La présente invention concerne le domaine du traitement de matériaux de toutes origines, en particulier par cisaillage préalable avant déchiquetage au moyen de concasseurs ou de broyeurs à marteaux ou à couteaux fixes ou mobiles, de cisailles rotatives, ou analogues et a pour objet un dispositif de compactage et de cisaillage préalable de produits à broyer.

La récupération de produits métalliques à partir d'objets hors d'usage, en particulier de véhicules automobiles, au moyen de concasseurs ou de broyeurs, s'effectue généralement par introduction des objets dans un broyeur à marteaux, par l'intermédiaire d'une rampe d'introduction équipée d'un tambour écraseur ; ledit broyeur à marteaux arrache et déchiquette la matière y entrant, par interaction avec une ou plusieurs enclumes, et éjecte et/ou évacue à travers des parois criblantes les déchets mécaniques obtenus présentant un calibre déterminé. Ces déchets sont ensuite traités en vue d'une élimination des matières impropres à la réutilisation et d'un tri des matières restantes en fonction de leurs caractéristiques métallurgiques.

Les broyeurs à marteaux connus à ce jour, dont les marteaux sont généralement montés sur un rotor constitué par un assemblage de disques et sont éclipsables dans le rotor permettent, généralement, un broyage correct des produits suivant une densité prédéterminée.

Cependant, dans le cas du traitement de déchets de longueur importante, il se présente, avec ces broyeurs, même s'ils sont de très fortes capacité et puissance, un risque de bourrage dû à l'effet d'entraînement qui leur est propre et au fait que lesdits produits sont monolithiques, comme, par exemple, des barres ou des plaques de grandes dimensions.

Il est donc nécessaire de réaliser un traitement préalable de tels produits, afin de rendre possible une alimentation plus régulière et sans risque de bourrage des broyeurs. Un tel traitement préalable est généralement effectué dans des installations en aval du site de broyage, la ferraille étant prédécoupée au moyen de cisailles et étant ensuite transportée vers ledit site de broyage.

Un tel cisaillage préalable permet, certes, de réduire sensiblement les dimensions des produits à traiter par broyage ou par déchiquetage, mais ces produits peuvent encore présenter une densité relativement faible, du fait qu'ils ne sont pas compactés, de sorte que le rendement de broyage est relativement faible.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de compactage et de cisaillage préalable de produits à broyer permettant de réaliser une réduction dimensionnelles de ces produits, en particulier de grandes dimensions, préalablement à leur traitement par broyage, par concassage, par déchiquetage ou par grignotage dans un broyeur de dimension réduite.

A cet effet, le dispositif conforme à l'invention, qui est essentiellement constitué par une goulotte d'alimentation débouchant à une extrémité sur une cisaille, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de compactage et d'alimentation, en amont de la cisaille, au-dessus de la goulotte d'alimentation et en ce qu'il est raccordé directement, par la sortie de la cisaille, à un broyeur à marteaux ou à couteaux fixes ou mobiles, à un concasseur, à une cisaille rotative, ou analogue, dont l'axe longitudinal s'étend en prolongement de l'axe de la goulotte d'alimentation et dont l'entrée d'alimentation se situe dans le prolongement de la sortie de la cisaille.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation frontale d'une cisaille ; la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 d'une variante de réalisation de la cisaille ; la figure 4 est une vue en perspective d'une variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention associé à un broyeur ou concasseur à marteaux ; la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 d'une variante de réalisation de la combinaison du dispositif conforme à l'invention avec un broyeur ; la figure 6 est une vue en élévation frontale et en coupe au droit de la cisaille, d'une autre variante de réalisation du dispositif suivant la figure 4, et Ia figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 5, représentant le broyeur en position ouverte.

Les figures 1, 4 et 5 des dessins annexés représentent un dispositif de cisaillage, qui est essentiellement constitué par une goulotte d'alimentation 1 débouchant à une extrémité sur une cisaille 2.

