention ne It goes without saying that the present invention

saurait être limitée à la description qui précède d'un de could be limited to the foregoing description of one of

ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de its embodiments, subject to a number of modifications without departing from the scope of

l'invention.the invention.

Claims

1) Industrial grinder device characterized in that it comprises firstly at the outlet of a feed hopper (3), a drum (1) rotatably mounted on a horizontal axis (2) and driven by an element main motor which dispenses a continuous driving force, the cylindrical wall (11) of said drum (1) being pierced with openings (10) regularly distributed, in each of which can slide, to project from the cylindrical surface (11) of said drum or return therein, a tooth mounted (50) for free rotation, at its end (51) internal to the drum, on a shaft (5) parallel to the axis of rotation (2) of the drum (1), said shaft (5) 5) being movable in displacement in a circle (C) concentric to said axis (2), under the action of an auxiliary motor element dispensing a discontinuous and reversible auxiliary driving force; and on the other hand at the outlet of said hopper (3), substantially in line with said drum (1), at least one holding anvil (6) provided with teeth (61) which cooperate with the free ends (52) of the teeth ( 50) of the drum (1) for shredding material from the hopper (3), said anvil (6) being movable,

in a controlled manner, in a substantially vertical displacement.

2) Device according to claim 1 characterized in that the axis (2) of the drum (1) is carried by at least one pivoting arm (4), substantially parallel to the sole (30) of the hopper (3), allowing substantially vertical movements of said drum (1), which are recorded by a sensor connected to a control member

of the auxiliary motor element.

3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that a second sensor records the energy absorbed by the main drive element driving the drum (1), and is also connected to the auxiliary motor element which ensures the displacement and the positioning of the shaft (5) around the axis of rotation

(2) the drum (1).

4) Device according to any one of

preceding claims characterized in that the axis (2)

consists of two hollow shaft ends (20, 21) each secured to one of the flanges (12, 13) of the drum (1) and rotating in bearings (22, 23), the middle portion (53) of the shaft (5) being eccentric and its ends (54,) passing axially through said hollow shaft ends (20,

21).

) Device according to claim 4 characterized in that the teeth (50) of the drum (1) are mounted by four on a bearing (56) itself mounted for free rotation on the middle portion (53) of the shaft (5). ), one of the four teeth (50) being fixedly secured to said bearing (56), while the other three teeth (50) are secured to the bearing (56) via a hinge (57) so that they can rotate according to

an axis parallel to that of said shaft (5).

6) Device according to claim 5 characterized in that the openings (10) formed in the cylindrical wall (11) of the drum (1) for each series of four teeth (50) of the same bearing (56) are spaced angularly from 90, the openings (10) of the series

adjacent to four teeth (50) being offset by 45.

7) Device according to any one of

preceding claims characterized in that the anvil

(6) is held in the up position by at least one jack

whose control is slaved to a pressure sensor.