EP1023988A2 - Procédé de compactage de déchets et machine pour sa mise en oeuvre - Google Patents

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EP1023988A2
EP1023988A2 EP00400662A EP00400662A EP1023988A2 EP 1023988 A2 EP1023988 A2 EP 1023988A2 EP 00400662 A EP00400662 A EP 00400662A EP 00400662 A EP00400662 A EP 00400662A EP 1023988 A2 EP1023988 A2 EP 1023988A2
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EP
European Patent Office
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tank
machine
roller
waste
head
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EP00400662A
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EP1023988B1 (fr
EP1023988A3 (fr
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Antoine-Marie Chedru
Eric Marcel Denis Morisse
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Techval
Original Assignee
Valdec
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Publication of EP1023988A3 publication Critical patent/EP1023988A3/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3003—Details
    • B30B9/3007—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • B30B9/3082—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor with compression means other than rams performing a rectilinear movement

Definitions

  • the present invention relates to the compaction of waste, in particular packaging lost in cardboard or similar material, based on organic resins for example (plastics in general), in a machine allowing to shred and compress the waste of this kind, significantly reducing their volume. Waste thus compacted are generally collected in a removable and interchangeable machine receptacle, such than a carrying bag.
  • the invention essentially has for subject a compaction process to eliminate risk of jamming which may cause a malfunction of the machine during compaction and a machine comprising means specific to the implementation of the different process operations.
  • a machine currently used for compaction of cartons and other disposable packaging products is described in patent application 97 12 967 of October 16 1997. It essentially comprises a cylindrical tank of waste reception, open upwards, and a compaction comprising a horizontal toothed roller which is applied by its own weight to the waste found in the tank.
  • the toothed roller has a double rotational movement, namely a rotation of the head compaction as a whole around the central axis of said tank (oriented vertical in normal operation) and a rotation of the roller on itself, around its axis longitudinal.
  • this roller preferably cylindrical in shape, is generally oriented perpendicular to the axis of the tank. Its own axis is so then horizontal in normal operation.
  • the object of the invention is to resolve the problems that sometimes arise from the use of machines gender, especially when the machine is intended for a continuous operation and the waste is discarded or otherwise introduced into the tank in instant quantities variable, while the compacting head is rotating.
  • the supply of the tank with waste not being regular, local stuffing can occur which interfere with good compaction and / or shredding of waste.
  • the present invention proposes to provide a process which eliminates jams in order to obtain regular compaction of waste, in a reduced volume, in a bag or other receptacle placed in the tank.
  • the process according to the invention consists basically to monitor a significant magnitude of force or reaction torque exerted by the organ of the compaction head and, when said quantity exceeds a predetermined threshold, to perform a cleaning operation according to which the head of compaction is raised by a predetermined height and then released, the compaction head descending on the waste and being rotated in opposite directions.
  • the two rotational movements are controlled by a single motor and, in normal operation, the direction of rotation of the motor is periodically reversed, the period of time between two normal inversions successive being greater than the duration of the operation of cleaning.
  • the duration of the cleaning operation is less than or at most equal at 5 seconds and the normal shift period is at least around 20 seconds.
  • the present invention also relates to a machine for carrying out the above process, machine which includes means suitable for producing, preferably automatically, the successive operations involved said process.
  • a machine advantageously includes means for detecting the force exercised by the driving organ, as well as means of shutdown of the drive unit, means reversing the direction of rotation around the tank axis and / or its direction of rotation on itself, and means of lifting of the compacting head, which are placed under the control of said force detection means.
  • the machine comprising means for detecting the height of the compaction head which provide a tank signal full when said height exceeds a determined threshold, said cell-full signal triggers a time delay, the duration is greater than the duration of the operation of cleaning and, if during the duration of said delay, the height of the compacting head remains greater than said threshold of full tank, the machine is stopped completely. This prevents the machine from being stopped unexpectedly if the lifting head exceeds the threshold of tank full temporarily during lifting during a cleaning operation.
  • the means for lifting the compacting head have a hydraulic cylinder and the lifting height of said head when a jam is detected is determined by the actuation time of the cylinder.
  • the organ drive the compacting head around the axis of the tank has a hydraulic motor and the motor and the cylinder are supplied by the same circuit from a motor pump connected to a hydraulic fluid tank.
  • the force detection means include a threshold pressure detector measuring pressure at the motor input.
  • the jack is arranged in a vertical housing arranged in the vicinity of the tank and the head compactor carries a moving protective sheet in front of the accommodation to prevent waste from entering in the accommodation.
  • a protective skirt can be attached under the head compaction so as to move tangentially to walls of the receptacle receiving the waste as and when of their compaction.
  • Such a skirt is preferably made integral with the compacting head in its translational displacements in the direction of the axis of the tank (therefore in a normally vertical direction in functioning) and constructed so as to be totally clear of the tank when the compacting head is in its maximum upper position, so that in position upper maximum, the skirt does not hinder the extraction of full removable receptacle (usually a soft bag), and / or to ensure that all waste is always returned to the receptacle in place in the tank during the compaction of injected waste.
  • the means for detecting the height of the compaction head consist of a cam integral with the compacting head and cooperating with a detector mounted on a structure remaining fixed.