Conformément à l'invention, ce dispositif comporte au moins un moyen de compactage et d'alimentation 3, en amont de la cisaille 2, au- dessus de la goulotte d'alimentation 1 et est raccordé directement, par la sortie de la cisaille 2, à un broyeur 8, 8' à marteaux ou à couteaux fixes ou mobiles, à un concasseur, à une cisaille rotative, ou analogue, dont l'axe longitudinal s'étend en prolongement de l'axe de la goulotte d'alimentation 1 et dont l'entrée d'alimentation se situe dans le prolongement de la sortie de la cisaille 2 (figure 4). Ainsi, il est possible d'alimenter directement le broyeur 8 au moyen des produits préalablement densifiés et cisaillés et ces produits cisaillés entrent directement par gravité, ou sous l'effet de la poussée exercée par les produits entrant dans la cisaille 2, dans le broyeur 8 en vue de leur déchiquetage définitif.

A cet effet, conformément à une caractéristique de l'invention et comme le montrent les figures 4 à 7 des dessins annexés, le diamètre de battement des marteaux ou couteaux fixes ou mobiles du rotor du broyeur 8, 8' est sensiblement égal à la largeur de coupe de la cisaille 2 et à la largeur de la goulotte d'alimentation 1. Il en résulte que l'encombrement en largeur de l'ensemble dispositif de cisaillage et broyeur est réduit.

Dans le mode de réalisation de la figure 4, le broyeur 8 est un broyeur à rotor horizontal.

La figure 5 des dessins annexés représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le broyeur 8' est un broyeur dont l'axe longitudinal est incliné par rapport à l'horizontale et est dans le prolongement de l'axe de la goulotte d'alimentation 1, l'alimentation s'effectuant par une pénétration progressive des matières entre l'espace formé par le rotor du broyeur 8' et le fond de la goulotte 1, lors du déversement des produits cisaillés par le coulisseau inférieur de la cisaille 2.

Il est également possible, suivant d'autres modes de réalisation de l'invention, non représentés aux dessins annexés, de combiner l'ensemble goulotte d'alimentation 1 -cisaille 2 avec un broyeur à axe vertical, après la sortie de la cisaille 2, le dispositif de cisaillage étant alors raccordé directement, par la sortie de la cisaille (2), à un broyeur vertical. - A -

Les figures 6 et 7 des dessins annexés représentent un mode de réalisation, dans lequel la grille de calibrage équipant le broyeur 8 est avantageusement disposée de manière inclinée latéralement et montée pivotante sur la chambre de broyage comportant les barreaux de densification 10 ou grilles inférieures disposés dans le carter du broyeur 8, et forme ainsi une trappe d'éjection des imbroyables. Par ailleurs, pour favoriser la maintenance du broyeur, le carter du broyeur 8, 8' comportant les barreaux de densification 10 ou grilles inférieures est avantageusement constitué par deux demi-coquilles montées sur les paliers constitutifs du châssis du broyeur 8, 8' de manière pivotante sous l'action de vérins hydrauliques (non représentés). Ainsi après écartement des demi-coquilles constitutives du carter, dans la position représenté des dessins annexés, les rotors du broyeur 8, 8' devient parfaitement accessible, de sorte que la maintenance est grandement facilitée. Dans le mode de réalisation selon la figure 5, le broyeur 8' à axe inclinée est représenté avec son carter, comportant les barreaux de densification 10 ou grilles supérieures, basculé en position d'ouverture. Dans un tel mode de réalisation, le broyeur 8' peut être équipé de deux volets d'éjection ou grilles symétriques 8" permettant indifféremment la mise en œuvre d'un rotor réversible. En outre, ces barreaux de densification 10 ou grilles supérieures peuvent présenter des ouvertures de sections différentes, de sorte que, par simple inversion du sens de rotation, il est possible d'obtenir des densités de matériau différentes.

De manière connue, l'enceinte de broyage du broyeur 8 ou 8' est judicieusement pourvue, outre les grilles criblantes, d'enclumes, de contre-outils, d'écrans de chocs et de clapets d'éjection non représentés en détail et connus en soi.

Le moyen de compactage et d'alimentation 3 peut avantageusement être sous forme d'un élément écraseur s'étendant au- dessus de la goulotte d'alimentation 1, à distance de celle-ci et monté entre des bras articulés 4 (figure 1) ou sur des coulisseaux (non représentés) disposés latéralement à la goulotte d'alimentation 1 (figure 4), ces bras articulés ou ces coulisseaux étant mus par des vérins hydrauliques, non représentés. L'écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3 peut être constitué sous forme d'un rouleau animé par un mouvement de rotation réversible qui permet d'écraser mais également de réguler et de doser l'alimentation de la cisaille 2. Ainsi, les produits à cisailler par la cisaille 2 sont, préalablement à leur entrée dans ladite cisaille 2, écrasés et densifiés.

