EP3966011A1 - Machine pour le recyclage des pneus - Google Patents

Machine pour le recyclage des pneus

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Publication number
EP3966011A1
EP3966011A1 EP20745311.9A EP20745311A EP3966011A1 EP 3966011 A1 EP3966011 A1 EP 3966011A1 EP 20745311 A EP20745311 A EP 20745311A EP 3966011 A1 EP3966011 A1 EP 3966011A1
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EP
European Patent Office
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tread
tire
treatment zone
unit
loading
Prior art date
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Pending
Application number
EP20745311.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre KLADNY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tyre Recycling Solutions SA
Original Assignee
Tyre Recycling Solutions SA
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a machine for recycling tires.
  • the present invention relates to the recovery of rubber on a tread by waterjet technology. It is known from the state of the art of high pressure jet tire crushing apparatus for producing rubber powders.
  • CH7122Q1 describes a tire cutting machine according to the preamble of claim 1. Such a machine gives complete satisfaction in the context of current use, but can be improved to ensure better efficiency and better performance.
  • the object of the present invention is to remedy these imperfections by modifying the machine described in CH712201 so as to ensure a very sustained rate and obtain a greater quantity of powder.
  • a machine for recycling tires by recovering rubber from tire treads by water jet comprises a loading unit for loading a tread of a tire, the loading unit comprising a support for positioning a tread.
  • the machine comprises a unit for processing an elongated tread of a tire, the processing unit comprising a frame comprising a pre-treatment zone, a treatment zone and a post-treatment zone.
  • the pre-treatment zone comprises a first upper block and a first lower block pressing on either side against each of the faces of a flat and cut-out tread recovered from the loading unit to drive it towards the zone.
  • treatment has a treatment unit comprising at least one nozzle movable in three dimensions and optionally orientable, arranged to direct a jet of water onto a recovered tread.
  • the machine also comprises a pipe zone comprising means for recovering the material eroded from a tread and water projected by the nozzle.
  • a control automaton governs the parameters of the machine, in particular the power of the jet from the nozzle, the speed of advance of the tread, and making it possible to manage the variation in the thickness of the tread by acting on the positioning of the processing blocks.
  • Detection cells are arranged to detect the presence of a tread and its variations in width and thickness for the switching on or off of the processing unit.
  • the loading unit is arranged for loading a tire comprising a tread and sidewalls, or loading a tread separated from a tire but not severed, the loading unit comprising a support for positioning a tire or an uncut tread.
  • the loading unit comprises an automatic introduction device arranged to drive a tire or a tread towards a cutting unit, said cutting unit comprising a sliding cutting device arranged to cut transversely a tire or a tread. driven towards the cutting unit by the automatic insertion device.
  • the pre-treatment zone further comprises motorized guide rollers and presence sensors arranged so as to allow the catching up of a first tread by a second tread so as to reduce, until catching up, the space. between two treads.
  • the treatment zone comprises a curved rigid plate, said curvature of which is opposed to the natural curvature of the tread, said curved rigid plate representing an inflection point between the curvature of the pretreatment zone and the post-processing area.
  • the device for cutting the tread when said tread is separated from its sidewalls, comprises an upper arm and a lower arm, the upper or lower arm carrying at one of its ends, a pair of coaxial discs. spaced apart, the other upper or lower arm carrying an essentially circular blade arranged between said discs, said sliding cutting device to cut transversely the tread when said tread is separated from its sidewalls.
  • each treatment block has a nozzle arranged to process a specific width of a tread.
  • the pipeline area of the processing unit has a drip tray.
  • the loading unit comprises a cleaning device comprising a projection of a liquid cleaning the tread of impurities present on said tread.
  • the pretreatment area includes a heater, or some sort of physical treatment, of the tread so as to weaken the rubber which is more easily extracted.
  • the pretreatment zone comprises a device for cooling, or any sort of physical treatment, of the tread, for example by cryogenics, so as to weaken the rubber which is extracted more easily.
