EP1407876A1 - Compacteur de matières telles que des déchets d'emballages - Google Patents

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EP1407876A1
EP1407876A1 EP03292328A EP03292328A EP1407876A1 EP 1407876 A1 EP1407876 A1 EP 1407876A1 EP 03292328 A EP03292328 A EP 03292328A EP 03292328 A EP03292328 A EP 03292328A EP 1407876 A1 EP1407876 A1 EP 1407876A1
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EP
European Patent Office
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tank
materials
compactor
head
pressure plate
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EP03292328A
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German (de)
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EP1407876B1 (fr
Inventor
Eric Morisse
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Techval
Original Assignee
Techval
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Publication date
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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
    • B30B9/306—Mechanically-driven presses
    • B30B9/3071—Mechanically-driven presses by the pull of chains or ropes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/08—Accessory tools, e.g. knives; Mountings therefor
    • 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 compaction of materials, such as those which ensure the compaction of waste for destruction or recycling. She applies more particularly, although not limitatively, to treatment of cardboard packaging waste and / or materials plastics.
  • the present invention aims to solve these problems better than the materials known to date.
  • these problems there is in particular that posed by the place taken by the materials in a workshop or the need to convey these materials to the place where they are retired.
  • rotary roller compactors For materials of this kind, rotary roller compactors. These compactors include, in a conventional manner, a tank for receiving the materials to be compacted inside which a compacting head carries at least one rotating roller moving on the surface of the contained waste in the tank. The materials to be treated are introduced gradually in the tank. The roller (s) are generally fitted roughness projecting from their surface to better grind the materials while they are being rotated on themselves. In most of the current roller compactors, the compaction head rests directly on the materials already introduced into the tank. It thus exerts a pressure effect on the roller on the materials being compacted due to its own weight, but you can also plan to apply pressure further on materials by other means.
  • roller compactors are rotary head in a circular section tank.
  • the compaction head is there driven in gyration all around the axis of the tank, and it drives with it the grinding roller, which thus acts on all of the materials located in the tank.
  • Such compactors often called rotary type, are for example described in the patent document European EP 1 023 988.
  • compactors rectangular section tank in which the compacting head is driven by a pendulum movement in the tank, in order to train the rotary roller back and forth from one end to the other of the tank so that, there too, it acts on a maximum of the surface of materials.
  • Such compactors are, for example, described in the European patent document EP 0 042 580.
  • rotary head compactors are more common in the trade than rectangular bin compactors because they are more simple to carry out.
  • they have the serious disadvantage of lead to bales of compacted material which are necessarily cylindrical in shape, while the demand for the industry is generally in favor of cubic bales.
  • the principle behind the invention consists in implementing alternately, in a same tank for receiving the materials to be compacted, a rotary roller type compaction and compression device with tray.
  • the first mainly has a grinding effect
  • the second essentially a pressing effect.
  • the material compactor according to the invention comprises a tank reception of the materials to be compacted, generally open upwards for progressive loading, if necessary continuously, in which configuration means make it possible to set up works in turn a grinding roller head comprising at minus a rotary roller mounted mobile in rotation on itself and in displacement on the surface of the materials when the head of compaction is in an active position in the tank, as well as a pressure plate compression device associated with translation means for compressing the materials against the bottom of the tank when it is in an active position in the tank.
  • Said configuration means advantageously have for effect of raising said head from its active position to a position inactive where it is out of the tank above it, and to retract the tray device from its active position by tilting to an inactive position where it is away from the tank.
  • the compactor according to the invention meets various characteristics which apply individually or in any technically effective combination, which will now be on display.
  • the roller In the grinding head, the roller is rotatably mounted about himself as he is known per se. When the grinding head is in an active position in the tank, it is controlled to drive the moving roller on the surface of the materials. lci and in the following, we talk about a roll in the singular, which corresponds to the most frequent case in practice, but it can also well be provided two or even more rollers, driven by the same motorized system.
  • the other device includes a tray of material pressure, which is preferably sized and arranged to extend over the entire surface of the waste when it is in an active position in the tank.
  • the pressure plate is mounted movable in translation in the tank to press the materials against the bottom of the tank when the tray device is in its position active.
  • the so-called configuration means are designed to make pass the rotary roller grinding head alternately in a inactive position outside the waste contained in the tank and in an active position pressing on them, and symmetrically, to make pass the pressure plate device alternately through a position where it is retracted outside the tank and in a active position where it is subjected to the action of drive means lowering it in pressure on the materials contained in the tank.
  • Each movement of one of the devices, rotating roller head or pressure plate, between active position and inactive position and conversely, takes place while the other device is in position inactive, so as to clear the passage for the first.
  • the grinding head in its active position is rotated around the axis of the tank, normally vertical in operation, while it is driven in translation along the axis of the tank by first means of configuration that lift it out of the tank or release it for that it gradually lowers to the materials being compaction.
  • the device essentially acting by compression works advantageously on the move vertical, along the axis of the tank, in its active position, while second configuration means switch it around a horizontal axis to retract it laterally to a position inactive away from the tank.
  • the material compactor according to the invention allows in particular to homogenize the compaction of a bale thanks to the combination of the actions of the grinding roller and the pressure on the materials.
  • the compacting density of materials in the tank decreases as as the material level rises in the tank. This is explained by the fact that the materials at the bottom of the tank not only undergo the weight of the roller, but also the weight of the materials which are piled up above them.
  • the materials are pressed against the bottom of the tank by the pressure plate which is applied to them advantageously under high pressure.
  • the plate ensures uniformity over the entire surface of the materials in the tank, much greater than the weight of the roller and upper layers of material. It also provides homogenization of the compacting density in the bale as and as it descends into the tank.
  • the compactor according to the invention produces homogeneous bales whose mass is uniformly distributed in volume. All this is obtained in combination with material shredding by the rollers that known movable plate presses cannot achieve.
  • the configuration means are designed to automatically pass a stage of operation of the rotary roller head in one step operation of the pressure device as soon as the thickness material in the tank reaches a predetermined value.
  • this value translates to a level that the head reaches in the tank when it gradually rises as the materials to be compacted are introduced into the tank. Arrival at this level automatically causes, and successively, the head up to inactive position, device tilting pressure to bring the plate flat on the materials and the translation of the plate downwards in compression of the materials.
  • the introduction of these is interrupted during the operation of the pressure device.
  • the compactor according to the invention makes it possible in particular to form a bale of compacted material directly in the tank, thanks to the efficiency of the combined grinding operations and compression, which lead to a homogeneous agglomeration of materials over the entire section of the tank, faithfully matching its interior shape.
  • the user no longer has to worry about a bag packaging become unnecessary.
  • he can freely choose the shape and the dimensions of the balls that he wishes to achieve by fixing in consequently the shape of the compactor's tank.
  • there are there advantage to be freed from the forms of cylindrical tank which were previously almost mandatory for rotary heads and rather provide for cubic shapes, of rectangular section, or more particularly square, facilitating handling and storage of the bales obtained.
  • the compactor according to the invention can advantageously include means for making a strapping of the bale obtained at the end of the operations, advantageously after a final stage of compression by the plate, in order to maintain the cohesion of the assembly and facilitate the extraction of the compactor and transportation.
  • the compactor according to the invention may in particular include accommodation for reels of strips, means for passing the strips around a ball of compacted material still in the compactor tank, after removing the roller head and pressure plate, and means for ensuring the assembly of two strands of strip joined together to form a closed loop around of the ball.
  • the compactor tank according to the invention advantageously comprises a partially conforming bottom made up of retractable elements.
  • These elements can in particular consist of retractable bands, advantageously running on the entire width of the bottom of the tank, which protrude from a normally flat tank bottom. The movements of such bands relative to the parts of the bottom of the tank remaining fixed can make intervene, for example, an articulated parallelogram assembly.
  • the bands When the rotating roller head or the pressure plate are in active position, the bands are not retracted and they are in prominent position relative to the bottom of the tank. During the compaction of the materials, the bands create in the bales of compacted material during formation of furrows or corridors able to accommodate the two branches of forklift trucks standard dimensions. For unloading bales from the tank, the bands are retracted in the bottom of the tank so not to hinder the movement of the ball.