  • the machine shown in Figure 1 is intended to the compaction of waste constituting materials recyclable, which is collected in a bag, usually flexible and plastic, which is placed in the machine to collect the compacted materials under the form of what is customary to call a ball.
  • the machine according to the invention is intended more particularly to treat cardboard packaging, but it can also be light packaging in material plastic, loose paper, wood or sheet metal thin and, more generally, of materials compressible whose volume can be reduced by shredding and squeezing them.
  • This machine essentially comprises a chassis 1 the bottom of which is provided with feet 10 so as to present a pallet type structure, which allows to transport the chassis 1 by a forklift, for example of the type of pallet trucks.
  • the chassis 1 comprises a cylindrical tank 2 which is bounded by a semi-cylindrical fixed part 3 and two doors in the shape of a quarter of a circle which close on the in front of chassis 1 (only one has been shown, for clarity issues).
  • the chassis 1 has, at its rear part, two rollers 7, only one of which is visible in FIG. 1. can fix at its front part a bar 8, which can be placed under the bottom of the chassis 1, in front of the front legs 10.
  • This bar 8 has a central opening 9, which is suitable for the passage of the fork of a pallet truck.
  • the tank 2 is open upwards, and a hopper 11 is arranged above for feeding into old cartons packing.
  • This hopper is of general shape rectangular and it has, in each rear corner lower, an oblique triangular plate 12 which serves to avoid the accumulation of material in these corners.
  • the compacting device includes a support arm 13, substantially horizontal, one end of which moves in vertical translation in a vertical housing 14, arranged in the vicinity of the tank 2, under the action of a jack 22 ( Figure 2).
  • This single acting cylinder is located in housing 14. Its action is exerted only for impose a forced movement in the direction of lifting and to lift said arm 13, while the latter is in free descent, due to its weight, when the cylinder is exhausted.
  • the arm 13 supports a motor hydraulic 15, which prints a double rotational movement to a toothed roller 16 arranged horizontally in the tank 2.
  • the double rotational movement is as follows: share the toothed roller 16 turns on itself around its horizontal longitudinal axis, and on the other hand, the roller 16 is rotated in a horizontal plane around the central vertical axis of the tank 2. In this way, the roller toothed 16, which extends only on one side of the central axis of the tank, turns in the tank 2 while turning on itself.
  • the roller toothed is driven by a single motor, namely the motor hydraulic 15, in the control it reaches by the entire mechanical transmission assembly to gears, as already described in the patent French 97 12 967.
  • a protective skirt 17, of cylindrical shape and slightly smaller in diameter than tank 2, is fixed on the support arm 15, so as to move vertically with the latter by sliding in the tank 2. In particular, it prevents the toothed roller from turning throw debris of shredded material out of the right-of-way from the receptacle bag, without falling back into it to undergo the compaction pressure by the pea of the assembly mobile.
  • An oblique protective sheet 18 is also fixed on the arm 13. It is arranged in front of the housing vertical 14 and it is inclined towards the inside of the tank. Its purpose is to avoid any intrusion of waste in housing 14.
  • FIG 1 we can also see various equipment present on the chassis 1 of the machine, such as a indicator 19, which lights up to indicate that the bag is full under the control of a full tank detector, a window 21, and a control console 26.
  • a indicator 19 which lights up to indicate that the bag is full under the control of a full tank detector, a window 21, and a control console 26.
  • Figure 3 shows the diagram of the devices drive the compacting head.
  • the system is hydraulic type. It includes a fluid reservoir 31 under pressure, to which pump 32 of a group is connected motor pump comprising an electric motor 33.
  • the motor 15 for driving the arm 13 being a hydraulic motor, it is supplied by the pressure supplied by pump 32, via a distributor three-position reverser 34 which supplies power to the motor 15 directly or in reverse, so as to obtain two directions of rotation, or put the pipes input and output of the motor in direct connection (position engine stop 15).
  • the hydraulic cylinder 22, which has already been said to be is single acting, is also powered by high pressure supplied by pump 32, via a two-position distributor 36 which controls either the setting under pressure from the jack, i.e. setting jack 22 to the exhaust, by connection with the reservoir 31, which causes the compaction head to descend under the effect of its weight.
  • a pressure detector 37 which detects the pressure supplied to the motor 15 and provides a signal when this pressure exceeds a predetermined threshold.
  • Figure 5 which is a block diagram of the machine control device, we brought up that the threshold pressure detector 37 thus provides a threshold crossing signal which is transmitted to a circuit control logic 41, the output of which is connected to the distributor 36 and distributor 34. Furthermore, the position detector 25, sensitive to high tank level full of the compaction head, provides a signal of overrun to a timing circuit 42 whose output is connected to distributor 36 and distributor 34.
  • the machine is then ready to operate for process the waste that is admitted to the tank by the feed hopper 11.
  • the motor 15 is started, either by command manually by means of the control panel 26, either so automatic by means of detection cells which are arranged on each side of the hopper 11 and which control switching on for a determined time when passing each batch of waste.
  • the toothed roller 16 turns on itself while turning around the central axis of the tank.
  • the skirt 17 constitutes a protection which ensures that all waste falls into the bag and the oblique plate 18 prevents waste from enter housing 14, which could harm movements of the arm 13 under the translation control vertical.
  • the motor 15 will have to provide a greater effort.
  • the presence of a pile of waste that the machine does not reach to be treated results in reaction by an increase in the hydraulic supply pressure.