  • the machine includes a tire sidewall separation module.
  • the module for separating the sidewalls of a tire comprises a cleaning device comprising a projection of a liquid cleaning the tread of impurities present on said tread.
  • the module for separating the sidewalls of a tire comprises a metal wire extractor from the bead of a tire.
  • the pressure of the water jets of the nozzles is between 1000 and 3000 bar and the dimensions of the recovered rubber powder are mainly less than 600 micrometers.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a machine according to the present invention
  • FIG. 2 shows a side view of a machine of the present invention
  • FIG. 3 shows a cutting area of a machine according to the present invention
  • FIG. 4 shows a loading area of a machine according to the present invention, non-cut treads and a device for transverse cutting of the tread;
  • FIG. 5 represents an area of active stock of treads
  • FIG. 6 shows a treatment zone of a machine according to the present invention
  • FIG. 7 shows a liquid recovery zone of a machine according to the present invention.
  • FIG. 8 shows a perspective view of a transverse cutting device.
  • FIG. 1 to 8 shows a machine for recycling tires by recovering rubber from tire treads by water jet, the machine comprising:
  • a UC loading unit for loading a tread separated from a tire, the loading unit comprising a support for positioning a tread; a processing unit UT of an elongated tread 27 separated from a tire, the processing unit UT comprising a frame comprising a pre-treatment zone ZPRT, a treatment zone ZT and a post-treatment zone ZPST: said ZPRT pre-treatment zone comprising a first upper block and a first lower block pressing on either side against each of the faces of a flat and cut tread 27 recovered from the loading unit UC to drive it in the direction of the treatment zone ZT, said treatment zone ZT comprising a treatment unit BT1, BT2 comprising at least one nozzle 28 movable in three dimensions and optionally orientable, arranged to direct a jet of water onto a tread 27 recovered;
  • a pipe zone 29 comprising means for recovering the material eroded from a tread 27 and water projected by the nozzle 28;
  • a control machine 30 controlling the parameters of the machine, in particular the power of the jet from the nozzle 28, the speed of advance of the tread 27, and making it possible to manage the variation in the thickness of the tread 27 by acting on the positioning of the processing blocks BT1, BT2; and
  • Detection cells 31 arranged to detect the presence of a tread 27 and its variations in width and thickness for switching on or off the processing unit UT,
  • the UC loading unit is arranged for loading a tire comprising a tread separated from a tire but not severed, the UC loading unit comprising a support for the positioning of an unseparated tread .
  • the loading unit UC comprises an automatic introduction device arranged to drive a tread towards a cutting unit UD, said UD cutting unit comprising a sliding cutting device arranged to cut transversely a tread driven towards the cutting unit by the automatic introduction device.
  • the ZPRT pre-treatment zone further comprises motorized guide rollers 17, 18, 19 and presence sensors arranged so as to allow the catching of a first tread 27 by a second tread 27 so as to reduce, until catching up, the space between two treads 27.
  • a complete, uncut tire is loaded horizontally into a first sidewall and tread separation unit of a tire.
  • the sidewalls are separated from the closed tread, which tread is loaded onto the rollers to be driven to a rubber recovery machine by high pressure water jet technology.
  • This first unit for separating the sidewalls and the tread of a tire makes it possible to receive a flat tire regardless of its dimensions, the handling belt 11 making it possible to rid the sidewalls of the front tread. that it is introduced into the rubber recovery machine by water jet technology. This operation can be automated by means of an additional automatic unit, not shown.
  • Powering up the machine and setting the operating parameters are managed through a digital control screen integrated into the cutting machine frame 1 and the sealed processing machine frame 2.
  • the loading unit 3 of this first unit for separating the sidewalls and the tread of a tire allows the manual, semi-automatic or automatic introduction of a tire arranged horizontally, in order to drive it towards a unit of separation of the sidewalls and the tread.