Selon une caractéristique de l'invention, la cisaille 1 est avantageusement sous forme d'une cisaille guillotine, dont le contre- couteau 2' fixe s'étend en continuité du fond de la goulotte d'alimentation 1 et sur le même plan que celui-ci, le coulisseau mobile 2" de cette cisaille guillotine étant équipé d'un couteau 2'" et étant actionné par l'intermédiaire de vérins 21. L'ouverture d'alimentation de la cisaille guillotine 2 est déterminée en fonction de l'épaisseur de la couche de matériau alimentant la cisaille, en aval du rouleau écraseur formant le dispositif de compactage 3 et assurant l'alimentation de la cisaille 2. Ainsi, le rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3 peut, non seulement permettre le réglage de la vitesse d'alimentation de la cisaille 2, mais également déterminer la longueur des produits débités par ladite cisaille 2. Ceci est facilement réalisable par pilotage du ou des moteurs d'entraînement dudit rouleau écraseur.

La goulotte d'alimentation 1 est, de préférence, inclinée pour faciliter l'alimentation de la cisaille 2 par gravité. Conformément à une variante de réalisation de l'invention et comme le montre la figure 4 des dessins annexés, la goulotte d'alimentation

I peut être subdivisée en une partie fixe solidaire du châssis 200 de la cisaille 2 et en une partie mobile l', montée à articulation sur ledit châssis 200 et pouvant être actionnée en pivotement au moyen d'un vérin 5. Une telle possibilité de basculement de la partie mobile l' de la goulotte d'alimentation 1 permet d'effectuer l'alimentation en matériaux à compacter et à cisailler, à une moindre hauteur et, de préférence, sur un plan horizontal.

Il est également possible, suivant une autre caractéristique de l'invention, de monter la cisaille 2 de manière pivotante sur son châssis 200.

II en résulte qu'en cas de rabattement de la cisaille sur le châssis 200, ainsi que de rabattement de la goulotte d'alimentation 1 contre ce même châssis, l'ensemble du dispositif peut présenter un encombrement réduit le rendant parfaitement mobile par montage sur un châssis roulant. Après chargement des produits à débiter dans la goulotte d'alimentation 1 au moyen d'un engin de levage ou analogue, lesdits produits sont dirigés vers la cisaille 2, par gravité ou par entraînement par rintermédiaire du rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3. Si la goulotte d'alimentation 1 comporte une partie mobile 1' montée à articulation sur le châssis 200 de la cisaille 2, le chargement s'effectuera sur cette partie mobile l', avantageusement basculée à l'horizontale. Ensuite, la partie l' est basculée, par l'intermédiaire du vérin 5, dans sa position en prolongement de la partie fixe et les produits s'y trouvant seront déplacés, par gravité ou à l'aide du rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3, en direction de la cisaille 2.

Le moyen de compactage et d'alimentation 3 réalise alors une densification des produits se trouvant sur la goulotte d'alimentation 1, ce afin de les amener entre l'ensemble couteaux 2'" et contre-couteaux 2' de la cisaille 2. Cette dernière réalise alors un débitage à des longueurs prédéterminées des produits y entrant.

La détermination de la longueur des produits à débiter peut être réalisée par prise en compte de la rotation du rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3 ou par mise en œuvre de détecteurs de position réglables ou encore d'une butée escamotable, l'atteinte de cette longueur déclenchant automatiquement un arrêt du moyen de compactage et d'alimentation 3, suivi d'un actionnement du coulisseau 2" portant le couteau 2'", par l'intermédiaire des vérins 21 de la cisaille 2. Le coulisseau 2" écrase alors progressivement les matériaux pour, finalement, les sectionner au niveau du contre-couteau 2'. La rotation du rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3 permet de déduire automatiquement la longueur de produit écrasé et compacté dirigé vers la cisaille 2, alors que les détecteurs de position ou la butée réglable déterminent la longueur de produit ayant franchi le plan vertical du couteau 2'" de la cisaille 2.