  • detector 25 transmits a threshold crossing signal to logic circuit 41, which initiates operations of cleaning.
  • the cleaning orders are determined automatically by engine supply pressure monitoring (step 42) by means of the detector 25. If the threshold is not exceeded, there is no particular action. However, if this threshold is exceeded, the cleaning operation is commanded. She consists in triggering a timer (step 43) during which one raises the compacting head of a certain height and the engine is stopped. For example, we can note the compaction head for 3 seconds and stop the engine after 2 seconds.
  • the operating time of the motor is calculated based on the rotation speed of the toothed roller 16 in tank 2 to ensure that during of this cleaning operation, the roller passes from the other side of the mass of material that created this stuffing. For one second, the motor is not powered and this is sufficient for the roller to become stationary from so as to be able to bear without risk of being trained in reverse rotation.
  • step 44 we check that it there is no end of ball signal. If this is the case, we go to the machine stop phase to unloading of the bag of compacted waste: the mobile assembly completely (step 45) and the engine (step 46).
  • step 47 If there is no signal for the end of the ball, we return en route the engine by reversing its direction of rotation (step 47) and the compaction assembly is lowered by putting the cylinder 22 at the exhaust, so that the roller toothed 16 descends and comes into contact with the waste.
  • the jam status monitoring is performed new as shown in arrow 49.
  • the time delay and the lifting height of the roller which depends on the actuation time of the jack 22, are set in such a way that, in the majority of cases, the toothed roller passes over the jam by reducing and then eliminating it completely by returning to the other direction. If a jam is again observed during second pass, a second cleaning operation is controlled to completely remove the jam.
  • Full tank (or end of bale) detection is performed by means of the detector 25 during step 41 of as follows:
  • a timer is triggered, for example 10 seconds, the duration of which is greater than that of the cleaning operation and, if during this time delay, the height has always been above the threshold B, we provide an end of ball signal which is tested in step 44. In this way, stops are avoided untimely in the event that, to resolve a jam occurring when the tank is only almost full, the compaction assembly is located higher than the position B to descend immediately.
  • the machine according to the invention thus ensures, in in all circumstances, regular compaction to form a homogeneous ball with high density, the waste having been effectively shredded together with tablets.
  • additional direction reversals are insured, as described, whenever there appears a tamping, by facilitating by raising the arm a passage of the toothed roller in one direction, then in the other, in the area where the material has gathered to remove the jam.
  • the delay of the final shutdown operation when the tank is full avoids untimely stops of a cleaning operation while the bale being training does not fill the bag completely yet.
  • the invention is not limited to provisions and methods of implementation which have been specifically described above. On the contrary, it extends to any variant passing through equivalent means.
  • other organs can be used drive, such as an electric motor.
  • the example of embodiment described has the advantage that the delay implemented during the operation of cleaning can be obtained simply, due to the inertia of hydraulic motors, by the duration of the action of the lifting cylinder.

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Abstract

L'invention concerne le compactage de déchets dans une machine comportant une cuve (2-4) et une tête de compactage (15, 16) comportant un rouleau denté horizontal (16), en appui sur les déchets par son propre poids, pouvant être soumis à un mouvement de rotation autour de l'axe de la cuve sous l'action d'un organe d'entraînement (15). Suivant l'invention, on surveille une grandeur significative de la force ou du couple exercé par l'organe d'entraînement (15), et lorsque ladite grandeur dépasse un seuil prédéterminé, en vue de réaliser une opération de débourrage, le rouleau (16) est relevé d'une hauteur prédéterminée, puis relâché et entraîné en rotation en sens inverse. L'entraînement est avantageusement de type hydraulique. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne le compactage de déchets, en particulier d'emballages perdus en carton ou en matière similaire, à base de résines organiques par exemple (matières plastiques en général), dans une machine permettant de déchiqueter et comprimer les déchets de ce genre, en réduisant sensiblement leur volume. Les déchets ainsi compactés sont en général recueillis dans un réceptacle amovible et interchangeable de la machine, tel qu'un sac de transport.
Dans ce cadre l'invention a essentiellement pour objet un procédé de compactage permettant d'éliminer les risques de bourrage pouvant entraíner un dysfonctionnement de la machine lors du compactage et une machine comportant des moyens propres à la mise en oeuvre des différentes opérations du procédé.
Une machine actuellement utilisée pour le compactage de cartons et autres produits d'emballage jetables est décrite dans la demande de brevet 97 12 967 du 16 octobre 1997. Elle comporte essentiellement une cuve cylindrique de réception des déchets, ouverte vers le haut, et une tête de compactage comprenant un rouleau denté horizontal qui est appliqué par son propre poids sur les déchets se trouvant dans la cuve. Le rouleau denté est animé d'un double mouvement de rotation, à savoir une rotation de la tête de compactage dans son ensemble autour de l'axe central de ladite cuve (orienté vertical en fonctionnement normal) et une rotation du rouleau sur lui-même, autour de son axe longitudinal. En réalisation pratique, ce rouleau, préférentiellement de forme cylindrique, est globalement orienté perpendiculairement à l'axe de la cuve. Son axe propre est donc alors horizontal en fonctionnement normal.