  • This loading unit is based on a structure on which is arranged a linear introduction table with elongated rollers capable of receiving a flat tire.
  • This loading zone 3 has two opposite ends in the length direction, a downstream end being adjacent to the sidewall separation unit and another end able to be associated with an automatic supply system (conveyors) or a manual loading area.
  • This loading area consists of two parallel horizontal side members, between which are fixed at regular intervals, perpendicularly, motorized rollers around a first axis perpendicular to the direction of travel of the tire.
  • the width of this loading zone 3 is designed to accommodate all tire sizes up to 1 m in diameter.
  • the motorized rollers drive the tire under a tire width measuring device, then into a centering zone which compresses the tire on either side, parallel to the side members supporting the drive rollers.
  • a multi-axis chassis 6 is introduced into the sidewalls of the tire to position the support rollers 7 inside the tread and thus automatically bring the tire against the rollers. training.
  • the support rollers 7 and the knives are mechanically secured or digitally synchronized on their own axes.
  • the knives penetrate the sidewalls tangentially to the tread to perform at least one complete rotation up to 'with separation of the sidewalls, of the tread.
  • the multi-axis chassis is then released from the sidewalls to let the result of the cut leave the cutting area by a new conveyor system similar to the loading area 3, placed perpendicular to the direction of automatic tire loading.
  • the tire is evacuated on the transition belt 11 if the latter is free.
  • the loading area made free by the cutting operation, is loaded manually or automatically during the automatic work cycle.
  • each tire is treated and the sidewall separation unit provides the second unit with a closed tread, without human intervention.
  • the tread is introduced manually into the processing unit 2, on support rollers 12, indifferently on one side or the other of the processing unit.
  • the cycle is started manually by an operator receipt.
  • the loading rollers 12 drive the closed tread against the support rollers 14.
  • a guide 13 provides adjustable positioning allowing precise positioning of the tread.
  • the cutting device 15 of the tread 27, when said tread 27 is separated from its sidewalls 32 comprises an upper arm 33 and a lower arm 34, the upper arm 33 or lower 34. carrying at one of its ends a pair of coaxial discs 35 spaced apart from each other, the other upper 33 or lower arm 34 carrying an essentially circular blade 36 arranged between said discs 35, said cutting device 15 sliding to cut the tread 27 transversely when said tread 27 is separated from its sidewalls 32.
  • the cutting device 15 acts as a guide and the support rollers 14, motorized, separating the downstream part from the upstream part, which is driven in an active storage area up to the guide rollers 16.
  • the drive rollers 14 and 17 will convey the tread in the guide zones 16 and 18 so as to catch up with the previous tread, thus creating a continuous belt for the zone treatment.
  • the rollers are all inclined slightly towards the longitudinal guide zone of the tread.
  • a width sensor activates or not the heads according to the width of the tread.
  • the tread moves at a given speed, programmable under the hydro-demolition heads 22 by means of the drive rollers 19 which push the tread by forcing it to reverse its natural curvature and present an almost flat surface on the rigid supports 21 and thus guarantee a high yield.
  • the ultra high pressure water used in the process to spray the rubber of the strip rolling creates a force that pushes the tread in the direction of the jets.
  • rinsing nozzles rid the bands of powder residues and two rollers 24 ensure that the bands are evacuated from the frame 2.
  • the post-treatment drive rolls 24 are made up of a stack of wheels. toothed, regularly spaced from one another in this example, arranged on an axis of rotation.
  • the treated tread is automatically evacuated by an evacuation system and tilts, by gravity, for example in a recovery tank (not shown) or a conveyor belt (not shown).
  • the processing unit comprises a frame and a sealed frame including all the stages of loading, cutting, active storage and processing.
  • the frame has several doors allowing internal access to the different areas.
