Le Broyeur à deux arbres intervient en tête des lignes de démantèlement d'appareils électroménagers pour le pré-broyage primaire. Deux arbres équipés de couteaux en alliage tournent en sens inverse à faible vitesse et fort couple. Ils cisaillent, déchirent et écrasent les caissons de réfrigérateurs, lave-linge et climatiseurs ainsi que leurs éléments internes, produisant une matière aérée adaptée au tri magnétique et aux courants de Foucault aval.
Le gisement DEEE présente une grande hétérogénéité. Les tôles fines d'acier et les coques plastiques techniques s'y mélangent aux rotors de moteurs, arbres massifs et mousses polyuréthane isolantes. Sans un profil de rotor et une géométrie d'outils adaptés, le système risque le calage et les crochets des couteaux peuvent patiner sans mordre dans la matière.
La motorisation, le profil des crochets et les sécurités anti-blocage dépendent de la rigidité mécanique des intrants et de la granulométrie exigée par le tri magnétique aval. Le dimensionnement repose sur l'équilibre entre capacité d'agrippement et tenue aux chocs.
| Type d'équipement | Configuration principale | Application DEEE ciblée | Critères de sélection |
|---|---|---|---|
| Broyeur à deux arbres | Couteaux épais à faible nombre de crochets et réducteur lourd basse vitesse | Réfrigérateurs et climatiseurs complets non démantelés, flux contenant des moteurs | Corps creux volumineux nécessitant une prise agressive, priorité à la résilience de l'arbre aux chocs |
| Broyeur à deux arbres | Couteaux d'épaisseur moyenne à faible avec crochets multiples et peignes racleurs | Carrosseries de lave-linge aplaties, carters plastiques de téléviseurs | Matières plates et régulières nécessitant une fréquence de coupe élevée et un calibrage étroit des bandes pour le tri |
1. Exigences mécaniques de couple et de rigidité face aux intrants DEEE hétérogènes
Le traitement de mélanges associant tôles minces et métaux massifs impose d'évaluer d'abord la résistance à la déformation sous charge. Les carcasses de réfrigérateurs et de lave-linge offrent un volume important pour une faible épaisseur. Les couteaux doivent d'abord percer et écraser ces volumes avant que l'arbre ne fournisse instantanément son couple de pointe dès l'introduction d'un socle de compresseur ou d'un moteur.
Dimensionner la puissance motrice sur la charge moyenne des tôles fines conduit inévitablement au blocage ou à la rupture d'arbre face aux pièces massives. La rotation lente requiert un entraînement direct par réducteur à engrenages accouplé à des roulements pour charges lourdes, garantissant un effort de cisaillement continu capable d'encaisser les flexions dues aux charges dissymétriques.
Le bâti et les paliers exigent une marge structurelle élevée. L'alimentation discontinue génère des efforts asymétriques permanents dans la chambre de coupe. Une rigidité insuffisante entraîne un désalignement et des frottements destructeurs entre couteaux mobiles et fixes.
2. Influence du nombre de crochets et de l'épaisseur des couteaux sur le rendement de coupe
Le nombre de crochets détermine si le broyage opère par déchirement forcé ou par cisaillement dense. Pour saisir de grands corps creux, les profils à un ou deux crochets présentent une courbure profonde qui force l'engagement des tôles lisses et des coques ABS dans la zone de coupe.
Sur des fractions dures et fragmentées, un nombre de crochets trop faible empêche la matière de descendre, causant des rotations à vide. Le choix dépend de la proportion de volumes creux. Les appareils complets non démontés requièrent des couteaux épais à crochets limités pour un entraînement agressif. Les matières préalablement aplaties ou grossièrement triées s'orientent vers des couteaux minces à crochets multiples pour augmenter la fréquence de coupe.
L'épaisseur des couteaux dicte directement la largeur des bandes produites. Une épaisseur excessive génère des morceaux trop larges où le métal enserre le plastique, nuisant à l'efficacité du tri magnétique aval. Une lame trop mince risque l'ébrèchement au contact de pièces en fonte. La limite minimale d'épaisseur reste dictée par la résistance aux chocs du corps de l'outil.
3. Dispositifs anti-blocage et protection contre les surcharges sur rotor de pré-broyage DEEE
Le flux d'appareils électroménagers contient inévitablement des pièces ferreuses massives incoupables. La gestion des blocages repose sur un échantillonnage ampérométrique en millisecondes associé à une logique d'inversion automatique pilotée par l'armoire électrique.
Dès la détection d'une surintensité moteur, le système stoppe la rotation et inverse le sens des arbres sur quelques tours pour dégager et repositionner le bloc bloqué. Si l'obstacle persiste après plusieurs cycles consécutifs d'inversion, la machine s'arrête complètement et active une alarme pour extraction manuelle.
Outre l'inversion électronique, les contrecouteaux et les peignes racleurs sous la chambre de coupe intègrent un profil d'évacuation guidé. Les racleurs ajustés contre les faces des couteaux empêchent l'enroulement des tôles ductiles et des résidus de mousse autour de l'arbre, maintenant la chambre propre et réduisant l'usure mécanique.
La machine en action
Questions fréquentes
- Quelle est la fonction principale du Broyeur à deux arbres dans le recyclage des DEEE ?
- Le Broyeur à deux arbres assure le pré-broyage primaire en amont de la ligne. Deux rotors équipés d'outils en alliage cisaillent et écrasent les caissons volumineux composés de métaux et de plastiques durs, délivrant une matière foisonnée adaptée aux séparateurs magnétiques et trieurs avals.
- Comment définir le nombre de crochets des couteaux sur un Broyeur à deux arbres traitant des DEEE ?
- Le nombre dépend de la granulométrie et de la présence de corps creux. Pour des appareils entiers non démontés, les lames à crochet simple ou double offrent la géométrie requise pour happer la matière. Pour des intrants aplatis ou pré-démantelés, les couteaux à crochets multiples augmentent la cadence de cisaillement.
- Comment préserver l'équipement contre les blocages causés par des pièces incoupables ?
- La protection est assurée par inversion de cycle asservie à l'intensité électrique. En cas de surintensité liée à un infaisable, les arbres s'arrêtent, inversent leur rotation pour relâcher l'effort, puis reprennent leur cycle de coupe. En cas d'échecs répétés, le groupe s'arrête en défaut pour autoriser un dégagement manuel.