EP1072314A1 - Forme de la partie active d'un couteau pour broyeur à couteaux - Google Patents

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EP1072314A1
EP1072314A1 EP99420171A EP99420171A EP1072314A1 EP 1072314 A1 EP1072314 A1 EP 1072314A1 EP 99420171 A EP99420171 A EP 99420171A EP 99420171 A EP99420171 A EP 99420171A EP 1072314 A1 EP1072314 A1 EP 1072314A1
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EP
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Withdrawn
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EP99420171A
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German (de)
English (en)
Inventor
Alain Labovreau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STE MODITEC
Original Assignee
Ste Moditec
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Publication date
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the shape of the part active of a crushing and shredding knife of a shred plastic parts and waste for disposal recycling.
  • the invention aimed at avoiding blockages, increasing and regulate the crushing power and the output of the mill for identical engine power.
  • Economic need aims to reduce the number of human intervention by reducing the number of blockages, to increase the efficiency of crushing and shredding, and improve equipment reliability by reducing fatigue mechanical.
  • FIG. 1 shows a front view and side, a knife.
  • FIG. 2 shows, in partial front view, a variant of the profile of the teeth of the knife.
  • Figure 3 shows in partial front view and in section CC, another variant of the profile of the knife teeth.
  • FIG. 4 represents in front view, another variant of the profile of the teeth of the knife obtained by angular distribution.
  • Figure 5 shows in front and side view, another variant of the knife teeth profile obtained by symmetry.
  • FIG. 6 represents in front and side view, another variant of the profile of the knife teeth obtained by composition of several profiles.
  • FIG. 7 represents in front and side view, another variant of the profile of the teeth of the knife obtained by different layering.
  • a knife (1) fig. 1, has an active part on its projection height H0.
  • This height H0 is divided into several stages (or landings) H1, H2 and H3, which form by offset angular ⁇ 1 and ⁇ 2, cutting teeth (2).
  • the profile of the teeth (2), fig. 1, the knife (1) is such that clearance angles ⁇ , cutting edge ⁇ and sections ⁇ , are calculated to optimize the cutting work.
  • angles ⁇ 1 and ⁇ 2, fig.1, between the different teeth (2) are calculated to distribute the work evenly over 360 ° teeth of one or more rotary knives, mounted on a same axis, and angularly offset if there are more than one,
  • the clearance angle ⁇ , fig. 1 can be calculated so such as the component of the cutting force on a radial plane, directs the waste to be ground towards the axis where the cutting force increases.
  • the profile of the teeth (2), fig. 2, can be provided with a form point (3) intended to pierce (or punch) the material to be shred.
  • the profile of the teeth (2), fig. 3, can be doubled in the thickness of the knife (1), by angular offset ⁇ 3 of a few degrees, to stagger the cutting force on the counter blade, first on stop A, then on stop B; which reduces the intensity of the blow caused by the attack of the two stops at the same time.
  • the profile of the stepped teeth (2), fig. 4, can be distributed angularly several times over 360 ° around the diameter of the knife (1).
  • the profile can be reproduced symmetrically, fig. 5, from so as to obtain a knife (1) with two directions of rotation or reversible.
  • the profile is obtained by an angular offset of the teeth made in the direction of rotation of the knife (1), in reverse compared to previous profiles described.
  • a knife can have a outer diameter of 150 to 500mm, a thickness of 10 to 40mm, and be cut from tool steel, either by flame cutting or by plasma or laser cutting, either by contour milling or by wire cutting.
  • the rotary drive of the knife can be either by a key on a tree or by a tree grooved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

L'invention concerne la forme du profil de la partie active d'un couteau (1), caractérisée en ce que la hauteur de saillie est étagée sur plusieurs dents angulairement décalées (2). Cette forme permet d'accroítre la puissance de coupe par dent, en diminuant les risques de blocage. Elle permet également une meilleure optimisation de la source de puissance,et augmente le rendement du broyeur.
L'invention est particulièrement destinée au concassage et déchiquetage de pièces et de déchets plastiques, en vue de leur recyclage.