  • the frame In its lower part, the frame has a collection tank 25 and the ad-hoc hydraulic system for evacuating the water-powder mixture out of the treatment unit. The evacuation of the mixture is actuated by the floats managing the operating levels of the hydraulic assembly of the recovery tank 25.
  • the kinetic mechanism allows the movement of the tread in the processing unit.
  • the speed of the tread is adjustable.
  • the path of the tread describes an “S” shaped curve.
  • the tread is circumscribed over its entire width in a space delimited on the underside and the top thereof as well as laterally by the slight inclination of the guide and drive rollers 14, 16, 17 and 18.
  • the profile of the perimeter of the drive rollers is sawtooth to create a grip of the tread throughout the kinematics.
  • the drive rollers press the strip against free rollers, inducing a traction force, they are combined with the upper and lower guide rollers with free rollers also making it possible to guide the tread along its path.
  • the guide rollers are arranged on two side rails whose shape is specific to the path of the strip. The width of the roller guides ensures the passage of all strip sizes.
  • each treatment zone has release cylinders for easy maintenance and easy access in the event of jamming.
  • the horizontal clearance of each treatment zone allows all of the hydro-demolition heads to be removed to allow easy access to the various aggregates and settings constituting it.
  • On the mobile support 26 are arranged two hydro-demolition heads, oriented to be parallel to the rigid supports along the path of the belt. The number of heads can be variable depending on the width of the bands to be treated. Each head has its own mechanical adjustments for optimal positioning of the head.
  • the hydro-demolition aggregate 22 consists of an electric motor which rotates, through a gearbox, the axis of rotation of the hydro-demolition head.
  • the speed of rotation is adjustable, to be adapted to the chosen treatment.
  • This gearbox allows the rotation of the head, while making possible the connection to an ultra-high pressure water distribution, coming from the hydraulic pump. This water then passes through the hydro-demolition aggregate, through the axis of rotation, to end up in the hydro-demolition head.
  • the hydro-demolition head 22 is equipped with specific ultra-high pressure water outlet nozzles, inducing for each of the nozzles the formation of a water jet with very high kinetic energy.
  • the jet strikes the surface of the tread to be treated and, by erosion, tears off material in powder form.
  • the number of active nozzles may vary. They can be placed anywhere on the surface of the demolition head.
  • the direction of the jets can be perpendicular to the surface of the hydro-demolition head as well as having an angular orientation.
  • the shape and dimensions of the water outlet openings of the nozzles are adapted according to the type of treatment.
  • the machine also includes an electrical panel containing all the electrical components and a digital control with control screen allowing fully automatic operation of the machine.
  • the ultra-high pressure hydraulic pump is also driven by the digital control.
  • the digital control integrates all the variable adjustment parameters and all the necessary safety devices.
  • the processing cycle is continuous and the treads can be loaded one behind the other independently on either side of the machine.
  • the machine is intended for the recovery of rubber from treads to obtain a product, in powder form, which can be reused as a raw material in the preparation of various articles.
  • the ultra-high pressure water used by the machine comes from a standard commercial ultra-high pressure hydraulic pump, fitted with all the equipment necessary for its operation, adapted to the specific need of treatment with the machine. This is connected to the pressurized water distributors of the pump.
  • the hydro-demolition system is integrated into a machine treating a tread of a tire after the latter has been previously cut into three parts, two sidewalls and a tread, cut transversely.
  • the hydro-demolition system, or treatment zone can be integrated into another machine for example treating a complete tire without the latter having been cut into three parts beforehand.

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Abstract

Machine de recyclage de pneus par la récupération de caoutchouc des bandes de roulement de pneus par jet d'eau. La machine comprend une unité de chargement pour le chargement d'une bande de roulement, une unité de traitement, l'unité de traitement comportant un châssis comportant une zone de prétraitement, une zone de traitement et une zone de posttraitement. La zone de prétraitement entraîne une bande de roulement découpée en direction de la zone de traitement. La zone de traitement comporte un bloc de traitement agencé pour diriger un jet d'eau sur une bande de roulement récupérée. La zone de prétraitement comporte des rouleaux de guidage motorisés et des capteurs de présence agencés de manière à permettre le rattrapage d'une première bande de roulement par une seconde bande de roulement de manière à réduire, jusqu'à rattraper, l'espace entre deux bandes de roulement.

