La présente invention a pour objet un appareil pour dechiqueter des matériaux, notamment du papier ou du carton.
Cet appareil est caractérisé par le fait qu'il comprend un carter dans lequel ledit matériau est amené à circuler et, au moins partiellement logé dans ledit carter, un dispositif de déchiquetage comprenant au moins un support rotatif portant au moins un organe de déchiquetage articulé sur lui de façon à occuper, sous l'effet de la force centrifuge, une position déployée dans laquelle il est actif, cet organe de déchiquetage pouvant s'éclipser, au moins partiellement, par rotation autour de son axe de pivotement sur ledit support, s'il rencontre un obstacle ou si le matériau à déchiqueter offre une résistance inattendue.
L'appareil susmentionné se distingue d'autres réalisations opérant par broyage qui nécessitent la mise en oeuvre d'une puissance importante. Le présent appareil, au contraire, dont le principe repose sur la grande vitesse de rotation des éléments et sur la mobilité des organes de déchiquetage, ne nécessite qu'une faible puissance.
Cet appareil pourra être utilisé dans des domaines divers, outre pour la destruction de papier ou de carton, par exemple pour le broyage de fruits, légumes, fourrage, paille, etc. ou de déchets tels que feuilles mortes, algues, ou même encore du verre, des matières plastiques ou autres.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe schématique d'une première forme d'exécution d'un appareil à déchiqueter;
la fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1;
la fig. 3 est une coupe suivant la ligne m-m de la fig. 1;
la fig. 4 est une vue en élévation d'un détail d'une variante;
la fig. 5 en est une vue en plan;
les fig. 6, 7, 8 et 9 sont des vues en élévation, avec coupe partielle, de quatre autres formes d'exécution d'appareils à déchiqueter;
la fig. 10 est une vue de profil de l'appareil de la fig. 9;
les fig. 11 et 12 sont des vues en élévation, avec coupe partielle, de deux autres formes d'exécution d'appareils à déchiqueter;
la fig. 13 est une coupe horizontale d'une autre forme d'exécution d'un appareil à déchiqueter;
la fig. 14 est une coupe suivant la ligne XIV-XIV de la fig. 13;
;
la fig. 15 est une vue en élévation, schématique, d'une autre forme d'exécution d'un appareil à déchiqueter;
la fig. 16 est une coupe suivant la ligne XVI-XVI de la fig. 15;
la fig. 17 est une vue en élévation schématique d'une autre forme d'exécution d'appareil à déchiqueter, et
la fig. 18 est une coupe suivant la ligne XVIll-XVllI de la fig. 17.
L'appareil représenté aux fig. 1 à 3 comprend un carter cylindrique 1 dans lequel est logé, disposé coaxialement, un arbre rotatif 2 entraîné par un moteur non représenté. Cet arbre porte une série de disques, dont deux seuls sont visibles au dessin, constitués chacun de deux pièces 3a et 3b, 4a et 4b entre lesquelles sont logées des organes de déchiquetage 5, respectivement 6, en forme de couteaux. Chaque couteau est articulé sur le disque qui le porte au moyen d'une cheville 7.
Lors de la rotation de l'arbre 2, à la vitesse de 1500 à 3000 t/mn, par exemple, les couteaux sont amenés à occuper la position représentée à la fig. 1 du dessin dans laquelle ils se déploient, sous l'action de la force centrifuge. Ces couteaux passent à travers des chicanes 8 en forme de peignes, fixées intérieurement sur la paroi du carter 1.
Le matériau à déchiqueter est amené à se déplacer axialement dans le carter 1, suivant la direction des flèches 9. Si les couteaux rencontrent un obstacle ou si le matériau à déchiqueter offre une résistance inattendue, les couteaux peuvent se rabattre dans une position éclipsée représentée en traits mixtes aux fig. 2 et 3. Les organes de butée des couteaux dans les positions éclipsées sont constitués par les moyeux des disques qui les portent. Ces moyeux sont de diamètres différents de façon telle que, dans le sens d'avance du matériau dans le carter 1, c'est-à-dire dans le sens des ffèches 9, la position extrême des couteaux successifs soit de moins en moins éclipsée.
En variante, les disques pourront porter chacun plus'un couteau, par exemple deux ou quatre, diamétralement opposés par paires. De même, le carter pourra porter plus de deux peignes 8 répartis angulairement sur sa paroi.
En variante également, les couteaux pourront être remplacés par de simples fouets formés de ressorts-fils ou autres.
Le nombre des disques dont sera muni l'arbre 2 dépend de la longueur de travail sur laquelle on désire opérer, c'est-à-dire du degré de finesse jusqu'auquel on désire pousser le déchiquetage.