  • the compactor according to the invention preferably comprises a door with a hinged bottom leaf about a horizontal axis forming a hinge and which can be folded down until it hits the ground.
  • the compactor according to the invention is intended more particularly to treat industrial waste constituted cardboard packaging, but it can also be packaging lightweight plastic, loose papers, wooden components or metal sheets, and, more generally, all materials that are found together with the cardboard in the lost packaging.
  • the compactor includes a tank 2 for receiving the waste to be compacted resting vertically on its bottom and open upwards.
  • a protective collar 63 which blocks waste being compacted which could be expelled out of the tank, and which also acts as a feed hopper for the waste compactor to compact by which they are manually entered in the context of this exemplary embodiment.
  • the loading takes place gradually, in practice of continuously, but only during operation of the grinding head.
  • the grinding head is a conventional compacting head with rotary roller 1, mounted at the end of a support arm 5, advantageously bent, which is fixed to the end of a frame 4 outside the tank 2.
  • the compactor described also comprises, in accordance with the invention, a compression device mainly consisting of a plate pressure 3, coming flat to cover the waste horizontally and mobile in vertical translation in the tank.
  • a compression device mainly consisting of a plate pressure 3, coming flat to cover the waste horizontally and mobile in vertical translation in the tank.
  • the head 1 comprises a roller grinder 11 operating essentially by shredding waste, which is associated with rotational drive means on itself, around its own axis.
  • This roller 11 unique in the case described, is cylindrical in shape and advantageously has teeth 13 distributed over its surface. Note, however, that this roller could be tapered rather than shaped cylindrical.
  • the head 1 presses by the roller 11 on the waste to compact in the tank when it is in the active position.
  • the head 1 rises in the tank 2 as and when the crushed waste is piled up in the tank.
  • the roller 11 is driven in rotation on itself at the same time as the head 1 is driven in gyration around the axis of the tank 2, and this advantageously from of the same motor means.
  • only one of the two movements is controlled by a motor, the other arising by reaction.
  • head 1 is advantageously, as it is described here, of the type of conventional compacting heads of so-called rotary compactors.
  • the means for rotating the roller 11 on himself and in gyration of the head 1 as a whole around the axis of the tank 2 thus comprises a motor 14, located at the end upper head 1, which drives a vertical shaft 51, mounted along the axis of the tank, whose movement is transmitted to an arm 12 driving in rotation of the roller 11 on itself by a angle gear mechanism.
  • the transmission organs of movements are enclosed in a protective casing 15 ( Figures 1 and 3), which protects them in particular from damage from waste to compact in the tank.
  • the grinding head 1 allows mainly to grind the waste introduced into the tank by the shearing effect of the shredding roller. incidentally, pressure is exerted on the crushed waste which causes them to each passage of the roller 11, this corresponding pressure advantageously on the sole weight of the grinding head 1.
  • these two combined actions of crushing and compression are exerted by the roller successively at any point of the surface it can cover around the vertical axis of the tank.
  • Arm 5 which supports the grinding head with rotary roller 1 is mounted movable in translation along the frame 4.
  • the arm 5 is mounted telescopically in the frame 4.
  • a hydraulic cylinder of the single-acting type, is located in the building 4. Its action is exerted only to impose a forced movement in the lifting direction and to lift said head 1, whereas when it is not operational, the latter is in free descent, due to its weight.
  • the hydraulic cylinder in question is powered by a pump, via a two-position distributor which controls either the placing under cylinder pressure, i.e. putting the cylinder at the exhaust to a tank.
  • the head 1 is movable in vertical translation along the axis of the tank 2 progressively that the level of waste gradually introduced during its operation goes up in the tank. But by an order specific under configuration means, we can also raise head 1 to get it out of the tank until it reaches its inactive position where it is high enough to leave move the plate compression device from its inactive position to its active position or vice versa. The same ascent operation of head 1 is carried out at the end of compaction, and it then triggers the procedure for evacuating the bale obtained.
  • roller head level detection sensor is provided rotary 1 in the tank 2, which provides a control cabinet 8 with a lifting signal in inactive position of head 1 when this level reaches a predetermined upper threshold.
  • the control cabinet 8 is placed on the frame exterior 4 to be easily accessible in the event of a breakdown.
  • various photo-electric proximity detection sensors which are arranged in the tank at several predetermined levels. Some may determine, for example, a reversal of the sense of gyration of the rotating roller head, others a partial ascent of this head, still others its complete rise above the tank 2.
  • the inactive position of the head 1 occurs either, in course of constitution of a compacted ball, to let pass the pressure plate, either to allow the evacuation of the bale when it is finished. It can also be ordered by the operator, who presses a specific button on the cabinet for this purpose 8, for example in the event of a deficiency in the position sensors.
  • the motor 14 is a motor hydraulic which is powered by a motor pump from the same hydraulic fluid reservoir to that to which the cylinder is connected hydraulics causing the head to rise 1.
  • the motor pump is driven by an electric motor.
  • a pressure detector threshold measures the supply pressure at the inlet to the motor 14.
  • the pressure plate 3 is flat and square in shape, under the same dimensions as the section of the tank. In practice its dimensions are fixed in correspondence with the internal dimensions of the tank so that it can be easily moved there vertically by means of vertical translation while covering substantially the entire surface of the ground waste occupying tank. As it would also be for a rectangular section, the tank 2 of the compactor according to the invention was chosen in section partly square to facilitate the movement of the active position in tank 2 in its inactive position when it is retracted away from the tank. Above all, it has the advantage of facilitating the subsequent handling of the bale obtained as well as its storage.
  • the pressure plate 3 includes reinforcing elements 7 on each of its faces.
  • Two parallel edges 30 and 39 of the pressure plate 9 each have a handle 9 of gripping the tray. These two handles 9 are projecting of each of the two edges 30 and 39. They ensure the descent of the tray in the tank, as will be detailed later.
  • the pressure plate 3 When the grinding head 1 is put into operation in the tank (active position), as shown in the figure 2, the pressure plate 3 is in the inactive position, retracted in a storage chassis 31.
  • the chassis 31 has two columns 32 in extension of two edges of the tank 2, and preferably, as is notably represented in FIGS. 1, 2 and 3, the two columns 32 are an extension of two edges of one of the two lateral sides of the tank. In its position inactive, the pressure plate 3 is blocked between the columns 32 of the chassis 31.
  • the compactor comprises in particular a winch 37 around which is wound and unwound a cable 38 whose end is fixed to part of the edge 39 of the pressure plate 3.
  • Electrical sensors positioned at predetermined levels in tank 2 detect the level of the tray pressure 3 in the tank and they provide the control cabinet 8 signals controlling the winding or cable 38 around the winch 37.
  • the electrical sensors can also be used to provide an indication of the degree of compaction due specifically to compaction by the pressure.
  • Their main utility however, remains that of ordering automatically change the position of the plate device pressure and either the alternating intervention of the rotating roller head, or the start of bale unloading operations.
  • the shredding roller 11 In order not to hinder the descent of the tray 3 in the tank 2, the shredding roller 11 is kept in the inactive position at a height above the tank such that it does not interfere with the descent of tray 3 in the tank. In order to clutter as little as possible the space above the tank, and as we can see in Figure 1 for example, the shredding roller 11 located opposite the plate 3 with respect to the axis of the tank, which allows passage to the pressure plate 3 when placed in the tank.
  • the compactor includes in particular an electrical sensor positioned in the tank 2 which detects that the axis of the roller 11 is in the position desired when the roller 11 passes in front of it during movement of the grinding head 1.
  • the electrical sensor sends a signal to the control cabinet 8 to almost stop instantly the turning movement of the grinding head 1 around the axis of the tank, as well as the rotational movement of the roll 11 on itself.
  • the resistance that the waste exerts on the roller 11 is such that the movement of rotation of the roller 11 around its axis is stopped, which also causes the head movement to stop grinding 1 through the transmission box angular movement.
  • the roller 11 When the grinding head 1 is raised vertically out of tank 2 to be locked in the inactive position, the roller 11 is in a position opposite that of the pressure retracted relative to the tank. In this way, it does not does not interfere with the tilting of the pressure plate 3 towards its position active in the tank.