Description

MACHINE POUR LE RECYCLAGE DES PNEUS
La présente invention se rapporte à une machine pour le recyclage des pneus. En particulier, la présente invention concerne la récupération de caoutchouc sur une bande de roulement par la technologie jet d’eau. II est connu de l’état de la technique des appareils de broyage à pneus à jet haute pression pour produire des poudres en caoutchouc.
CH7122Q1 décrit une machine à découper les pneus selon le préambule de la revendication 1. Une telle machine donne entière satisfaction dans le cadre d’une utilisation courante, mais se révèle perfectible pour assurer un meilleur rendement et de meilleures performances.
L’objet de la présente invention est de remédier à ces imperfections en modifiant la machine décrite dans CH712201 de manière à assurer une cadence très soutenue et obtenir une plus grande quantité de poudre.
Un autre but de la présente invention est de proposer une nouvelle machine de récupération du caoutchouc d’une bande de roulement de pneus par la technologie jet d’eau sous ultra-haute pression, la machine pouvant traiter des pneus complets voire des pneus préalablement découpés en trois parties, soit deux flancs et une bande de roulement découpée en longueur et transversalement à ses extrémités. Conformément à l’invention, une machine de recyclage de pneus par la récupération de caoutchouc des bandes de roulement de pneus par jet d’eau, comprend une unité de chargement pour le chargement d’une bande de roulement d’un pneu, l’unité de chargement comportant un support pour le positionnement d’une bande de roulement. La machine comporte une unité de traitement d’une bande de roulement allongée d’un pneu, l’unité de traitement comportant un châssis comportant une zone de prétraitement, une zone de traitement et une zone de posttraitement. La zone de prétraitement comporte un premier bloc supérieur et un premier bloc inférieur appuyant de part et d’autre contre chacune des faces d’une bande de roulement plate et découpée récupérée de l’unité de chargement pour l’entrainer en direction de la zone de traitement. La zone de traitement comporte un bloc de traitement comprenant au moins une buse déplaçable selon trois dimensions et optionnellement orientable, agencée pour diriger un jet d’eau sur une bande de roulement récupérée. La machine comporte également une zone de canalisation comportant des moyens de récupération de la matière érodée d’une bande de roulement et d’eau projetée par la buse. Un automate de commande régit les paramètres de la machine, notamment la puissance du jet de la buse, la vitesse d’avancement de la bande de roulement, et permettant de gérer la variation de l’épaisseur de la bande de roulement en agissant sur le positionnement des blocs de traitement. Des cellules de détection sont agencées pour détecter la présence d’une bande de roulement et ses variations de largeur et d’épaisseur pour l’enclenchement ou le déclenchement de l’unité de traitement.
L’unité de chargement est agencée pour le chargement d’un pneu comportant une bande de roulement et des flancs, ou le chargement d’une bande de roulement séparée d’un pneu mais non-sectionnée, l’unité de chargement comportant un support pour le positionnement d’un pneu ou d’une bande de roulement non sectionnée. L’unité de chargement comporte un dispositif automatique d’introduction agencé pour entraîner un pneu ou une bande de roulement vers une unité de découpe, ladite unité de découpe comportant un dispositif de découpe coulissant agencé pour venir découper transversalement un pneu ou une bande de roulement entraîné vers l’unité de découpe par le dispositif automatique d’introduction. La zone de prétraitement comporte en outre des rouleaux de guidage motorisés et des capteurs de présence agencés de manière à permettre le rattrapage d’une première bande de roulement par une seconde bande de roulement de manière à réduire, jusqu’à rattraper, l’espace entre deux bandes de roulement.