L'utilisation d'une butée escamotable est avantageuse, du fait qu'elle est moins soumise à des risques de perturbation de fonctionnement en milieu hostile, c'est-à-dire dans un environnement fortement chargé en poussières et en présence de matériaux non homogène. Une telle butée escamotable peut, par exemple, être montée à coulissement au moyen d'un vérin, en aval de la cisaille 2, parallèlement à cette dernière, dans un moyen de guidage réglable en position par rapport à la cisaille 2, ou fixé directement à cette dernière et détermine la longueur de la chambre de cisaillage. Dans les modes de réalisation selon les figures 4 et 5, il peut être prévu de monter la butée escamotable de détermination de la longueur des produits cisaillés directement entre la cisaille 2 et le broyeur 8 ou 8', de préférence sur l'entrée d'alimentation dudit broyeur 8 ou 8'. Les produits sectionnés glissent hors de la cisaille 2, ou sont expulsés de cette dernière après retour du coulisseau 2" avec le couteau 2'" dans leur position de repos, lorsque le moyen de compactage et d'alimentation 3 recommence à alimenter la cisaille 2. Bien entendu, le mouvement de retour en position de repos du coulisseau 2", ainsi que la commande de redémarrage du moyen de compactage et d'alimentation 3 peuvent être réalisés de manière simple par la prévision de contacts de fin de course enclenchant un nouveau cycle ou par un programme informatique.

Conformément à une variante de réalisation de l'invention et comme le montrent les figures 3 et 4 des dessins annexés, la cisaille 2 peut être pourvue, en outre, d'un coulisseau inférieur 22 s'étendant, en position de repos, au niveau du fond de la goulotte d'alimentation 1 et du contre- couteau 2' et relié au coulisseau 2" portant le couteau 2'" par l'intermédiaire de glissières latérales 23 guidées dans les montants 210 de la cisaille 2. Un tel coulisseau 22 se déplace donc parallèlement au couteau 2'" lors d'un cycle de cisaillage et, à la fin dudit cycle, il revient à sa position initiale en amenant les produits cisaillés de niveau avec la goulotte 1 , permettant ainsi leur dégagement. En outre, un dispositif comportant un tel coulisseau 22 est plus particulièrement adapté à la mise en œuvre avec un broyeur dont l'entrée d'alimentation est au même niveau que la goulotte d'alimentation 1 de la cisaille 2. Le coulisseau 22 est, par ailleurs, nécessaire pour permettre une alimentation directe d'un broyeur, lorsque la cisaille 2 n'est pas mise en œuvre.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la cisaille 2 est pourvue, sur son côté tourné vers le rouleau écraseur formant le moyen de compactage et d'alimentation 3, d'un moyen 6 de maintien et d'écrasement des produits préalablement écrasés et prêts à être débités, ce moyen 6 présentant une largeur légèrement inférieure à la largeur de la goulotte d'alimentation 1 , étant guidé en déplacement contre la face correspondante de la cisaille 2 et étant actionné en déplacement par l'intermédiaire d'au moins un vérin 7. Ainsi, les produits à cisailler ayant pénétré dans la cisaille 2 sont toujours maintenus et écrasés contre le contre-couteau 2' pendant le processus de cisaillage. De tels maintien et écrasement de la matière à cisailler sont notamment importants lorsque la longueur de la matière à cisailler est réduite à une valeur inférieure à celle séparant l'axe du rouleau formant le moyen de compactage et d'alimentation 3 de l'arête du contre- couteau 2'. En effet, dans un tel cas, il y aurait, en l'absence du moyen 6 de maintien et d'écrasement, un risque d'un cisaillage non satisfaisant, voire d'empêchement de ce cisaillage par basculement des produits à débiter dans l'enceinte de la cisaille 2.

En outre, ce moyen 6 de maintien et d'écrasement des produits peut être équipé à sa partie inférieure d'un moyen d'entraînement (non représenté), sous forme de roues, de préférence crantées, dépassant légèrement sous le bord inférieur. Ainsi, les matières maintenues par le moyen 6 pourront aisément être déplacées vers la cisaille 2, sans jamais risquer de basculer pendant le cisaillage. Comme le montrent les figures 2 et 3 des dessins annexés, le couteau 2'" monté sur le coulisseau 2" de la cisaille 2 (figure 2) peut, soit présenter une arête de coupe s'étendant en biais sur toute la largeur de la cisaille, soit encore une arête de coupe présentant une double inclinaison à pentes opposées se rejoignant dans la partie médiane (figure 3). Dans le mode de réalisation suivant la figure 2, le cisaillage des produits s'effectue de manière continue et avec une dépense d'énergie stable, alors que, dans le deuxième mode de réalisation, la puissance nécessaire au cisaillage est plus élevée, vu que celui-ci s'effectue d'une manière moins progressive. Le dispositif de compactage et de cisaillage préalable conforme à l'invention, du fait même du compactage préalable, peut être réalisé dans un encombrement relativement faible, par exemple compatible avec son montage sur un dispositif mobile, par exemple une remorque. Cette compacité est d'ailleurs accrue par la possibilité de réaliser la goulotte d'alimentation 1 en deux parties, dont l'une, mobile, peut être amenée dans une position rabattue contre le châssis 200 de la cisaille 2.