Description

La présente invention concerne la forme de la partie active d'un couteau de concassage et déchiquetage d'une machine à broyer des pièces et des déchets plastiques en vue de leur recyclage. L'invention visant à éviter les blocages, à augmenter et réguler la puissance de concassage et le rendement du broyeur pour une puissance moteur identique.
Le concassage et le déchiquetage des pièces ou des déchets plastiques dans des broyeurs équipés de rotors à rouleaux et couteaux dentés tournants à vitesse lente, se fait actuellement avec des couteaux ayant une ou deux longues dents de coupe de profil concave et continu sur la hauteur totale de saillie. Ce profil présente, pour une puissance moteur donnée, les inconvénients suivant;
  • Sensibilité aux surcharges de matières à broyer à cause de la grande surface de coupe des dents (largeur x hauteur), d'où parfois des blocages par manque de puissance, qui nécessitent une intervention humaine pour déblocage.
  • Manque de performance de concassage étant donné la faible quantité de dents (une à deux), d'où une dimension encore importante des morceaux concassés ou déchiquetés.
  • Génération d'a coups importants à chaque passage des dents devant l'appui fixe, ce qui fatigue les organes de transmission.
Le besoin économique vise à réduire le nombre des interventions humaines en diminuant le nombre des blocages, à augmenter l'efficacité du concassage et déchiquetage, et à améliorer la fiabilité du matériel en diminuant la fatigue mécanique.
La forme des couteaux selon l'invention répond à ces besoins. Sa caractéristique principale est que la hauteur de saillie du couteau est étagée sur plusieurs dents angulairement décalées. L'effet produit lors du travail sera:
  • Premièrement; de bénéficier lors de la coupe du couple moteur maximum sur une plus petite surface (surface de chaque étage), ce qui accroít la puissance de coupe de chaques dents. D'où une forte diminution du risque de blocage par manque de puissance.
  • Deuxièmement; de casser et déchiqueter la pièce en autant de morceaux qu'il y aura d'étages de dents sur la hauteur de saillie du couteau. d'où augmentation du rendement de concassage et déchiquetage par tour du couteau.
  • Troisièmement; d'optimiser l'utilisation de la source de puissance lors de chaque tour du couteau, en multipliant son utilisation par autant qu'il y a de séries de dents étagées.
  • Quatrièmement; de rendre plus constante la force de coupe sur chaque étage de dent, par une hauteur de dent dégressive en allant vers l'extérieur du couteau.
  • Cinquièmement; à résistance de la pièce égale, les a coups dans la rotation dus à de grandes surfaces de coupe seront réduits dans leur intensité et plus réguliers. Ceci ayant pour effet d'économiser les organes de transmission.
Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure 1 représente en vue de face et de coté, un couteau.
La figure 2 représente en vue de face partielle, une variante du profil des dents du couteau.
La figure 3 représente en vue de face partielle et en coupe C-C, une autre variante du profil des dents du couteau.
La figure 4 représente en vue de face, une autre variante du profil des dents du couteau obtenue par répartition angulaire.
La figure 5 représente en vue de face et de coté, une autre variante du profil des dents du couteau obtenue par symétrie.
La figure 6 représente en vue de face et de coté, une autre variante du profil des dents du couteau obtenue par composition de plusieurs profils.
La figure 7 représente en vue de face et de coté, une autre variante du profil des dents du couteau obtenue par étagement différent.
En référence à ces dessins;
Un couteau (1), fig.1, possède une partie active sur sa hauteur de saillie H0. Cette hauteur H0 est divisée en plusieurs étages (ou paliers) H1, H2 et H3, qui forment par décalage angulaire ϕ1 et ϕ2, des dents de coupe (2).
Le profil des dents (2), fig. 1, du couteau (1) est tel que des angles de dépouille α, de taillant β et de coupes γ, sont calculés pour en optimiser le travail de coupe.
Les angles ϕ1 et ϕ2, fig.1, entre les différentes dents (2) sont calculés pour répartir de façon uniforme sur 360° le travail des dents d'un ou de plusieurs couteaux tournants, montés sur un même axe, et décalés angulairement s'ils sont plusieurs,
L'angle de dépouille α, fig.1, peut être calculé de façon telle que la composante de la force de coupe sur un plan radial, dirige les déchets à broyer vers l'axe où la force de coupe augmente.
Le profil des dents (2), fig. 2, peut être muni d'une forme en pointe (3) destinée à percer (ou poiçonner) la matière à déchiqueter.
Le profil des dents (2), fig. 3, peut être doublé dans l'épaisseur du couteau (1), par décalage angulaire ϕ3 de quelques degrés, pour étager l'effort de coupe sur la contre lame, d'abord sur l'arrête A, puis sur l'arrête B; ce qui réduit l'intensité de l'a coup provoqué par l'attaque des deux arrête en même temps.
Le profil des dents étagées (2), fig. 4, peut être réparti angulairement plusieurs fois sur 360° autour du diamètre du couteau (1).
Le profil peut être reproduit de façon symétrique, fig. 5, de manière à obtenir un couteau (1) à double sens de rotation ou réversible.
La combinaison, fig. 6, des différents profils précédemment cités est caractérisante du profil de couteau selon l'invention.
Dans sa forme de réalisation fig. 7, le profil est obtenu par un décalage angulaire des dents fait dans le sens de rotation du couteau (1), de façon inverse par rapport aux précédents profils décrits.
A titre d'exemple non limitatif, un couteau peut avoir un diamètre extérieur de 150 à 500mm, une épaisseur de 10 à 40mm, et être découpé dans un acier à outil, soit par oxycoupage, soit par découpe plasma ou laser, soit par fraisage contournage, soit par découpe au fil. L'entraínement en rotation du couteau peut se faire soit par une clavette sur un arbre, soit par un arbre cannelé.

Claims (7)

  1. Forme du profil de la partie active d'un couteau de concassage et déchiquetage d'une machine à broyer des pièces et des déchets plastiques, caractérisé en ce que la hauteur de saillie H0, fig. 1, est divisée en plusieurs étages (ou paliers) H1, H2 et H3, qui forment par décalage angulaire ϕ1 et ϕ2, des dents de coupe (2).
  2. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce que ce profil peut être muni d'une forme en pointe (3), fig. 2, destinée à percer (ou poiçonner) la matière à déchiqueter.
  3. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce que Le profil des dents étagées (2), fig. 4, peut être réparti angulairement plusieurs fois sur 360° autour du diamètre du couteau (1).
  4. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce que Le profil peut être reproduit de façon symétrique, fig. 5, de manière à obtenir un couteau (1) à double sens de rotation ou réversible.
  5. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce que Le profil des dents (2), fig. 3, est doublé dans l'épaisseur du couteau (1), par décalage angulaire ϕ3 de quelques degrés.
  6. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce qu'il est en combinaison avec une ou plusieurs des différentes formes selon les revendications 2, 3 , 4 ,5 et 6.
  7. Forme du profil selon revendication 1 caractérisé en ce que le décalage angulaire des dents (2), fig. 7, se fait dans le sens de rotation du couteau (1), soit de façon inverse par rapport aux précédents profils décrits.
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