Dans une forme d’exécution, la zone de traitement comporte une plaque rigide courbée dont ladite courbure est opposée à la courbure naturelle de la bande roulement, ladite plaque rigide courbée représentant un point d’inflexion entre la courbure de la zone de prétraitement et la zone de posttraitement.
De préférence, le dispositif de découpe de la bande de roulement, lorsque ladite bande de roulement est séparée de ses flancs, comporte un bras supérieur et un bras inférieur, le bras supérieur ou inférieur portant à une de ses extrémités, une paire de disques coaxiaux espacés l’un de l’autre, l’autre bras supérieur ou inférieur portant une lame essentiellement circulaire agencée entre lesdits disques, ledit dispositif de découpe coulissant pour venir découper transversalement la bande de roulement lorsque ladite bande de roulement est séparée de ses flancs.
Dans une forme d’exécution, chaque bloc de traitement comporte une buse agencée pour traiter une largeur spécifique d’une bande de roulement.
Dans une forme d’exécution, la zone de canalisation de l’unité de traitement comporte un bac de récupération.
De préférence, l’unité de chargement comporte un dispositif de nettoyage comprenant une projection d’un liquide nettoyant la bande de roulement d’impuretés présentes sur ladite bande de roulement.
Dans une forme d’exécution, la zone de prétraitement comporte un dispositif de chauffage, ou toute sorte de traitement physique, de la bande de roulement de manière à fragiliser le caoutchouc qui s’extrait plus facilement.
Dans une variante, la zone de prétraitement comporte un dispositif de refroidissement, ou toute sorte de traitement physique, de la bande de roulement, par exemple par cryogénie, de manière à fragiliser le caoutchouc qui s’extrait plus facilement.
D’autres techniques comme l’utilisation d’ultrasons, ou toutes sortes d’ondes mécaniques, de micro-ondes, ou toutes sortes d’ondes électromagnétiques, peuvent être utilisées de manière à fragiliser le caoutchouc qui s’extrait plus facilement.
Dans une forme d’exécution, la machine comporte un module de séparation des flancs d’un pneu.
Selon cette forme d’exécution, le module de séparation des flancs d’un pneu comporte un dispositif de nettoyage comprenant une projection d’un liquide nettoyant la bande de roulement d’impuretés présentes sur ladite bande de roulement.
Toujours selon cette forme d’exécution, le module de séparation des flancs d’un pneu comporte un extracteur de fil métallique du talon d’un pneu. De préférence, la pression des jets d’eau des buses est comprise entre 1000 et 3000 bar et les dimensions de la poudre de caoutchouc récupérée est majoritairement inférieure à 600 micromètres.
Les caractéristiques de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’une forme d’exécution donnée uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles :
- La figure 1 représente une vue en perspective d’une machine selon la présente invention ;
- La figure 2 représente une vue de côté d’une machine de la présente invention ;
- La figure 3 représente une zone de découpe d’une machine selon la présente invention ;
- La figure 4 représente une zone de chargement, d’une machine selon la présente invention, de bandes de roulement non sectionnées et d’un dispositif de découpe transversale de la bande de roulement ;
- La figure 5 représente une zone de stock actif de bandes de roulement ;
- La figure 6 représente une zone de traitement d’une machine selon la présente invention ;
- La figure 7 représente une zone de récupération de liquide d’une machine selon la présente invention ; et
- La figure 8 représente une vue en perspective d’un dispositif de découpage transversale.