L'invention s'est fixé pour but de résoudre les problèmes que pose parfois l'utilisation des machines de ce genre, notamment lorsque la machine est prévue pour un fonctionnement continu et que les déchets sont jetés ou autrement introduits dans la cuve par quantités instantanées variables, alors que la tête de compactage est en rotation. L'alimentation de la cuve en déchets n'étant pas régulière, il peut se produire des phénomènes de bourrage locaux qui nuisent à un bon compactage et/ou déchiquetage des déchets.
La présente invention se propose de fournir un procédé qui permet d'éliminer les bourrages afin d'obtenir un compactage régulier des déchets, sous un volume réduit, dans un sac ou autre réceptacle mis en place dans la cuve.
Le procédé suivant l'invention consiste essentiellement à surveiller une grandeur significative de la force ou du couple de réaction exercé par l'organe d'entraínement de la tête de compactage et, lorsque ladite grandeur dépasse un seuil prédéterminé, à réaliser une opération de débourrage suivant laquelle la tête de compactage est relevée d'une hauteur prédéterminée et relâchée ensuite, la tête de compactage redescendant sur les déchets et étant entraínée en rotation en sens inverse.
Dans la mesure où la tête de compactage continue à tourner dans la cuve pendant qu'elle est soulevée, elle peut passer au-dessus du point de bourrage et l'éliminer en même temps. De cette manière, le rouleau denté attaque et disperse la zone de bourrage tout d'abord d'un côté de cette dernière en se relevant, puis il la dépasse et revient par l'autre côté en tournant en sens inverse, si bien que, normalement, la zone de bourrage est supprimée. Ladite opération de débourrage est répétée si, lors de ce mouvement de retour, ladite grandeur redevient supérieure audit seuil.
Dans le cas d'une machine où le rouleau qui assure le compactage des déchets par pression sur eux sous le poids de la tête de compactage en rotation autour de l'axe de la cuve, assure également un déchiquetage de la matière des déchets, particulièrement efficace par le fait qu'il est denté et soumis à un mouvement de rotation sur lui-même simultanément, il peut être prévu, suivant l'invention, qu'après le relevage du rouleau avec l'ensemble de la tête de compactage et inversion du sens de rotation de celle-ci, le sens de rotation du rouleau sur lui-même soit également inversé. Cela améliore l'action du rouleau sur le bourrage, facilite le déchiquetage et, par suite, améliore le compactage.
Avantageusement, les deux mouvements de rotation sont commandés par un moteur unique et, en marche normale, le sens de rotation du moteur est inversé périodiquement, la période de temps séparant deux inversions normales successives étant plus grande que la durée de l'opération de débourrage. Selon l'un des modes de réalisation de l'invention appliquant ces particularités, la durée de l'opération de débourrage est inférieure ou, au plus, égale à 5 secondes et la période d'inversion de marche normale est au moins de l'ordre de 20 secondes.
La présente invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, machine qui comporte des moyens propres à réaliser, de préférence de manière automatique, les opérations successives que comporte ledit procédé. Suivant l'invention, une telle machine comporte avantageusement des moyens de détection de l'effort exercé par l'organe d'entraínement, ainsi que des moyens de mise à l'arrêt de l'organe d'entraínement, des moyens d'inversion du sens de rotation autour de l'axe de la cuve et/ou de son sens de rotation sur lui-même, et des moyens de relevage de la tête de compactage, qui sont placés sous la commande desdits moyens de détection d'effort.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, la machine comportant des moyens de détection de la hauteur de la tête de compactage qui fournissent un signal de cuve pleine lorsque ladite hauteur dépasse un seuil déterminé, ledit signal de cuve pleine déclenche une temporisation dont la durée est plus grande que la durée de l'opération de débourrage et, si pendant la durée de ladite temporisation, la hauteur de la tête de compactage reste supérieure audit seuil de cuve pleine, la machine est arrêtée complètement. De cette manière, on évite que la machine soit arrêtée inopinément dans le cas où la tête de relevage dépasse le seuil de cuve pleine provisoirement lors de son relevage pendant une opération de débourrage.
Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de relevage de la tête de compactage comportent un vérin hydraulique et la hauteur de relevage de ladite tête quand un bourrage est détecté est déterminée par la durée d'actionnement du vérin.
Selon une autre caractéristique de l'invention, qui se combine avantageusement avec la précédente, l'organe d'entraínement de la tête de compactage autour de l'axe de la cuve comporte un moteur hydraulique et le moteur et le vérin sont alimentés par un même circuit à partir d'une motopompe reliée à un réservoir de fluide hydraulique. Dans ce cas, les moyens de détection de l'effort comportent un détecteur de pression à seuil mesurant la pression d'alimentation à l'entrée du moteur.
Avantageusement, le vérin est disposé dans un logement vertical disposé au voisinage de la cuve et la tête de compactage porte une tôle de protection se déplaçant devant le logement pour empêcher les déchets de pénétrer dans le logement.
Une jupe de protection peut être fixée sous la tête de compactage de manière à se déplacer tangentiellement aux parois du réceptacle recevant les déchets au fur et à mesure de leur compactage. Une telle jupe est de préférence réalisée solidaire de la tête de compactage dans ses déplacements de translation dans la direction de l'axe de la cuve (donc dans une direction normalement verticale en fonctionnement) et construite de manière à être totalement dégagée de la cuve quand la tête de compactage est dans sa position supérieure maximale, de telle sorte qu'en position supérieure maximale, la jupe ne gêne pas l'extraction du réceptacle amovible plein (en général un sac souple), et/ou à assurer que tous les déchets soient toujours renvoyés dans le réceptacle en place dans la cuve dans le courant des opérations de compactage de déchets injectés.
