Le Broyeur hydraulique intervient fréquemment au stade du pré-broyage primaire sur une Ligne de recyclage de câbles. Entraîné par un moteur hydraulique à basse vitesse et fort couple, il actionne des couteaux en alliage pour traiter les câbles d'alimentation et conducteurs mixtes dotés d'armatures en feuillard d'acier, de tresses métalliques ou de gaines épaisses.
Ces câbles forment des écheveaux serrés. Le dimensionnement dépend donc de la réserve de couple et de la capacité d'absorption des surcharges. Face à des câbles lourdement armés, une transmission mécanique risque le blocage brutal voire la casse d'engrenages. Le circuit hydraulique module pression et cylindrée pour maintenir un couple élevé à bas régime, cisaillant directement l'armature métallique et l'âme conductrice.
L'évaluation de la machine repose sur trois aspects précis : le temps de réponse à l'inversion du groupe hydraulique, le jeu d'engrènement des rotors et la logique d'inversion automatique en cas de bourrage. La puissance nominale du moteur électrique reste secondaire face à la capacité du moteur hydraulique à encaisser les pics de pression au calage, puis à décharger le circuit sans rupture de flexible si la matière résiste.
| Type d'équipement | Matériaux admissibles | Étape du procédé | Critères de sélection |
|---|---|---|---|
| Broyeur hydraulique | Câbles armés, faisceaux automobiles en bottes, câbles industriels de forte section | Pré-broyage primaire | Sectionnement de l'acier d'armature par fort couple hydraulique à basse vitesse, inversion automatique sur surcharge |
| Broyeur à deux arbres | Câbles industriels en couronnes, fils fins multibrins en vrac | Réduction volumétrique primaire | Cisaillement multiple par couteaux alliés imbriqués, débit continu, transmission par réducteur mécanique |
| Section de broyage fin pour Ligne de recyclage de câbles | Fractions courtes issues du pré-broyage | Broyage secondaire de finition | Calibrage granulométrique précis de la matière pour séparation totale du cuivre, de l'aluminium et des polymères |
1. Propriétés des câbles armés et adéquation de l'entraînement hydraulique
L'acier d'armature et les âmes épaisses en cuivre opposent une forte résistance au cisaillement. Un réducteur mécanique classique soumis à ces contraintes subit des chocs en retour qui détériorent la ligne d'arbre et le bâti. Le circuit hydraulique absorbe ces à-coups mécaniques via son limiteur de pression lors de la déformation du câble.
La configuration requise découle de l'épaisseur du feuillard et du diamètre des sections entrantes. Pour traiter des câbles industriels armés de fort calibre ou des faisceaux automobiles en bottes, il convient de retenir un moteur à pistons radiaux à forte cylindrée, capable d'écraser la gaine métallique à très basse vitesse. À l'inverse, si le flux se compose de fils fins en vrac sans rigidité mécanique, une réduction de la cylindrée combinée à une vitesse plus élevée privilégie la fréquence de coupe pour assurer le débit.
En tête d'installation, le Broyeur hydraulique assure d'abord la réduction volumétrique et le démêlage des écheveaux. Les longueurs enchevêtrées sont tronçonnées en fractions courtes régulières, évitant ainsi la formation de voûtes dans l'alimentation des broyeurs secondaires et des tables densimétriques en aval.
2. Profil des arbres et configuration des couteaux anti-enroulement
Les longs câbles tombant dans la trémie ont tendance à s'enrouler le long de l'arbre, surchargeant les paliers et détériorant les garnitures d'étanchéité. Les arbres adoptent donc généralement une section polygonale garnie de couteaux étagés. L'arête des lames mobiles s'ajuste étroitement aux contre-couteaux fixes pour sectionner net le conducteur et empêcher les gaines souples de glisser dans les interstices.
L'épaisseur et le nombre de dents des couteaux varient selon le diamètre du matériau. Sur le câble armé, la dent doit agripper fermement la charge tandis que le corps de lame requiert une épaisseur suffisante pour encaisser les efforts tranchants latéraux sans ébréchure. Sur les gaines en caoutchouc et les fils de cuivre multibrins fins, les tolérances d'ajustement doivent être resserrées afin d'éviter l'extrusion de matière élastique dans les jeux, cause fréquente de blocage.
L'acier des outils doit concilier tenue aux chocs et résistance abrasive. Le déchiquetage d'armatures métalliques induit une usure sévère. Le choix de l'équipement implique de vérifier la nuance du corps d'outil, la compatibilité avec un rechargement dur par soudage ou la présence de pastilles interchangeables, facteurs déterminants pour le coût des pièces d'usure.
3. Régulation à puissance constante et cycle de débourrage par inversion
Sur les parcs de recyclage, le chargement au grappin reste irrégulier. La chute brutale d'une botte dense dans la trémie génère un pic de charge instantané. Le système mesure la pression d'huile : dès que l'effort approche du seuil critique, la pompe à cylindrée variable réduit sa course pour préserver le couple nominal à vitesse ralentie et poursuivre la coupe à puissance constante.
Face à une pièce massive imbroyable ou un nœud inextricable, le système déclenche un dégagement immédiat. Le capteur signale la surpression, le distributeur commute et le moteur inverse sa rotation pour relâcher la charge sur deux tours avant de reprendre l'attaque. Si plusieurs tentatives successives échouent, l'automate coupe l'entraînement et émet une alarme pour préserver les arbres et la pompe principale.
L'analyse du système de contrôle porte sur la réactivité du cycle d'inversion et sur l'adaptabilité de ses paramètres aux matériaux traités. L'armoire électrique du Broyeur hydraulique est asservie au convoyeur métallique amont : dès que le broyeur passe en cycle d'inversion pour débourrer, l'alimentation s'interrompt immédiatement pour ne reprendre qu'une fois la chambre libérée.
Questions fréquentes
- Un Broyeur hydraulique peut-il broyer directement des câbles armés de tresses ou de feuillards d'acier ?
- Oui. Le moteur hydraulique délivre un couple élevé à bas régime pour trancher les armatures via des couteaux épais, tandis que le circuit d'huile amortit la pression, écartant tout risque de rupture d'arbre par choc mécanique.
- Comment déterminer s'il faut installer un entraînement hydraulique ou un réducteur mécanique en tête d'une Ligne de recyclage de câbles ?
- Le choix dépend du gisement : un entraînement hydraulique est indispensable pour des volumes massifs de gros câbles armés, de gaines épaisses ou de paquets entremêlés. Un broyeur à réducteur mécanique classique s'avère plus économique si l'alimentation est régulière et composée uniquement de fils fins ou dénudés.
- Quelle est la séquence de l'armoire électrique lors d'un calage du Broyeur hydraulique sur câble usagé ?
- Dès que la pression franchit le seuil, le capteur stoppe le convoyeur amont et pilote les distributeurs pour inverser la rotation des arbres sur deux à trois tours afin d'évacuer le bourrage. L'entraînement revient ensuite en marche avant. Après trois échecs consécutifs, l'automate coupe la machine et déclenche une alarme sonore.