Dans la variante des fig. 4 et 5, les peignes fixes 8 constituant les chicanes sont remplacés par des doigts 10 articulés sur un arbre 11 perpendiculaire à l'arbre désigné par 12, portant les disques 13 munis de couteaux 14. Ces derniers passent entre les doigts 10 qui sont rappelés chacun par un ressort à boudin 15.
Lorsque les couteaux exercent sur les doigts 10, par l'intermédiaire du matériau à déchiqueter, une pression dépassant une valeur limite, les doigts 10 s'éclipsent, à l'encontre de l'action de leurs ressorts de rappel 15, pour occuper la position représentée en traits mixtes à la fig. 5.
Dans la forme d'exécution de la fig. 6, le carter, désigné d'une façon générale par 16, présente une première partie 16a, de forme tronconique, suivie d'une partie 16b cylindrique. Ce carter enferme quatre arbres parallèles 17 portant chacun des disques 18 munis de couteaux 19.
L'agencement est tel que les couteaux s'entrecroisent au cours de la rotation des disques dans le sens des flèches 20. Le matériau à déchiqueter est amené à se déplacer dans le carter dans le sens de la flèche 21. Des peignes 22, formant chicanes, sont disposés. transversalement au milieu du bas de la partie tronconique 16a du carter.
La forme d'exécution de la fig. 7 diffère de celle de la fig. 6 essentiellement par le fait que la paire d'arbres inférieurs, désignés par 23, tourne en sens inverse Fdes arbres de la paire inférieure de la forme d'exécution de la fig. 6. Les peignes centraux 22 de cette dernière sont remplacés ici par des peignes 24 portés par la paroi du carter 16.
Dans la forme d'exécution de la fig. 8, on trouve un carter conique 25 dans lequel sont disposés trois arbres 26 dont les axes sont perpendiculaires à celui du carter et dont les couteaux 27 s'entrecroisent au cours de la rotation desdits arbres.
Des peignes fixes 28 formant chicanes sont fixés à la paroi 25 du carter.
L'appareil selon les fig. 9 et 10 comprend deux arbres rotatifs 29 portant des couteaux 30 et plusieurs arbres perpendiculaires auxdits arbres 29.
Chacun de ces arbres perpendiculaires comprend deux demi-arbres 31a et 3 lob, tournant en sens inverse, situés dans le prolongement l'un de l'autre, et qui sont munis chacun d'un disque 32a, 32b, portant un couteau 33a, 33b. Les différents couteaux 33a de même que les couteaux 33b des arbres adjacents s'entrecroisent au cours de la rotation et sont situés de part et d'autre du plan médian, désigné par 34 à la fig. 9, des arbres 29. L'agencement est tel que les couteaux 33a et 33b ne croisent pas, au cours de leur rotation, les trajectoires 35 des couteaux 30.
Dans la forme d'exécution de la fig. 11, le carter, désigné d'une façon générale par 36, présente une partie tronconique 36a, une partie torique 36b et une partie cylindrique 36c.
L'appareil comprend deux arbres rotatifs 37 disposés transversalement dans le carter, dans la partie torique 36b de celui-ci, sur lesquels sont montés des couteaux 38. L'appareil comprend deux autres arbres 39, parallèles aux arbres 37 et qui portent deux cylindres 40 en caoutchouc mou servant à faire avancer le matériau à déchiqueter dans le sens de la flèche 41.
En variante, ces deux cylindres, de relativement grand diamètre, en matériau élastiquement déformable, pourront être remplacés par deux cylindres de plus petit diamètre, en matériau plus dur, agencés de façon à pouvoir s'éloigner l'un de l'autre à l'encontre de l'action d'un dispositif élastique de rappel.
Dans la forme d'exécution de la fig. 12,1'appareil comprend trois arbres 42 parallèles les uns aux autres, munis chacun de couteaux 43. Il comprend encore deux rouleaux 44 servant à supporter et à entraîner un tapis roulant 45 destiné à amener, dans le sens de la flèche 46 et à une vitesse relativement lente, le matériau à déchiqueter en regard d'une fraise rotative 47, tournant à grande vitesse, assurant le dégrossissage de l'opéra- tion de déchiquetage et envoyant le matériau pré-déchiqueté dans la zone où les couteaux 43 sont actifs.
La forme d'exécution des fig. 13 et 14 est du genre de celle des fig. 1 à 3, la différence que le carter cylindrique, désigné par 48, ne contient pas qu'un seul arbre mais quatre arbres 49 munis chacun de couteaux 50, parallèles à l'axe du carter. Ce dernier porte, intérieurement, deux pièces 51 en forme de peignes entre les dents desquelles passent les couteaux 50.