  • the pressure plate device 3 When the grinding head 1 is in active position, the pressure plate device 3 is held in inactive position. Similarly, as long as the pressure plate 3 remains found in active position in the tank, the grinding head is kept in the inactive position. The grinding head is not placed in the tank in the active position only once the device has pressure plate 3 is retracted in the inactive position out of the tank. And conversely: the pressure plate device 3 is not put in place in the active position in the tank only when the grinding 1 is retracted in the inactive position out of the tank.
  • the plate 3 comprises in particular four parts 35 protruding from each of its four corners. Two of the four parts 35 are mounted movable in rails 36 which are provided in each of the columns 32 of the chassis 31. The other two parts 35 are mounted mobile in rails 23 provided in two parallel edges of the tank, these edges being those lying perpendicular to columns 32 ( Figures 2, 5 and 6).
  • the compactor according to the invention has two clamps 33. They are each actuated by a jack with hydraulic pressure 34 to keep the tray in position pressure 3 at least by one of these four edges. advantageously and as shown in Figure 4, the two clamps 33 grip the handles 9 of the edges 30 and 39 of the plate 3 ( Figure 4).
  • a protective dress 26 is provided, which appears in particular in Figure 4. The orders take place automatically.
  • tray 3 begins with level the surface of the shredded waste. Indeed, the grinding head 1 making a circular movement in the tank and the tank being square section, the waste being in the four corners of the tank were not completely shredded and distributed in the tank.
  • the pressure plate 3 therefore remedies at first to this uneven distribution of the waste to be compacted in the tank 2. Then, it compresses the crushed waste until it has subsided at a predetermined level.
  • the tank 2 opens laterally by a door with two leaves 21 and 22, capable of withstanding the forces exerted by the compaction of the crushed waste against the internal walls of the tank.
  • the two leaves 21 and 22 are mounted articulated in two horizontal axes. Specifically, the hinges of the two leaves are parallel to the bottom of the tank, one at the top for the upper leaf 21 and the other at the bottom for the lower leaf 22.
  • This preferred mounting of the tank door reduces the size of the compactor, which saves space in the workshop, and facilitate access to the compacted bale for unloading.
  • Door 21-22 can be opened and closed by a system hydraulic, which when open, retains the upper leaf 21 against gravity, to allow the exit of the bullet from compacted waste.
  • the lower leaf 22 serves as a ramp for unloading bales when open. Indeed, as it is particularly shown in Figure 6, the bottom of the tank compactor is slightly raised above the ground on which the compactor is installed.
  • the bottom 24 of the tank is made to constitute a bottom compactor of compacted waste bales.
  • it is cut to form two strips 25 which are connected to the parts fixed from the bottom by an articulated parallelogram mounting allowing to bring them up during all the operations of compaction, or conversely to retract them to the same level at when the bale was unloaded.
  • These two bands 25 are linear and parallel to each other. They are at the origin of the formation of two grooves of complementary shape in the balls compacted waste, the purpose of which is to clear the way for two branches of a forklift.
  • the direction of the two bands 25 is perpendicular to the direction of exit of the balls through the door.
  • the compactor described comprises means for producing a strapping of the waste ball by strands assembled strand on closed loop strand, which occur after compression by the plate 3, at the end of the combined compaction operations.
  • a housing 74 accommodating strip reels 72 is formed at the foot of the frame 4, in a chosen position of so as to occupy as little space as possible.
  • the housing 74 encloses a launch tube 73 which allows you to guide the end of the strap and propel it in slides 27, 28 and 29 formed in the side walls and in the bottom of the tank 2, with sufficient power for the strip can make at least one full turn around the tank.
  • the slides are open inside the tank. They determine a path of the straps around the ball which is in the direction transverse to the bands 25 of the shaping bottom. The slides continue on these.
  • the strapping is performed while the pressure plate is still in place to compress the resulting ball.
  • the tray of pressure 3 therefore also has five guide slides 20 strips, open towards the inside of the tank, which match with slides 28 and 29 ( Figures 6), in the same vertical plane than these.
  • the opening control system side door of the tank authorizes the opening of the upper leaf 21 regardless of the opening of the lower leaf 22. While the lower leaf 22 remains closed under pressure on the waste, the opening of the upper leaf can allow passage to a machine for crimping the strands of strip end to end.
  • the ejection means 6 (FIG. 6) of the waste ball that comprises the compactor according to the invention are triggered by control means in synchronism with a tilting pressure plate in its inactive position away of the bale of compacted material, and with the opening of the door side of the tank.
  • control means in synchronism with a tilting pressure plate in its inactive position away of the bale of compacted material, and with the opening of the door side of the tank.
  • it is the operator who operates the control means, by pressing a control button located on the control cabinet 8.
  • the triggering of the ball ejection means 6 first causes the opening of the lower leaf 22 of the tank door. Then, two plates 61, each associated with a push system 62 clearly visible in FIG. 6, are propelled from a wall of the tank opposite the door to expel the ball out of the bowl.
  • the plates 61 are cut from the tank wall.
  • They can come in support on the ball in the same vertical plane as one of the straps strapping.
  • the push system 62 is made of a structure extendable, the length of which varies according to the angle between the articulated elements that constitute it.
  • the operator can command the restart of the compactor after checking that the bale has been correctly ejected from the tank.
  • This command successively triggers the closing of the two leaves 21 and 22 of the tank door, the reassembly of the plate 3 in the storage frame 31 by winding of the cable 38 around the winch 37, the descent of the head 1 in the tank 2 and its return to activity, once the gradual introduction of the waste to be compacted has been resumed.
  • the compactor according to the invention allows more homogeneous compaction of waste thanks to to the respective combined actions of the grinding head and the pressure plate implemented in turn in the tank. More in particular, it appears from the description that the plate of pressure allows to homogenize the compaction density of waste in the tank. It also makes it possible to press waste towards the bottom of the tank 2 and against the internal side walls of the tank more intensely than the grinding head 1, and to obtain thus a waste ball having the same shape as the shape internal of the tank.
  • the grinding head could, for example, also include deflector means fixed mounted in the vicinity of the roller drive means, to repel the waste to be compacted away from the organs of transmission of the rotational movement between the head shaft and the axis of the roller and to guide those approaching it nevertheless up to a cutting area where they are subjected to the action of sharp means.
  • the grinding head would have the advantage of treating waste effectively resistant due to their composition, for example waste in plastic and grind them enough so that the pressure plate compression device then exerts on them roughly the same effect as on simple pieces of cardboard.

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Abstract

Le compacteur de matières, notamment de déchets industriels constitués essentiellement d'emballages perdus à base de cartons, comporte une cuve (2) de réception des matières à compacter, avantageusement ouverte vers le haut pour un chargement progressif, dans laquelle des moyens de configuration permettent de mettre en oeuvre à tour de rôle une tête de broyage à rouleau comportant au moins un rouleau rotatif (1) monté mobile en rotation sur lui-même et en déplacement sur la surface des matières quand la tête de compactage est dans une position active dans la cuve, ainsi qu'un dispositif de compression à plateau de pression (3) associé à des moyens de translation pour comprimer les matières contre le fond de la cuve quand il est dans une position active dans la cuve. Lesdits moyens de configuration ont avantageusement pour effet de relever ladite tête (1) de sa position active dans une position inactive où elle est hors de la cuve au-dessus de celle-ci, et d'escamoter le dispositif à plateau (3) à partir de sa position active par basculement vers une position inactive où il est à l'écart de la cuve. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les machines de compactage de matières, telles que celles qui assurent le compactage de déchets pour destruction ou recyclage. Elle s'applique plus particulièrement, bien que non limitativement, au traitement de déchets d'emballages en carton et/ou matières plastiques.
Le stockage et le recyclage des matières constituées d'emballages perdus sont à l'origine de nombreux problèmes pour les industriels. La présente invention vise à résoudre ces problèmes mieux que ne le faisaient les matériels connus à ce jour. Parmi ces problèmes, il figure en particulier celui que posent la place prise par les matières dans un atelier ou le besoin de convoyer ces matières jusqu'au lieu où elles sont retraitées.