Les figures 6 et 7 des dessins annexés représentent une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle la cisaille 2 est ouverte à sa partie inférieure et est directement reliée à l'entrée d'un broyeur 8. Ainsi, la poussée du coulisseau 2" avec le couteau 2'" de la cisaille 2 peut être mise à profit pour introduire les produits cisaillés dans l'enceinte de broyage du broyeur 8, de sorte que ce dernier sera alimenté par gravité et par l'effet de poussée du coulisseau 2", qui forme simultanément un contre-outil de rapprochement des produits cisaillés au plus près des outils du rotor du broyeur. En outre, dans un tel cas, le couteau 2'" monté sur le coulisseau 2" de la cisaille 2 présente avantageusement une arête de coupe à double inclinaison à pentes opposées se rejoignant dans la partie médiane, de sorte que le coulisseau de la cisaille 2 peut se rapprocher au maximum du rotor du broyeur et y appliquer les produits cisaillés. Cette réalisation est particulièrement intéressante en présence d'un rotor réversible. Si le rotor effectue un seul sens de rotation, l'arête de coupe du couteau 2'" s'étendra avantageusement en biais sur toute la largeur de la cisaille, et dirigera la matière vers l'entrée du broyeur.

Selon une autre caractéristique de l'invention et comme le montrent les figures 6 et 7 des dessins annexés, l'entrée du broyeur 8 peut avantageusement être équipée, en face de la sortie de la cisaille 2 d'un élément écraseur 9 basculant au moyen d'un vérin (non représenté). L'élément écraseur 9 peut se présenter sous forme d'un tambour écraseur (non représenté) monté sur un châssis basculant ou sous la forme d'un volet écraseur muni de roues dentées ou de roues pourvues de profils d'entraînement. Cet élément écraseur 9 permet de diriger la matière à broyer vers l'entrée du broyeur 8. La prévision d'une réalisation sous forme d'un tambour écraseur permet d'optimiser l'effet de forçage de la matière vers l'intérieur du broyeur 8 et en particulier d'optimiser le gavage de ce dernier. Par ailleurs, cet élément 9 peut également servir de clapet d'éjection des imbroyables, par exemple par basculement vers l'extérieur, hors de sa position de service représenté à la figure 6.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un compactage et un cisaillage préalables de produits à broyer au moyen d'un dispositif de constitution simple et compacte, pouvant être de dimensions réduites, de sorte que les puissances nécessaires à leur fonctionnement sont également réduites.

Par ailleurs, ce dispositif de compactage et de cisaillage préalable de produits à broyer peut être facilement combiné avec un broyeur de type connu pour former un outil polyvalent sur un chantier moderne de ferraillage, ce dans le cadre d'une approche environnementale. Les capacités et rendements d'un ensemble cisaille-broyeur pourront être prévus en fonction de la longueur des produits cisaillés et donc de la longueur du rotor du broyeur, permettant ainsi une adaptation de Ia puissance motrice nécessaire. En outre, le broyeur pourra être, de manière connue, un broyeur à sens de rotation unique ou réversible et à alimentation latérale ou centrale. Il en résulte qu'il pourra aisément être fabriqué une machine mobile multifonction, c'est-à-dire réalisant un cisaillage avec compactage et/ou un broyage.

En effet, dans le cas où les éléments à broyer présentent des dimensions faibles, à savoir inférieures à la section d'ouverture de la cisaille 2, le broyeur peut être utilisé seul, la cisaille étant simplement mise à l'arrêt. Enfin, l'ensemble de compactage et de cisaillage consitué par la goulotte d'alimentation 1 et par la cisaille 2 peut être réalisé sous forme d'une machine indépendante pouvant être mise en service indépendamment d'un broyeur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.