Dans toutes les formes d'exécution décrites ci-dessus, les couteaux rotatifs de déchiquetage sont situés à l'intérieur du carter. Dans les formes d'exécution ci-après, les couteaux sont situés à l'extérieur.
Dans la forme d'exécution des fig. 15 et 16, le carter, désigné d'une façon générale par 52, est un carter cylindrique à étages 52a, 52b, 52c et 52d. A la hauteur de chaque étage sont disposés, autour du carter, six arbres rotatifs 53, dont les axes sont parallèles à celui du carter, et qui sont situés à l'extérieur de ce dernier. Chaque arbre 53 porte une série de coupe teaux 54 s'engageant, lors de leur rotation, dans le carter par des fenêtres 55 que présente chaque étage de celui-ci.
La forme d'exécution des fig. 17 et 18 diffère de celle des fig. 15 et 16 par le fait que les étages du carter, désigné par 56, sont remplacés par une partie tronconique 56a de ce dernier.
Ce carter est entouré, à différents niveaux, d'arbres rotatifs 57 au nombre de trois à chaque niveau, et non pas de six comme dans la forme d'exécution précédente. Les couteaux de déchiquetage 58, portés par les arbres 57, pénètrent dans le carter 56, au cours de leur rotation, par des fenêtres 59 menagées dans celui-ci, à la hauteur de chacun desdits arbres.
The present invention relates to an apparatus for shredding materials, in particular paper or cardboard.
This apparatus is characterized in that it comprises a housing in which said material is caused to circulate and, at least partially housed in said housing, a shredding device comprising at least one rotary support carrying at least one shredding member articulated on him so as to occupy, under the effect of centrifugal force, a deployed position in which it is active, this shredding member being able to be eclipsed, at least partially, by rotation about its pivot axis on said support, s '' it meets an obstacle or if the material to be shredded offers unexpected resistance.
The aforementioned apparatus is distinguished from other embodiments operating by grinding which require the use of a significant power. The present device, on the contrary, whose principle is based on the high speed of rotation of the elements and on the mobility of the shredding members, requires only low power.
This device can be used in various fields, in addition to the destruction of paper or cardboard, for example for the grinding of fruits, vegetables, fodder, straw, etc. or waste such as dead leaves, algae, or even glass, plastics or the like.
The drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of a shredding apparatus;
fig. 2 is a section taken along line II-II of FIG. 1;
fig. 3 is a section taken along the line m-m of FIG. 1;
fig. 4 is an elevational view of a detail of a variant;
fig. 5 is a plan view;
figs. 6, 7, 8 and 9 are elevational views, partially in section, of four other embodiments of shredding apparatus;
fig. 10 is a side view of the apparatus of FIG. 9;
figs. 11 and 12 are elevational views, in partial section, of two other embodiments of shredding apparatus;
fig. 13 is a horizontal section of another embodiment of a shredding apparatus;
fig. 14 is a section along the line XIV-XIV of FIG. 13;
;
fig. 15 is a schematic elevational view of another embodiment of a shredding apparatus;
fig. 16 is a section taken along the line XVI-XVI of FIG. 15;
fig. 17 is a schematic elevational view of another embodiment of the shredding apparatus, and
fig. 18 is a section taken along line XVIll-XVllI of FIG. 17.
The apparatus shown in Figs. 1 to 3 comprises a cylindrical casing 1 in which is housed, disposed coaxially, a rotary shaft 2 driven by a motor, not shown. This shaft carries a series of discs, only two of which are visible in the drawing, each consisting of two parts 3a and 3b, 4a and 4b between which are housed shredding members 5, respectively 6, in the form of knives. Each knife is articulated on the disc which carries it by means of a pin 7.
During the rotation of the shaft 2, at a speed of 1500 to 3000 rpm, for example, the knives are brought to occupy the position shown in FIG. 1 of the drawing in which they are deployed, under the action of centrifugal force. These knives pass through baffles 8 in the form of combs, fixed internally on the wall of the housing 1.
The material to be shredded is caused to move axially in the housing 1, following the direction of the arrows 9. If the knives encounter an obstacle or if the material to be shredded offers unexpected resistance, the knives may collapse into an eclipsed position shown in dashed lines in fig. 2 and 3. The stop members of the knives in the eclipsed positions are formed by the hubs of the discs which carry them. These hubs are of different diameters such that, in the direction of advance of the material in the housing 1, that is to say in the direction of the arrows 9, the extreme position of the successive knives is less and less eclipsed. .
As a variant, the discs may each carry plus'un knife, for example two or four, diametrically opposed in pairs. Likewise, the casing could carry more than two combs 8 distributed angularly on its wall.
Also in a variant, the knives could be replaced by simple whips formed from wire springs or the like.