Il existe sur le marché des presses à plateaux permettant d'exercer de fortes pressions sur des plaques de matières à comprimer, par exemple dans le cadre de la fabrication des panneaux en agglomérés de bois. Les machines de ce genre ne conviennent que pour des matières de nature et de structure homogènes, et certainement pas pour des matières de dimensions variables comme le sont en général les déchets de cartons d'emballages abandonnés par les magasins et les industriels, et encore moins quand on sait que de manière courante, les emballages perdus sont faits pour partie de carton et papier, pour partie de films, plaques et blocs en matières plastiques.
Pour les matières de ce genre, on utilise actuellement des compacteurs à rouleau rotatif. Ces compacteurs comportent, de manière classique, une cuve de réception des matières à compacter à l'intérieur de laquelle une tête de compactage porte au moins un rouleau rotatif en déplacement sur la surface des déchets contenus dans la cuve. Les matières à traiter sont introduites progressivement dans la cuve. Le ou les rouleaux sont généralement munis d'aspérités en saillie de leur surface pour mieux broyer les matières pendant qu'ils sont entraínés dans un mouvement de rotation sur eux-mêmes. Dans la plupart des compacteurs à rouleau actuels, la tête de compactage repose directement sur les matières déjà introduites dans la cuve. Elle exerce ainsi un effet de pression du rouleau sur les matières en cours de compactage du fait de son propre poids, mais on peut aussi prévoir d'appliquer une pression complémentaire sur les matières par d'autres moyens.
La plupart des compacteurs à rouleau sont à tête rotative dans une cuve de section circulaire. La tête de compactage y est entraínée en giration tout autour de l'axe de la cuve, et elle entraíne avec elle le rouleau broyeur, qui agit ainsi sur l'ensemble des matières situées dans la cuve. De tels compacteurs, souvent dits de type rotatif, sont par exemple décrits dans le document de brevet européen EP 1 023 988. Mais on connaít aussi des compacteurs à cuve de section rectangulaire, dans lesquels la tête de compactage est animée d'un mouvement pendulaire dans la cuve, afin d'entraíner le rouleau rotatif en va-et-vient d'un bout à l'autre de la cuve de sorte que, là aussi, il agisse sur un maximum de la surface des matières. De tels compacteurs sont, par exemple, décrits dans le document de brevet européen EP 0 042 580. Il est à noter que les compacteurs à tête rotative sont plus répandus dans le commerce que les compacteurs à cuve rectangulaire du fait qu'ils sont plus simples de réalisation. Ils ont par contre le grave inconvénient de conduire à des balles de matières compactées qui sont nécessairement de forme cylindrique, alors que la demande de l'industrie est en général en faveur de balles cubiques.
Pour résoudre ce problème, le principe à la base de l'invention consiste à mettre en oeuvre en alternance, dans une même cuve de réception des matières à compacter, une tête de compactage du type à rouleau rotatif et un dispositif de compression à plateau. La première exerce principalement un effet de broyage, le second essentiellement un effet de pressage. Autrement dit, le compacteur de matières suivant l'invention comporte une cuve de réception des matières à compacter, en général ouverte vers le haut pour un chargement progressif, le cas échéant en continu, dans laquelle des moyens de configuration permettent de mettre en oeuvre à tour de rôle une tête de broyage à rouleau comportant au moins un rouleau rotatif monté mobile en rotation sur lui-même et en déplacement sur la surface des matières quand la tête de compactage est dans une position active dans la cuve, ainsi qu'un dispositif de compression à plateau de pression associé à des moyens de translation pour comprimer les matières contre le fond de la cuve quand il est dans une position active dans la cuve.
Lesdits moyens de configuration ont avantageusement pour effet de relever ladite tête de sa position active dans une position inactive où elle est hors de la cuve au-dessus de celle-ci, et d'escamoter le dispositif à plateau à partir de sa position active par basculement vers une position inactive où il est à l'écart de la cuve.
Dans ses formes de réalisation préférées, le compacteur suivant l'invention répond à diverses caractéristiques s'appliquant individuellement ou en toute combinaison techniquement opérante, qui seront maintenant exposées.
Dans la tête de broyage, le rouleau est monté en rotation sur lui-même comme il est en soi connu. Lorsque la tête de broyage est dans une position active dans la cuve, elle est commandée pour entraíner le rouleau en déplacement sur la surface des matières. lci et dans la suite, on parle d'un rouleau au singulier, ce qui correspond au cas le plus fréquent en pratique, mais il peut aussi bien être prévus deux rouleaux ou même plus, entraínés par le même système motorisé. L'autre dispositif comporte un plateau de pression des matières, qui est de préférence dimensionné et disposé pour s'étendre sur toute la surface des déchets lorsqu'il est dans une position active dans la cuve. Le plateau de pression est monté mobile en translation dans la cuve pour presser les matières contre le fond de la cuve quand le dispositif à plateau est dans sa position active.
Les moyens dits de configuration sont conçus pour faire passer la tête de broyage à rouleau rotatif alternativement dans une position inactive hors des déchets contenus dans la cuve et dans une position active en appui sur elles, et symétriquement, pour faire passer le dispositif à plateau de pression alternativement dans une position où il est escamoté à l'extérieur de la cuve et dans une position active où il est soumis à l'action de moyens d'entraínement l'abaissant en pression sur les matières contenues dans la cuve. Chaque déplacement de l'un des dispositifs, tête à rouleau rotatif ou plateau de pression, entre position active et position inactive et inversement, s'effectue pendant que l'autre dispositif est en position inactive, de manière à dégager le passage pour le premier. De manière particulièrement avantageuse, la tête de broyage dans sa position active est entraínée en rotation autour de l'axe de la cuve, normalement vertical en fonctionnement, tandis qu'elle est entraínée en translation selon l'axe de la cuve par des premiers moyens de configuration qui la soulèvent hors de la cuve ou la libèrent pour qu'elle s'abaisse progressivement jusqu'aux matières en cours de compactage. Symétriquement, le dispositif agissant essentiellement par compression fonctionne avantageusement en déplacement vertical, suivant l'axe de la cuve, dans sa position active, alors que des seconds moyens de configuration le font basculer autour d'un axe horizontal pour l'escamoter latéralement vers une position inactive à l'écart de la cuve.
Le compacteur de matières suivant l'invention permet notamment d'homogénéiser le compactage d'une balle grâce à la combinaison des actions du rouleau de broyage et du plateau de pression sur les matières. En effet, dans les compacteurs à tête rotative traditionnels tels qu'ils ont été définis précédemment, la densité de compactage des matières dans la cuve décroít au fur et à mesure que le niveau des matières monte dans la cuve. Ceci s'explique par le fait que les matières se trouvant au fond de la cuve subissent non seulement le poids du rouleau, mais également le poids des matières qui se trouvent entassées au-dessus d'elles.
Grâce au dispositif suivant l'invention, les matières sont comprimées contre le fond de la cuve par le plateau de pression qui s'applique sur elles avantageusement sous forte pression. Le plateau assure alors une uniformisation, sur toute la surface des matières dans la cuve, bien supérieure à celle du poids du rouleau et des couches supérieures de matières. Il assure aussi une homogénéisation de la densité de compactage dans la balle au fur et à mesure qu'il descend dans la cuve. De cette manière, le compacteur selon l'invention réalise des balles homogènes dont la masse est uniformément répartie en volume. Tout ceci s'obtient en combinaison avec un déchiquetage des matières par le ou les rouleaux que les presses à plateau mobile connues ne sauraient réaliser.
De manière particulièrement avantageuse dans une exploitation industrielle de l'invention, les moyens de configuration sont conçus pour assurer automatiquement le passage d'une étape de fonctionnement de la tête à rouleau rotatif à une étape de fonctionnement du dispositif de pression dès lors que l'épaisseur des matières dans la cuve atteint une valeur prédéterminée. Au plus simple, cette valeur se traduit par un niveau que la tête atteint dans la cuve quand elle remonte progressivement au fur et à mesure que les matières à compacter sont introduites dans la cuve. L'arrivée à ce niveau provoque automatiquement, et successivement, la remontée de la tête en position inactive, le basculement du dispositif de pression pour amener le plateau à plat sur les matières et la translation du plateau vers le bas en compression des matières. Bien entendu, l'introduction de celles-ci est interrompue pendant le fonctionnement du dispositif de pression.