Avantageusement les moyens de détection de la hauteur de la tête de compactage sont constitués par une came solidaire de la tête de compactage et coopérant avec un détecteur monté sur une structure restant fixe.
L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux dessins joints sur lesquels :
  • la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une machine de compactage de déchets constituée conformément à un mode de réalisation particulier de l'invention ;
  • la figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant le procédé selon l'invention tel qu'il est mis en oeuvre au moyen d'une telle machine ;
  • la figure 3 est un schéma du circuit hydraulique de la machine particulière considérée ;
  • la figure 4 est un ordinogramme illustrant différentes séquences du procédé selon l'invention dans les étapes opératoires successives qu'elles impliquent ;
  • et la figure 5 est un schéma synoptique des principaux circuits électriques de commande des organes de la machine intervenant dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La machine représentée sur la figure 1 est destinée au compactage de déchets constituant des matériaux recyclables, qui sont recueillis dans un sac, généralement souple et en matière plastique, qui est placé dans la machine pour recueillir les matériaux compactés sous la forme de ce qu'il est usuel d'appeler une balle.
La machine selon l'invention est destinée plus particulièrement à traiter des emballages en carton, mais il peut également s'agir d'emballages légers en matière plastique, de papiers en vrac, de bois ou de tôles de métal peu épaisses et, de manière plus générale, de matériaux compressibles dont on peut réduire le volume en les déchiquetant et en les pressant.
Cette machine comporte essentiellement un châssis 1 dont le fond est muni de pieds 10 de manière à présenter une structure de type palette, ce qui permet de transporter le châssis 1 par un chariot à fourche, par exemple du type des transpalettes.
Le châssis 1 comporte une cuve cylindrique 2 qui est délimitée par une partie fixe semi-cylindrique 3 et deux portes en forme de quart de cercle 4 qui se ferment sur le devant du châssis 1 (une seule a été représentée, pour des questions de clarté).
Dans la partie supérieure de la paroi de la cuve 2, c'est-à-dire dans la demi-cuve fixe 3 et dans les portes 4, il est aménagé une rainure horizontale 5 qui est destinée à recevoir un arceau 6 qui sert à fixer dans la cuve un sac déformable en plastique souple.
Le châssis 1 comporte, à sa partie arrière, deux rouleaux 7, dont un seul est visible sur la figure 1. On peut fixer à sa partie avant une barre 8, qui peut être placée sous le fond du châssis 1, devant les pieds avant 10. Cette barre 8 présente une ouverture centrale 9, qui est adaptée pour le passage de la fourche d'une transpalette.
La cuve 2 est ouverte vers le haut, et une trémie 11 est disposée au-dessus pour l'alimentation en vieux cartons d'emballage. Cette trémie est de forme générale rectangulaire et elle présente, dans chaque coin arrière inférieur, une plaque triangulaire oblique 12 qui sert à éviter l'accumulation de matière dans ces coins.
Le dispositif de compactage comporte un bras support 13, sensiblement horizontal, dont une extrémité se déplace en translation verticale dans un logement vertical 14, disposé au voisinage de la cuve 2, sous l'action d'un vérin 22 (figure 2). Ce vérin, du type à simple effet, est situé dans le logement 14. Son action s'exerce seulement pour imposer un mouvement forcé dans le sens du levage et pour soulever ledit bras 13, alors que ce dernier se trouve en descente libre, sous l'effet de son poids, lorsque le vérin est mis à l'échappement.
A son autre extrémité, le bras 13 supporte un moteur hydraulique 15, qui imprime un double mouvement de rotation à un rouleau denté 16 disposé horizontalement dans la cuve 2. Le double mouvement de rotation est le suivant : d'une part le rouleau denté 16 tourne sur lui-même autour de son axe longitudinal horizontal, et d'autre part, le rouleau 16 est entraíné en rotation dans un plan horizontal autour de l'axe vertical central de la cuve 2. De la sorte, le rouleau denté 16, qui ne s'étend que d'un côté de l'axe central de la cuve, tourne dans la cuve 2 tout en tournant sur lui-même.
Dans ce double mouvement de rotation, le rouleau denté est entraíné par un moteur unique, à savoir le moteur hydraulique 15, dans la commande lui parvient par l'intermédiaire d'ensemble de transmission mécanique à engrenages, comme il a déjà été décrit dans le brevet français 97 12 967.
Une jupe de protection 17, de forme cylindrique et de diamètre légèrement inférieur à celui de la cuve 2, est fixée sur le bras support 15, de manière à se déplacer verticalement avec ce dernier en coulissant dans la cuve 2. Elle évite notamment qu'en tournant, le rouleau denté puisse projeter des débris de matériau déchiqueté hors de l'emprise du sac réceptacle, sans qu'ils retombent dans celui-ci pour y subir la pression de compactage par le pois de l'ensemble mobile.
Une tôle oblique de protection 18 est également fixée sur le bras 13. Elle est disposée devant le logement vertical 14 et elle est inclinée vers l'intérieur de la cuve. Elle a pour objet d'éviter toute intrusion de déchets dans le logement 14.