The number of disks with which the shaft 2 will be fitted depends on the working length over which it is desired to operate, that is to say on the degree of fineness up to which one wishes to push the shredding.
In the variant of FIGS. 4 and 5, the fixed combs 8 constituting the baffles are replaced by fingers 10 articulated on a shaft 11 perpendicular to the shaft designated by 12, carrying the discs 13 provided with knives 14. The latter pass between the fingers 10 which are recalled. each by a coil spring 15.
When the knives exert on the fingers 10, via the material to be shredded, a pressure exceeding a limit value, the fingers 10 slip out, against the action of their return springs 15, to occupy the position shown in phantom in fig. 5.
In the embodiment of FIG. 6, the housing, generally designated by 16, has a first part 16a, of frustoconical shape, followed by a cylindrical part 16b. This housing encloses four parallel shafts 17 each carrying discs 18 fitted with knives 19.
The arrangement is such that the knives intersect during the rotation of the discs in the direction of arrows 20. The material to be shredded is caused to move in the housing in the direction of arrow 21. Combs 22, forming baffles, are arranged. transversely in the middle of the bottom of the frustoconical part 16a of the housing.
The embodiment of FIG. 7 differs from that of FIG. 6 essentially by the fact that the pair of lower shafts, designated by 23, rotate in the opposite direction Fdes shafts of the lower pair of the embodiment of FIG. 6. The central combs 22 of the latter are replaced here by combs 24 carried by the wall of the housing 16.
In the embodiment of FIG. 8, there is a conical casing 25 in which are arranged three shafts 26 whose axes are perpendicular to that of the casing and whose knives 27 intersect during the rotation of said shafts.
Fixed combs 28 forming baffles are fixed to the wall 25 of the housing.
The apparatus according to fig. 9 and 10 comprises two rotary shafts 29 carrying knives 30 and several shafts perpendicular to said shafts 29.
Each of these perpendicular shafts comprises two half-shafts 31a and 3 lob, rotating in the opposite direction, located in the extension of one another, and which are each provided with a disc 32a, 32b, carrying a knife 33a, 33b. The various knives 33a as well as the knives 33b of the adjacent shafts intersect during the rotation and are located on either side of the median plane, designated by 34 in FIG. 9, shafts 29. The arrangement is such that the knives 33a and 33b do not cross, during their rotation, the paths 35 of the knives 30.
In the embodiment of FIG. 11, the housing, generally designated by 36, has a frustoconical part 36a, an O-ring part 36b and a cylindrical part 36c.
The apparatus comprises two rotating shafts 37 arranged transversely in the casing, in the toric portion 36b thereof, on which knives 38 are mounted. The apparatus comprises two other shafts 39, parallel to the shafts 37 and which carry two cylinders. 40 soft rubber used to advance the material to be shredded in the direction of arrow 41.
As a variant, these two cylinders, of relatively large diameter, made of elastically deformable material, could be replaced by two cylinders of smaller diameter, made of harder material, arranged so as to be able to move away from each other at the same time. 'against the action of an elastic return device.
In the embodiment of FIG. 12.1'apparatus comprises three shafts 42 parallel to each other, each provided with knives 43. It further comprises two rollers 44 serving to support and drive a conveyor belt 45 intended to bring, in the direction of arrow 46 and to a relatively slow speed, the material to be shredded facing a rotary cutter 47, rotating at high speed, ensuring the roughing of the shredding operation and sending the pre-shredded material into the area where the knives 43 are active .
The embodiment of FIGS. 13 and 14 is of the kind of that of FIGS. 1 to 3, the difference is that the cylindrical housing, designated by 48, does not contain a single shaft but four shafts 49 each provided with blades 50, parallel to the axis of the housing. The latter carries, internally, two parts 51 in the form of combs between the teeth of which the knives 50 pass.
In all of the embodiments described above, the rotary mulching knives are located inside the housing. In the embodiments below, the knives are located on the outside.
In the embodiment of FIGS. 15 and 16, the housing, generally designated 52, is a cylindrical housing with stages 52a, 52b, 52c and 52d. At the height of each stage are arranged, around the housing, six rotary shafts 53, the axes of which are parallel to that of the housing, and which are located outside the latter. Each shaft 53 carries a series of cutters 54 which engage, during their rotation, in the casing via windows 55 which each stage of the latter has.
The embodiment of FIGS. 17 and 18 differs from that of figs. 15 and 16 in that the stages of the housing, designated by 56, are replaced by a frustoconical part 56a of the latter.
This housing is surrounded, at different levels, by rotating shafts 57, three in number at each level, and not by six as in the previous embodiment. The mulching knives 58, carried by the shafts 57, enter the casing 56, during their rotation, through windows 59 formed therein, at the height of each of said shafts.