Le compacteur selon l'invention permet notamment de mettre en forme une balle de matières compactées directement dans la cuve, grâce à l'efficacité des opérations combinées de broyage et compression, qui conduisent à une agglomération homogène des matières sur toute la section de la cuve, en épousant fidèlement sa forme intérieure. L'utilisateur n'a plus à se soucier d'un sac d'emballage devenu inutile. De plus il peut choisir librement la forme et les dimensions des balles qu'il souhaite réaliser en fixant en conséquence la forme de la cuve du compacteur. En général, il y a là avantage à s'affranchir des formes de cuve cylindriques qui étaient auparavant quasiment obligatoires pour des têtes rotatives et à prévoir plutôt des formes cubiques, de section rectangulaire, ou plus particulièrement carrée, facilitant la manipulation et le rangement des balles obtenues.
Dans la mesure où les balles peuvent être mises en forme directement dans la cuve, le compacteur selon l'invention peut avantageusement comporter des moyens pour réaliser un cerclage de la balle obtenue en fin des opérations, avantageusement après une dernière étape de compression par le plateau, afin de maintenir la cohésion de l'ensemble et de faciliter l'extraction du compacteur et le transport. A l'effet d'un tel cerclage, le compacteur selon l'invention peut notamment comporter des logements d'accueil de bobines de feuillards, des moyens pour faire passer les feuillards autour d'une balle de matières compactées se trouvant encore dans la cuve du compacteur, après retrait de la tête à rouleau et du plateau de pression, et des moyens pour assurer l'assemblage de deux brins de feuillard réunis pour former une boucle fermée autour de la balle.
On peut aussi tirer profit de la qualité de compactage, qui conduit à la fois à une structure homogène dans la masse et à une densité uniforme sur toute la section, pour supprimer l'utilisation de palettes pour transporter les balles, par exemple du compacteur à un camion. A cet effet, la cuve du compacteur selon l'invention comporte avantageusement un fond conformateur partiellement constitué d'éléments rétractables. Ces éléments peuvent notamment consister en des bandes rétractables, courant avantageusement sur toute la largeur du fond de la cuve, qui sont amenées en saillie d'un fond de cuve normalement plat. Les mouvements de telles bandes par rapport aux parties du fond de la cuve restant fixes peuvent faire intervenir, par exemple, un montage en parallélogramme articulé. Lorsque la tête à rouleau rotatif ou le plateau de pression sont en position active, les bandes ne sont pas rétractées et elles sont en position proéminente par rapport au fond de la cuve. Pendant le compactage des matières, les bandes créent dans les balles de matières compactées en cours de formation des sillons ou couloirs aptes à livrer passage aux deux branches de chariots à fourche de dimensions standard. Pour le déchargement des balles hors de la cuve, les bandes sont rétractées dans le fond de la cuve de manière à ne pas gêner le déplacement de la balle.
Le compacteur suivant l'invention comporte préférentiellement une porte comportant un battant inférieur qui est articulé autour d'un axe horizontal formant charnière et qui peut être rabattu jusqu'à toucher le sol. Ces dispositions permettent un gain de place par rapport à la solution usuelle d'une porte tournant autour d'un axe vertical et facilitent le déchargement de la balle, par le battant rabattu formant rampe. Elles se combinent avantageusement avec le fond conformateur de la cuve et avec des moyens d'éjection, commandés en synchronisme avec l'ouverture de la porte pour pousser la balle hors de la cuve à partir de la paroi latérale de la cuve opposée.
L'invention sera maintenant plus complètement décrite dans le cadre de caractéristiques préférées et de leurs avantages, en faisant référence aux figures 1 à 6 dans lesquelles :
  • la figure 1 représente un mode de réalisation préféré du compacteur selon l'invention vu en perspective, dont la tête de broyage est en position inactive et dont le dispositif à plateau de pression est mis en place dans la cuve ;
  • la figure 2 illustre le compacteur représenté en figure 1 vu en perspective, dont la tête de broyage est en position active dans la cuve et dont le dispositif à plateau de pression est en position inactive ;
  • la figure 3 montre le compacteur représenté en figure 1 et 2 vu en perspective, dont la tête de broyage est en position inactive et dont le dispositif à plateau de pression est en position active dans la cuve ;
  • la figure 4 montre le compacteur représenté en figure 3, muni d'une robe latérale protectrice, vu en coupe longitudinale ;
  • la figure 5 représente le compacteur vu partiellement en coupe latérale, dont le fond conformateur présente deux bandes rétractables ;
  • et la figure 6 montre le compacteur vu partiellement en coupe latérale, dont les battants de la porte sont ouverts et dont les moyens d'éjection sont mis en oeuvre pour éjecter une balle de matières compactées.
Le compacteur selon l'invention est destiné plus particulièrement à traiter des déchets industriels constitués d'emballages en carton, mais il peut également s'agir d'emballages légers en matière plastique, de papiers en vrac, d'éléments en bois ou de feuilles de métal, et, de manière plus générale, de tous les matériaux qui se trouvent en même temps que le carton dans les emballages perdus.
Comme il est illustré en figure 1, le compacteur comprend une cuve 2 de réception des déchets à compacter reposant verticalement sur son fond et ouverte vers le haut. Au-dessus de la cuve 2 se trouve un col de protection 63 qui fait barrage aux déchets en cours de compactage qui pourraient être expulsées hors de la cuve, et qui joue aussi le rôle d'une trémie d'alimentation du compacteur en déchets à compacter par laquelle ces derniers sont introduits manuellement dans le cadre de cet exemple de réalisation. Le chargement s'opère de manière progressive, en pratique de manière continue, mais seulement pendant le fonctionnement de la tête de broyage.
La tête de broyage est une tête de compactage classique à rouleau rotatif 1, montée à l'extrémité d'un bras porteur 5, avantageusement de forme coudée, qui est fixé à l'extrémité d'un bâti 4 extérieur à la cuve 2. Pour fonctionner en alternance avec elle dans la cuve en agissant sur les déchets à compacter, le compacteur décrit comporte également, conformément à l'invention, un dispositif de compression constitué principalement par un plateau de pression 3, venant à plat couvrir les déchets horizontalement et mobile en translation verticale dans la cuve. Les différents éléments permettant le fonctionnement en alternance de la tête à rouleau rotatif et du plateau de pression seront détaillés plus loin, après la description des différents éléments qu'ils comportent chacun. Ils sont commandés de manière à mettre en oeuvre tantôt d'abord la tête de broyage à rouleau rotatif, tantôt ensuite le dispositif à plateau de pression, ou les deux en alternance répétitive.
De manière classique, la tête 1 comporte un rouleau broyeur 11 opérant essentiellement par déchiquetage des déchets, qui est associé à des moyens d'entraínement en rotation sur lui-même, autour de son axe propre. Ce rouleau 11, unique dans le cas décrit, est de forme cylindrique et il présente avantageusement des dents 13 réparties sur sa surface. On notera toutefois que ce rouleau pourrait être de forme conique plutôt que de forme cylindrique.
Conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, tel qu'il est décrit ici, c'est seulement du fait de son propre poids que la tête 1 appuie par le rouleau 11 sur les déchets à compacter dans la cuve quand elle s'y trouve en position active. Ainsi, la tête 1 monte dans la cuve 2 au fur et à mesure que les déchets broyés s'entassent dans la cuve. Par ailleurs, en position active de la tête 1 dans la cuve, le rouleau 11 est entraíné en rotation sur lui-même en même temps que la tête 1 est entraínée en giration autour de l'axe de la cuve 2, et ce avantageusement à partir des mêmes moyens moteurs. Dans d'autres cas, seul l'un des deux mouvements est commandé par un moteur, l'autre en découlant par réaction. Quoi qu'il en soit, la tête 1 est avantageusement, comme il est décrit ici, du type des têtes de compactage classiques des compacteurs dits rotatifs.
Comme il est notamment représenté schématiquement en figure 4, les moyens d'entraínement en rotation du rouleau 11 sur lui-même et en giration de la tête 1 dans son ensemble autour de l'axe de la cuve 2 comportent ainsi un moteur 14, situé à l'extrémité supérieure de la tête 1, qui entraíne un arbre vertical 51, monté suivant l'axe de la cuve, dont le mouvement est transmis à un bras 12 d'entraínement en rotation du rouleau 11 sur lui-même par un mécanisme à renvoi d'angle. Les organes de transmission de mouvement sont enfermés dans un carter de protection 15 (figures 1 et 3), qui les protège notamment des agressions des déchets à compacter dans la cuve.