Sur la figure 1, on peut constater aussi divers équipements présents sur le châssis 1 de la machine, tels un voyant 19, qui s'allume pour signaler que le sac est plein sous la commande d'un détecteur de cuve pleine, une fenêtre d'intervention 21, et un pupitre de commande 26.
Sur la figure 2, on a très schématiquement représenté les liaisons fonctionnelles par lesquelles le vérin 22 sert à soulever le bras 13, entraínant avec lui le rouleau denté 16 en translation verticale. Celui-ci est supporté à l'extrémité d'un arbre 23, coaxial à la cuve 2, que comporte le bras 13. Cet arbre 23 présente une surface de came 24 qui coopère avec un détecteur de position 25, fixe sur le châssis 1. Lorsque la tête de compactage arrive ou dépasse une position B qui correspond à l'état dit de cuve pleine, ou de fin de balle, la came actionne le détecteur 25, qui, entre autres, commande alors automatiquement l'allumage du voyant 19.
La figure 3 représente le schéma des dispositifs d'entraínement de la tête de compactage. Le système est de type hydraulique. Il comporte un réservoir 31 de fluide sous pression, auquel est reliée la pompe 32 d'un groupe motopompe comprenant un moteur électrique 33.
Le moteur 15 d'entraínement du bras 13 étant un moteur hydraulique, il est alimenté par la pression fournie par la pompe 32, ce par l'intermédiaire d'un distributeur inverseur 34 à trois positions qui permet d'alimenter le moteur 15 directement ou en inverse, de manière à obtenir deux sens de rotation, ou de mettre les canalisations d'entrée et de sortie du moteur en liaison directe (position d'arrêt du moteur 15).
Le vérin hydraulique 22, dont on a déjà dit qu'il est à simple effet, est également alimenté par la haute pression fournie par la pompe 32, par l'intermédiaire d'un distributeur à deux positions 36 qui commande soit la mise sous pression du vérin, soit la mise du vérin 22 à l'échappement, par liaison avec le réservoir 31, ce qui entraíne la descente de la tête de compactage sous l'effet de son poids.
On voit également un détecteur de pression 37, qui détecte la pression fournie au moteur 15 et fournit un signal lorsque cette pression dépasse un seuil prédéterminé.
Sur la figure 5, qui est un schéma synoptique du dispositif de commande de la machine, on a fait apparaítre que le détecteur de pression à seuil 37 fournit ainsi un signal de dépassement de seuil qui est transmis à un circuit logique de commande 41, dont la sortie est reliée au distributeur 36 et au distributeur 34. Par ailleurs, le détecteur de position 25, sensible au niveau haut de cuve pleine de la tête de compactage, fournit un signal de dépassement à un circuit de temporisation 42 dont la sortie est reliée au distributeur 36 et au distributeur 34.
Le fonctionnement de la machine qui vient d'être décrite ressort déjà amplement de la description qui précède et des dessins qu'elle vise. Il sera toutefois rappelé ci-après pour mieux comprendre les différentes opérations qu'elle effectue en application du procédé selon l'invention.
On ouvre les portes 2, on place un sac en matière plastique dans la demi-cuve 3 en le faisant pendre par son bord supérieur à l'extérieur de l'arceau 6, que l'on engage dans la rainure 5, et on referme les deux portes 4 en maintenant l'arceau dans les rainures 5. Le sac est alors maintenu ouvert et suspendu dans la cuve 2.
Le vérin 22, qui était sous pression et maintenait le bras 13 à sa position haute maximale dans laquelle l'ensemble mobile constitué par le moteur 15, le rouleau denté 16 et la jupe 17 est entièrement dégagé de la cuve 1 (position illustrée en C sur la figure 2), est mis hors pression de telle manière que le bras descend à sa position minimale (A sur la figure 2), le rouleau denté étant proche du fond du sac, dans la mesure où ce dernier est vide.
La machine est alors prête à fonctionner pour traiter les déchets qui sont admis dans la cuve par la trémie d'alimentation 11. Pour effectuer le traitement de compactage, le moteur 15 est mis en route, soit par commande manuelle au moyen du pupitre de commande 26, soit de manière automatique au moyen de cellules de détection qui sont disposées de chaque côté de la trémie 11 et qui commandent la mise en marche pendant un temps déterminé au passage de chaque lot de déchets.
Entraíné par le moteur 15 par rapport à l'arbre 23, le rouleau denté 16 tourne sur lui-même tout en tournant autour de l'axe central de la cuve. La jupe 17 constitue une protection qui assure que tous les déchets tombent bien dans le sac et la plaque oblique 18 empêche les déchets de pénétrer dans le logement 14, ce qui pourrait nuire aux déplacements du bras 13 sous les commande de translation verticale.
Au fur et à mesure que l'on introduit des déchets, le niveau de ces derniers dans le sac occupant la cuve augmente et le rouleau denté 16 remonte progressivement tout en restant en appui sur les déchets et pressant sur eux par son poids. Par son double mouvement de rotation, il réalise aussi une opération de déchiquetage et de répartition des déchets. On obtient au total un compactage régulier.