En fonctionnement, la tête de broyage 1 permet principalement de broyer les déchets introduits dans la cuve par l'effet de cisaillement du rouleau de déchiquetage. Accessoirement, il s'exerce sur les déchets broyés une pression qui les tasse à chaque passage du rouleau 11, cette pression correspondant avantageusement au seul poids de la tête de broyage 1. Quand la tête tourne, ces deux actions combinées de broyage et compression sont exercées par le rouleau successivement en tout point de la surface qu'il peut couvrir autour de l'axe vertical de la cuve.
Le bras 5 qui supporte la tête de broyage à rouleau rotatif 1 est monté mobile en translation le long du bâti 4. Comme il ressort clairement de la figure 1 , à son extrémité 52 opposée à celle qui porte la tête à rouleau rotatif 1, le bras 5 est monté télescopique dans le bâti 4. Un vérin hydraulique, du type à simple effet, est situé dans le bâti 4. Son action s'exerce seulement pour imposer un mouvement forcé dans le sens du levage et pour soulever ladite tête 1, alors que quand il n'est pas opératif, cette dernière se trouve en descente libre, sous l'effet de son poids. Le vérin hydraulique en question est alimenté par une pompe, par l'intermédiaire d'un distributeur à deux positions qui commande soit la mise sous pression du vérin, soit la mise du vérin à l'échappement vers un réservoir.
Grâce au montage télescopique, la tête 1 est mobile en translation verticale suivant l'axe de la cuve 2 au fur et à mesure que le niveau des déchets progressivement introduits pendant son fonctionnement monte dans la cuve. Mais par une commande spécifique relevant des moyens de configuration, on peut aussi relever la tête 1 pour la faire sortir de la cuve jusqu'à atteindre sa position inactive où elle se situe suffisamment haut pour laisser passer le dispositif de compression à plateau de sa position inactive à sa position active ou inversement. La même opération de remontée de la tête 1 s'effectue en fin de compactage, et elle déclenche alors la procédure d'évacuation de la balle obtenue.
Pour les besoins de l'automatisation du fonctionnement, il est prévu un capteur de détection du niveau de la tête à rouleau rotatif 1 dans la cuve 2, qui fournit à une armoire de pilotage 8 un signal de relevage en position inactive de la tête 1 quand ce niveau atteint un seuil supérieur prédéterminé. Comme il est représenté sur les figures 1 à 4, l'armoire de pilotage 8 est placée sur le bâti extérieur 4 pour être facilement accessible en cas de panne.
Conformément à un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du compacteur selon l'invention, il est prévu divers capteurs photo-électriques de détection de proximité qui sont disposés dans la cuve à plusieurs niveaux prédéterminés. Certains peuvent déterminer par exemple une inversion de sens de giration de la tête à rouleau rotatif, d'autres une remontée partielle de cette tête, d'autres encore sa remontée complète au-dessus de la cuve 2. La mise en position inactive de la tête 1 intervient soit, en cours de constitution d'une balle compactée, pour laisser passer le plateau de pression, soit pour permettre l'évacuation de la balle quand elle est terminée. Elle peut également être commandée par l'opérateur, qui presse à cet effet un bouton spécifique de l'armoire 8, par exemple en cas de déficience des capteurs de position.
Le compacteur selon l'invention choisi ici en exemple est réalisé de manière à mettre en oeuvre des opérations de débourrage selon le procédé décrit dans la demande de brevet français publiée sous le numéro 2 802 462. A cet effet, le moteur 14 est un moteur hydraulique qui est alimenté par une motopompe à partir du même réservoir de fluide hydraulique que celui auquel est relié le vérin hydraulique à l'origine de la remontée de la tête 1. La motopompe est entraínée par un moteur électrique. Un détecteur de pression à seuil mesure la pression d'alimentation à l'entrée du moteur 14. Quand survient un bourrage bloquant la tête à rouleau rotatif 1 dans son mouvement autour de l'axe de la cuve, la pression à l'entrée du moteur 14 augmente, et quand elle tend à dépasser un seuil prédéterminé, un signal spécifique est transmis à un circuit logique de commande de la remontée de la tête 1 par la mise sous pression du vérin correspondant. Poursuivant alors son mouvement de giration autour de l'axe de la cuve, la tête 1 passe de l'autre côté de l'amas de déchets broyés et le circuit logique fait passer le vérin à l'échappement dans le réservoir de fluide hydraulique. De ce fait, la tête de broyage redescend sous l'effet de son poids et la tête 1 est entraínée dans le sens inverse à celui de son mouvement de giration avant qu'elle soit relevée.
On décrira maintenant le dispositif à plateau de pression 3, dont l'action vient compléter celle de la tête de broyage 1 par compression des déchets broyés.
Comme il est représenté notamment en figures 1 , 2 et 3, le plateau de pression 3 est plat et de forme carrée, sous les mêmes dimensions que la section de la cuve. En pratique ses dimensions sont fixées en correspondance avec les dimensions intérieures de la cuve de manière qu'il puisse y être déplacé sans peine verticalement par des moyens de translation verticale tout en couvrant sensiblement toute la surface des déchets broyés occupant la cuve. Comme il serait aussi pour une section rectangulaire, la cuve 2 du compacteur selon l'invention a été choisie de section carrée en partie pour faciliter le déplacement du plateau de sa position active dans la cuve 2 à sa position inactive lorsqu'il est escamoté à l'écart de la cuve. Elle a surtout l'avantage de faciliter la manutention ultérieure de la balle obtenue ainsi que son stockage.
Le plateau de pression 3 comporte des éléments de renfort 7 sur chacune de ses faces. Deux bords parallèles 30 et 39 du plateau de pression 9 présentent chacun une poignée 9 de préhension du plateau. Ces deux poignées 9 se trouvent en saillie de chacun des deux bords 30 et 39. Ils assurent la descente du plateau dans la cuve, comme il sera détaillé par la suite.
Lorsque la tête de broyage 1 est mise en fonctionnement dans la cuve (position active), comme il est représenté sur la figure 2, le plateau de pression 3 se trouve en position inactive, escamoté dans un châssis de rangement 31. Le châssis 31 comporte deux colonnes 32 en prolongement de deux arêtes de la cuve 2, et préférentiellement, comme il est notamment représenté en figures 1, 2 et 3, les deux colonnes 32 se trouvent en prolongement de deux arêtes d'un des deux côtés latéraux de la cuve. Dans sa position inactive, le plateau de pression 3 se trouve bloqué entre les colonnes 32 du châssis 31.
Pour escamoter le plateau de pression 3 latéralement à l'écart de la cuve, le compacteur selon l'invention comporte notamment un treuil 37 autour duquel s'enroule et se déroule un câble 38 dont l'extrémité est fixée à une partie du bord 39 du plateau de pression 3. Des capteurs électriques positionnés à des niveaux prédéterminés dans la cuve 2 détectent le niveau du plateau de pression 3 dans la cuve et ils fournissent à l'armoire de pilotage 8 des signaux commandant l'enroulement ou le déroulement du câble 38 autour du treuil 37. Les capteurs électriques peuvent également être utilisés pour fournir une indication du degré de compactage dû spécifiquement au compactage par le plateau de pression. Leur utilité principale reste toutefois celle de commander automatiquement le changement de position du dispositif à plateau de pression et soit l'intervention alternée de la tête à rouleau rotatif, soit la mise en route des opérations de déchargement de la balle.
Afin de ne pas gêner la descente du plateau 3 dans la cuve 2, le rouleau de déchiquetage 11 est maintenu en position inactive à une hauteur au-dessus de la cuve telle qu'il ne gêne pas la descente du plateau 3 dans la cuve. Afin d'encombrer le moins possible l'espace qui se trouve au-dessus de la cuve, et comme on peut le voir de la figure 1 par exemple, le rouleau de déchiquetage 11 se trouve disposé à l'opposé du plateau 3 par rapport à l'axe de la cuve, ce qui permet de livrer passage au plateau de pression 3 lorsqu'il est mis en place dans la cuve.
Parmi les moyens de pilotage automatique, le compacteur comporte notamment un capteur électrique positionné dans la cuve 2 qui détecte que l'axe du rouleau 11 se trouve dans la position souhaitée lorsque le rouleau 11 lui passe devant lors du mouvement de giration de la tête de broyage 1. Quand l'axe du rouleau se trouve dans la position souhaitée, le capteur électrique envoie un signal à l'armoire de pilotage 8 pour arrêter quasiment instantanément le mouvement de giration de la tête de broyage 1 autour de l'axe de la cuve, ainsi que le mouvement de rotation du rouleau 11 sur lui-même. Comme le rouleau 11 est en appui sur les déchets sous l'effet du poids global de la tête 1, la résistance qu'exercent les déchets sur le rouleau 11 est telle que le mouvement de rotation du rouleau 11 autour de son axe est arrêté, ce qui provoque également l'arrêt du mouvement de giration de la tête de broyage 1 par l'intermédiaire de la boíte de transmission de mouvement à renvoi d'angle.
Quand la tête de broyage 1 est remontée verticalement hors de la cuve 2 pour être bloquée en position inactive, le rouleau 11 se trouve dans une position opposée à celle du plateau de pression escamoté par rapport à la cuve. De cette manière, il ne gêne pas le basculement du plateau de pression 3 vers sa position active dans la cuve. Lorsque la tête de broyage 1 se trouve en position active, le dispositif à plateau de pression 3 est maintenu en position inactive. De même, tant que le plateau de pression 3 se trouve en position active dans la cuve, la tête de broyage est maintenue en position inactive. La tête de broyage n'est mise en place dans la cuve en position active qu'une fois que le dispositif à plateau de pression 3 est escamoté en position inactive hors de la cuve. Et inversement : le dispositif à plateau de pression 3 n'est mis en place en position active dans la cuve qu'au moment où la tête de broyage 1 est escamotée en position inactive hors de la cuve.
Pour permettre la mise en place du plateau de pression 3 dans la cuve, le plateau 3 comporte notamment quatre pièces 35 montées en saillie de chacun de ses quatre coins. Deux des quatre pièces 35 sont montées mobiles dans des rails 36 qui sont prévus dans chacune des colonnes 32 du châssis 31. Les deux autres pièces 35 sont montées mobiles dans des rails 23 prévus dans deux arêtes parallèles de la cuve, ces arêtes étant celles se trouvant perpendiculaires aux colonnes 32 (figures 2, 5 et 6).
Lorsque le plateau de pression 3 est mis en place dans la cuve 2, les pièces 35 glissent doucement dans les rails 36 et 23, le plateau de pression 3 étant retenu par le câble 38 se déroulant du treuil 37. Le plateau est alors mis en place dans la cuve en étant basculé jusqu'à ce qu'il se trouve parallèle au fond de la cuve. Son poids le fait descendre jusqu'à la surface des déchets préalablement broyés par la tête à rouleau rotatif.
Pour entraíner le plateau 3 en translation verticale dans la cuve, une fois qu'il se trouve parallèle au fond de la cuve sur la surface des déchets broyés, le compacteur selon l'invention présente deux pinces 33. Elles sont actionnées chacune par un vérin à pression hydraulique 34 pour maintenir en position le plateau de pression 3 au moins par l'un de ces quatre bords. Avantageusement et comme il est représenté en figure 4, les deux pinces 33 agrippent les poignées 9 des bords 30 et 39 du plateau 3 (figure 4). Pour protéger les pinces 33 et les vérins 34 qui sont disposés à l'extérieur de la cuve 2, il est prévu une robe de protection 26, qui apparaít notamment sur la figure 4. Les commandes se déroulent automatiquement. Des capteurs sensibles à la présence du plateau dans la cuve envoient un signal à l'armoire de pilotage 8 pour amener les pinces 33 en position sur les poignées 9 des bords 30 et 39 et pour déclencher la translation verticale du plateau dans la cuve (figure 4). Les pinces 33 tirent le plateau 3 vers le fond de la cuve par augmentation de la pression dans les vérins 34.
En descendant dans la cuve 2, le plateau 3 commence par aplanir la surface des déchets broyés. En effet, la tête de broyage 1 effectuant un mouvement circulaire dans la cuve et la cuve étant de section carrée, les déchets se trouvant dans les quatre coins de la cuve n'ont pas été complètement déchiquetés et répartis dans la cuve. Le plateau de pression 3 remédie donc dans un premier temps à cette répartition inégale des déchets à compacter dans la cuve 2. Puis, il comprime les déchets broyés jusqu'à ce qu'il se soit abaissé à un niveau prédéterminé.
La cuve 2 s'ouvre latéralement par une porte à deux battants 21 et 22, capable de résister aux forces exercées par le compactage des déchets broyés contre les parois internes de la cuve. Les deux battants 21 et 22 sont montés articulés selon deux axes horizontaux. Plus précisément, les charnières des deux battants sont parallèles au fond de la cuve, l'une en haut pour le battant supérieur 21 et l'autre en bas pour le battant inférieur 22. Ce montage préféré de la porte de la cuve permet de diminuer l'encombrement du compacteur, d'où un gain de place dans l'atelier, et de faciliter l'accès à la balle compactée pour son déchargement. La porte 21-22 est à ouverture et à fermeture par un système hydraulique, qui quand elle est ouverte, retient le battant supérieur 21 à l'encontre de la gravité, pour permettre la sortie de la balle de déchets compactés. Le battant inférieur 22 sert de rampe de déchargement des balles lorsqu'il est ouvert. En effet, comme il est notamment représenté sur la figure 6, le fond de la cuve du compacteur est légèrement surélevé par rapport au sol sur lequel le compacteur est posé.
Le fond 24 de la cuve est réalisé pour constituer un fond conformateur des balles de déchets compactés. En particulier, il est découpé pour former deux bandes 25 qui sont reliées aux parties fixes du fond par un montage de parallélogramme articulé permettant de les amener en saillie pendant toutes les opérations de compactage, ou inversement de les rétracter au même niveau au moment du déchargement de la balle. Ces deux bandes 25 sont linéaires et parallèles entre elles. Elles sont à l'origine de la formation de deux sillons de forme complémentaire dans les balles de déchets de compactés, dont la finalité est de livrer passage aux deux branches d'un chariot à fourche. La direction des deux bandes 25 est perpendiculaire au sens de sortie des balles par la porte.
Le compacteur décrit comporte des moyens pour réaliser un cerclage de la balle de déchets par des feuillards assemblés brin sur brin en boucle fermée, qui interviennent après la compression par le plateau 3, en fin des opérations combinées de compactage.
Comme il est plus particulièrement représenté sur les figures 5 et 6, un logement 74 accueillant des bobines de feuillard 72 est ménagé au pied du bâti 4, dans une position choisie de manière à occuper le moins de place possible. Outre les bobines de feuillard, le logement 74 enferme un tube de lancement 73 qui permet de guider l'extrémité du feuillard et de le propulser dans des glissières 27, 28 et 29 ménagées dans les parois latérales et dans le fond de la cuve 2, avec une puissance suffisante pour que le feuillard puisse faire au moins un tour complet autour de la cuve. Les glissières sont ouvertes à l'intérieur la cuve. Elles déterminent un trajet des feuillards autour de la balle qui est en direction transversale par rapport aux bandes 25 du fond conformateur. Les glissières se poursuivent sur ces dernières.
Le cerclage s'effectue alors que le plateau de pression est encore en place pour comprimer la balle obtenue. Le plateau de pression 3 présente donc également cinq glissières 20 de guidage des feuillards, ouvertes vers l'intérieur de la cuve, qui concordent avec les glissières 28 et 29 (figures 6), dans le même plan vertical que ces dernières. Le système de commande de l'ouverture de la porte latérale de la cuve autorise l'ouverture du battant supérieur 21 indépendamment de l'ouverture du battant inférieur 22. Pendant que le battant inférieur 22 reste fermé en pression sur les déchets, l'ouverture du battant supérieur peut livrer passage à une machine de sertissage des brins de feuillard bout à bout.