Si, au cours de sa rotation dans la cuve, le rouleau denté 16 rencontre une résistance constituant un bourrage, le moteur 15 va devoir fournir un effort plus important. La présence d'un amas de déchets que la machine ne parvient pas à traiter se traduit par réaction par une augmentation de la pression hydraulique d'alimentation. Lorsque cette pression atteint ou dépasse un certain seuil, par exemple 100 bars, le détecteur 25 transmet un signal de dépassement de seuil au circuit logique 41, qui déclenche des opérations de débourrage.
Les commandes automatiques qui interviennent en cas de bourrage sont schématisées sur la figure 4, ainsi que celles qui déterminent l'arrêt de la machine en cas de cuve pleine, qu'il y ait ou non bourrage au même moment.
En permanence en effet, on réalise une surveillance de la hauteur du bras support 13 (came 24 et détecteur de position 25) pour détecter l'état de cuve pleine ou fin de balle (étape 41). Si l'on a détecté une position témoignant de cet état, le vérin 22 est mis sous pression, le moteur est arrêté et l'ensemble mobile est relevé jusqu'à sa position maximale matérialisée en C sur la figure 2. Dans cette position, l'ensemble est suffisamment remonté pour que la jupe de protection 17 soit au-dessus de la cuve et que, par conséquent, le sac plein soit dégagé. Simultanément, le voyant 19 est allumé pour signaler à l'opérateur qu'il ne faut plus envoyer de déchets dans la cuve. Le sac plein peut alors être évacué, par exemple au moyen d'une transpalette, après ouverture des deux portes 4.
Tant qu'il n'y a pas de signal de fin de balle, les commandes de débourrage sont déterminées automatiquement par surveillance de la pression d'alimentation du moteur (étape 42) au moyen du détecteur 25. Si le seuil n'est pas dépassé, il n'y a aucune action particulière. Par contre, si ce seuil est dépassé, l'opération de débourrage est commandée. Elle consiste à déclencher une temporisation (étape 43) pendant laquelle on relève la tête de compactage d'une certaine hauteur et on arrête le moteur. Par exemple, on peut relever la tête de compactage pendant 3 secondes et arrêter le moteur au bout de 2 secondes. La durée de fonctionnement du moteur est calculée en fonction de la vitesse de rotation du rouleau denté 16 dans la cuve 2 pour assurer que, au cours de cette opération de débourrage, le rouleau passe de l'autre côté de l'amas de matière ayant créé ce bourrage. Pendant une seconde, le moteur n'est pas alimenté et cela est suffisant pour que le rouleau devienne immobile de manière à pouvoir supporter sans risques d'être entraíné en rotation en sens inverse.
Lors de l'actionnement du vérin de levage, la pression d'alimentation du moteur redescend en dessous de la valeur de seuil du fait du prélèvement de fluide hydraulique (huile sous pression en pratique) par le vérin et que le moteur est soulagé par le mouvement de levage au-dessus du bourrage.
A la fin de cette temporisation, on vérifie qu'il n'y a pas de signal de fin de balle (étape 44). Si cela est le cas, on passe à la phase d'arrêt de la machine pour déchargement du sac de déchets compactés : on relève complètement l'ensemble mobile (étape 45) et on arrête le moteur (étape 46).
S'il n'y a pas de signal de fin de balle, on remet en route le moteur en inversant son sens de rotation (étape 47) et on fait descendre l'ensemble de compactage en mettant le vérin 22 à l'échappement, de telle manière que le rouleau denté 16 redescend et vient en contact avec les déchets. La surveillance de l'état de bourrage est effectuée alors de nouveau comme l'indique la flèche 49.
La temporisation et la hauteur de relevage du rouleau, qui dépend du temps d'actionnement du vérin 22, sont réglées de telle manière que, dans la majorité des cas, le rouleau denté passe au-dessus du bourrage en le réduisant, puis l'élimine complètement en revenant dans l'autre sens. Si un bourrage est de nouveau constaté lors de deuxième passage, une deuxième opération de débourrage est commandée de manière à éliminer complètement le bourrage.
La détection de cuve pleine (ou fin de balle) est réalisée au moyen du détecteur 25 au cours de l'étape 41 de la manière suivante : Lorsque le seuil de hauteur B est dépassé, on déclenche une temporisation, par exemple de 10 secondes, dont la durée est supérieure à celle de l'opération de débourrage et, si au cours de cette temporisation, la hauteur a toujours été supérieure au seuil B, on fournit un signal de fin de balle qui est testé dans l'étape 44. De cette manière, on évite des arrêts intempestifs dans le cas où, pour résorber un bourrage survenant quand la cuve est seulement presque pleine, l'ensemble de compactage se trouve remonter plus haut que la position B pour redescendre immédiatement.
Il est à noter que les commandes automatiques assurent périodiquement une inversion du sens de rotation du moteur 15 même dans des situations où une alimentation régulière de la machine en déchets homogènes ne provoque pas de bourrages. En marche normale, une telle inversion, qui entraíne à la fois celle des deux mouvements de rotation combinés du rouleau denté, est opérée comme il a été décrit pour les bourrages, mais sans soulever l'ensemble de compactage en l'absence d'un bourrage détecté. La période est évidemment supérieure à la durée de l'opération de débourrage, par exemple de 20 secondes.
La machine suivant l'invention assure ainsi, en toutes circonstances, un compactage régulier pour former une balle homogène à forte densité, les déchets ayant été efficacement déchiquetés en même temps que comprimés. Des inversions de sens de rotation supplémentaires sont assurées, comme on l'a décrit, chaque fois qu'il apparaít un bourrage, en facilitant par remontée du bras un passage du rouleau denté dans un sens, puis dans l'autre, dans la zone où la matière s'est amassée pour supprimer le bourrage. La temporisation de l'opération d'arrêt définitif lorsque la cuve est pleine permet d'éviter des arrêts intempestifs lors d'une opération de débourrage alors que la balle en cours de formation ne remplit pas encore le sac complètement.
Accessoirement, on notera, en liaison avec une alimentation par la trémie 11 qui peut s'effectuer manuellement ou par des goulottes de déversement des déchets, que la machine décrite est construite pour pouvoir être déplacée. En particulier, pour déplacer la machine et la faire tourner sur elle-même, on peut placer la plaque 8 (voir figure 1) sur le devant, engager une transpalette dans l'évidement 9 de la barre 8 et faire tourner la machine en la faisant tourner sur les rouleaux 7 disposés à l'arrière.
Mais bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux dispositions et modes de mise en oeuvre qui ont été spécifiquement décrits ci-dessus. Elle s'étend au contraire à toute variante passant par le biais de moyens équivalents. En particulier, on peut utiliser d'autres organes d'entraínement, tels qu'un moteur électrique. Mais l'exemple de réalisation décrit présente l'avantage que la temporisation mise en oeuvre pendant l'opération de débourrage peut être obtenue simplement, du fait de l'inertie des moteurs hydrauliques, par la durée de l'action du vérin de levage.

Claims (11)

  1. Procédé pour le compactage de déchets, dans une machine comportant une cuve cylindrique (2-4) ouverte vers le haut et une tête de compactage (15, 16) dont un rouleau denté horizontal (16) est disposé dans ladite cuve (2-4) en appui sur lesdits déchets par son propre poids, ledit rouleau (16) pouvant être soumis à un mouvement de rotation autour de l'axe vertical central de ladite cuve, sous l'action d'un organe d'entraínement (15), caractérisé en ce que l'on surveille une grandeur significative de la force ou du couple exercé par l'organe d'entraínement (15) et en ce que, lorsque ladite grandeur dépasse un seuil prédéterminé, en vue de réaliser une opération de débourrage, ledit rouleau (16) est relevé d'une hauteur prédéterminée et relâché ensuite, le rouleau (16) redescendant sur les déchets et étant entraíné en rotation en sens inverse.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'une machine où le rouleau (16) est soumis simultanément à un mouvement de rotation sur lui-même, après le relevage du rouleau, le sens de cette rotation est également inversé.
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux mouvements de rotation sont commandés par un organe d'entraínement unique (15) et en ce que, en marche normale, le sens de rotation de l'organe d'entraínement (15) est inversé périodiquement, la période de temps séparant deux inversions normales successives étant plus grande que la durée de l'opération de débourrage.
  4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, ladite machine comportant des moyens de détection (24-25) de la hauteur de la tête de compactage (15-16) qui fournissent un signal de cuve pleine lorsque ladite hauteur dépasse un seuil déterminé (B), caractérisé en ce que ledit signal de cuve pleine déclenche une temporisation dont la durée est plus grande que la durée de l'opération de débourrage et en ce que, si pendant la durée de ladite temporisation, la hauteur de la tête de compactage (15-16) reste supérieure audit seuil de cuve pleine (B), la machine est arrêtée complètement.
  5. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon au moins une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (37) de détection de l'effort exercé par l'organe d'entraínement (15), des moyens (34) de commande de l'arrêt de l'organe d'entraínement (15), de son fonctionnement dans un sens de rotation ou de son fonctionnement dans l'autre sens de rotation, des moyens (22, 36) de relevage de la tête de compactage (15, 16) et en ce que les moyens de détection (37) agissent de manière automatique sur les moyens de commande (34) et sur les moyens de relevage (22, 36).
  6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de relevage (22, 36) comportent un vérin hydraulique (22) et en ce que la hauteur de levage est déterminée par la durée d'actionnement du vérin (22).
  7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe d'entraínement comporte un moteur hydraulique (15) et en ce que le moteur (15) et le vérin (22) sont alimentés par un même circuit à partir d'une motopompe (32) reliée à un réservoir (31) de fluide hydraulique.
  8. Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de détection de l'effort comportent un détecteur de pression à seuil (37) mesurant la pression d'alimentation à l'entrée du moteur (15).
  9. Machine selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que le vérin (22) est disposé dans un logement vertical (14) disposé au voisinage de la cuve (2-4) et en ce que la tête de compactage (15, 16) porte une tôle de protection (18) se déplaçant devant le logement (14) pour empêcher les déchets de pénétrer dans le logement (14).
  10. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'une jupe de protection (17) est fixée sous la tête de compactage (15, 16) de manière à se déplacer tangentiellement aux parois du réceptacle, ladite jupe (17) étant totalement dégagée de la cuve (2-4) quand la tête de compactage (15, 16) est dans sa position supérieure maximale.
  11. Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de détection de la hauteur de la tête de compactage (24, 25), constitués par une came (24) solidaire de la tête de compactage et coopérant avec un détecteur (25).
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