Les moyens d'éjection 6 (figure 6) de la balle de déchets que comporte le compacteur selon l'invention sont déclenchés par des moyens de commande en synchronisme avec un basculement préalable du plateau de pression dans sa position inactive à l'écart de la balle de matière compactées, et avec l'ouverture de la porte latérale de la cuve. Dans le cadre du présent exemple de réalisation du compacteur selon l'invention, c'est l'opérateur qui actionne les moyens de commande, par pression d'un bouton de commande situé sur l'armoire de pilotage 8.
Le déclenchement des moyens d'éjection 6 de la balle entraíne en premier lieu l'ouverture du battant inférieur 22 de la porte de la cuve. Puis, deux plaques 61, chacune associée à un système poussoir 62 clairement visible sur la figure 6, sont propulsées d'une paroi de la cuve opposée à la porte pour expulser la balle hors de la cuve. Les plaques 61 sont découpées dans la paroi de la cuve. De manière avantageuse, elles peuvent venir en appui sur la balle dans le même plan vertical que l'un des feuillards de cerclage. Le système poussoir 62 est fait d'une structure extensible dont la longueur varie en fonction de l'angle entre les éléments articulés qui la constituent.
Par pression d'un bouton situé au niveau des moyens de commande 8, l'opérateur peut commander la remise en marche du compacteur après avoir contrôlé que la balle a été correctement éjectée hors de la cuve. Cette commande déclenche successivement la fermeture des deux battants 21 et 22 de la porte de la cuve, la remontée du plateau 3 dans le châssis de rangement 31 par enroulement du câble 38 autour du treuil 37, la descente de la tête de broyage 1 dans la cuve 2 et sa remise en activité, une fois que l'introduction progressive des déchets à compacter a été reprise.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixés. En particulier, il ressort de la description que le compacteur selon l'invention permet un compactage plus homogène des déchets grâce aux actions respectives combinées de la tête de broyage et du plateau de pression mis en oeuvre à tour de rôle dans la cuve. Plus particulièrement, il ressort de la description que le plateau de pression permet d'homogénéiser la densité de compactage des déchets dans la cuve. Il permet également de presser les déchets vers le fond de la cuve 2 et contre les parois latérales internes de la cuve de manière plus intense que la tête de broyage 1, et d'obtenir ainsi une balle de déchets présentant la même forme que la forme interne de la cuve.
Il ressort néanmoins de ce qui précède que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été spécifiquement décrit et représenté sur les figures. En particulier, la tête de broyage pourrait, par exemple, comporter également des moyens déflecteurs montés fixes au voisinage des moyens d'entraínement du rouleau, pour repousser les déchets à compacter à l'écart des organes de transmission du mouvement de rotation entre l'arbre de la tête et l'axe du rouleau et pour guider celles qui s'en approchent néanmoins jusqu'à une zone de découpe où elles sont soumises à l'action de moyens tranchants. De cette manière, la tête de broyage présenterait l'avantage de traiter efficacement des déchets résistants en raison de leur composition, par exemple les déchets en matière plastique et de les broyer suffisamment pour que le dispositif de compression à plateau de pression exerce ensuite sur eux sensiblement le même effet que sur de simples morceaux de carton.

Claims (12)

  1. Compacteur de matières telles que des déchets, notamment des déchets d'emballages à base de carton, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve (2) de réception des matières à compacter, dans laquelle des moyens de configuration permettent de mettre en oeuvre à tour de rôle une tête de broyage à rouleau (1) comportant au moins un rouleau rotatif (11) monté mobile en rotation sur lui-même et en déplacement sur la surface des matières quand la tête de broyage est dans une position active dans la cuve, ainsi qu'un dispositif de compression à plateau de pression (3) associé à des moyens de translation pour comprimer les matières préalablement broyées par ladite tête quand il est dans une position active dans ladite cuve.
  2. Compacteur selon la revendication 1 dans lequel ladite cuve (2) est de section rectangulaire, le cas échéant carrée, et avantageusement ouverte vers le haut pour un chargement progressif en matières à compacter, ladite tête (1) est montée mobile en translation verticale avec son rouleau en appui sur les matières en cours de compactage et elle est associée à des moyens d'entraínement en rotation autour d'un axe vertical quand elle est en position active, ledit plateau de pression (3) est dimensionné pour venir à plat couvrir toute la surface des matières quand il est amené dans sa position active et les moyens de translation auquel il est associé sont conçus pour l'entraíner en translation verticale pour comprimer les matières préalablement broyées contre le fond (24) de la cuve.
  3. Compacteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de configuration comportent des premiers moyens de configuration qui ont pour effet de relever ladite tête (1 ), à partir de sa position active où son rouleau est en appui sur les matières en cours de compactage, jusque dans une position inactive où elle est hors de la cuve au-dessus de celle-ci, et des seconds moyens de configuration qui ont pour effet d'escamoter le dispositif à plateau de pression (3), à partir de sa position active, par basculement vers une position inactive où il est latéralement à l'écart de la cuve.
  4. Compacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par des moyens pour assurer automatiquement le passage d'une première étape de fonctionnement où ladite tête de broyage est active dans la cuve tandis que le dispositif à plateau de pression est en position inactive, à une seconde étape de fonctionnement où le dispositif à plateau de pression est actif dans ladite cuve tandis que la tête de broyage est en position inactive, dès lors que dans ladite cuve (2), l'épaisseur des matières atteint une valeur prédéterminée.
  5. Compacteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite cuve (2) présente, sur un fond rigide (24) résistant à la pression exercée par le dispositif à plateau de pression, deux parois latérales opposées dont l'une est constituée par une porte (21, 22) s'ouvrant pour l'évacuation d'une balle de matières compactées, et dont une autre comporte des moyens d'éjection (6) pour pousser ladite balle hors de ladite cuve (2) à travers ladite porte (21, 22).
  6. Compacteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'éjection (6) comportent des plaques (61) découpées dans la paroi correspondante qui sont mues chacune par un système de poussoir (62) à éléments articulés.
  7. Compacteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite porte est au moins partiellement constituée par un battant inférieur rabattable vers le sol à l'extérieur de la cuve autour d'une charnière horizontale, ledit battant formant ainsi une rampe de déchargement de la balle obtenue en fin de compactage.
  8. Compacteur selon la revendication 5, 6, ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande automatique (8) déterminant la mise en oeuvre desdits moyens d'éjection (6) en synchronisme avec l'ouverture de ladite porte (21, 22) de la cuve une fois qu'après une dernière étape de fonctionnement du compacteur où le dispositif à plateau de pression était actif dans ladite cuve (2), ce dispositif ait été escamoté hors de la cuve (2).
  9. Compacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite cuve (2) comporte un fond conformateur (24) partiellement constitué de bandes rétractables (25) courant avantageusement sur toute la largeur du fond (24) de la cuve (2), lesdites bandes (25) étant amenées en saillie du reste du fond (24) de la cuve (2) pendant les opérations de compactage pour ménager dans la balle finalement obtenue des sillons en creux, pouvant notamment servir au transport de la balle par un chariot à fourche.
  10. Compacteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens de cerclage d'une balle obtenue en fin des opérations de compactage par des feuillards propulsés directement autour de la balle se trouvant encore dans ladite cuve.
  11. Compacteur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un battant supérieur de porte (21) pour l'introduction d'une machine de sertissage de deux brins de feuillard entre eux, et ce que, dans le cas où ladite porte est une porte à deux battants comportant également un battant inférieur (22) pour l'évacuation d'une balle de matières compactées, un système de commande est prévu pour déterminer l'ouverture dudit battant supérieur (21) indépendamment de l'ouverture dudit battant inférieur (22), celui-ci pouvant ainsi, pendant l'opération de cerclage, assurer le maintien de la balle en partie inférieure de ladite cuve (2).
  12. Compacteur selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ladite cuve (2) présente des glissières (20, 27, 28, 29) de guidage du passage des feuillards de cerclage de la balle, quand ceux sont propulsés à partir de bobines distributrices (72) installées dans des logements d'accueil (74) que présente ledit compacteur, lesdites glissières étant ménagées dans les parois interne de la cuve (2) ainsi que le plateau de pression (3), et en ce que, dans le cas où la cuve présente un fond conformateur suivant la revendication 9, lesdites glissières sont orientées dans une direction transversale à celle des bandes rétractables dudit fond.
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