L’exemple illustré aux figures 1 à 8, représente une machine de recyclage de pneus par la récupération de caoutchouc des bandes de roulement de pneus par jet d’eau, la machine comprenant :
- un module de séparation 1 des flancs 32 d’un pneu ;
- une unité de chargement UC pour le chargement d’une bande de roulement séparée d’un pneu, l’unité de chargement comportant un support pour le positionnement d’une bande de roulement ; - une unité de traitement UT d’une bande de roulement 27 allongée et séparée d’un pneu, l’unité de traitement UT comportant un châssis comportant une zone de prétraitement ZPRT, une zone de traitement ZT et une zone de posttraitement ZPST : ladite zone de prétraitement ZPRT comportant un premier bloc supérieur et un premier bloc inférieur appuyant de part et d’autre contre chacune des faces d’une bande de roulement plate et découpée 27 récupérée de l’unité de chargement UC pour l’entrainer en direction de la zone de traitement ZT, ladite zone de traitement ZT comportant un bloc de traitement BT1 , BT2 comprenant au moins une buse 28 déplaçable selon trois dimensions et optionnellement orientable, agencée pour diriger un jet d’eau sur une bande de roulement 27 récupérée ;
Une zone de canalisation 29 comportant des moyens de récupération de la matière érodée d’une bande de roulement 27 et d’eau projetée par la buse 28 ;
Un automate de commande 30 régissant les paramètres de la machine, notamment la puissance du jet de la buse 28, la vitesse d’avancement de la bande de roulement 27, et permettant de gérer la variation de l’épaisseur de la bande de roulement 27 en agissant sur le positionnement des blocs de traitement BT1 , BT2 ; et
Des cellules de détection 31 agencées pour détecter la présence d’une bande de roulement 27 et ses variations de largeur et d’épaisseur pour l’enclenchement ou le déclenchement de l’unité de traitement UT,
L’unité de chargement UC est agencée pour le chargement d’un pneu comportant une bande de roulement séparée d’un pneu mais non-sectionnée, l’unité de chargement UC comportant un support pour le positionnement d’une bande de roulement non sectionnée.
L’unité de chargement UC comporte un dispositif automatique d’introduction agencé pour entraîner une bande de roulement vers une unité de découpe UD, ladite unité de découpe UD comportant un dispositif de découpe 15 coulissant agencé pour venir découper transversalement une bande de roulement entraînée vers l’unité de découpe par le dispositif automatique d’introduction.
La zone de prétraitement ZPRT comporte en outre des rouleaux de guidage motorisés 17, 18, 19 et des capteurs de présence agencés de manière à permettre le rattrapage d’une première bande de roulement 27 par une seconde bande de roulement 27 de manière à réduire, jusqu’à rattraper, l’espace entre deux bandes de roulement 27.
Comme illustré à la figure 1 , un pneu complet et non découpé est chargé horizontalement dans une première unité de séparation des flancs et de la bande de roulement d’un pneu. Sur le tapis de transition, les flancs sont séparés de la bande de roulement fermée, bande de roulement qui est chargée sur les rouleaux pour être entraînée vers une machine de récupération du caoutchouc par une technologie de jet d’eau à haute pression.
La zone de chargement de cette première unité de séparation des flancs et de la bande de roulement d’un pneu permet de recevoir un pneu à plat indépendamment de ses dimensions, le tapis de manipulation 11 permettant de débarrasser les flancs de la bande de roulement avant qu’elle ne soit introduite dans la machine de récupération du caoutchouc par une technologie de jet d’eau. Cette opération peut être automatisée au moyen d’une unité automatique additionnelle non représentée.
La mise sous tension de la machine et le réglage des paramètres de fonctionnement sont gérés par le biais d’un écran d’une commande numérique intégré au bâti de machine de découpe 1 et au bâti de machine étanche de traitement 2.
L’unité de chargement 3 de cette première unité de séparation des flancs et de la bande de roulement d’un pneu permet l’introduction manuelle, semi- automatique ou automatique d’un pneu disposé horizontalement, pour l’entraîner vers une unité de séparation des flancs et de la bande de roulement. Cette unité de chargement repose sur une structure sur laquelle est disposée une table d’introduction linéaire à rouleaux de forme allongée apte à recevoir un pneu à plat. Cette zone de chargement 3 comporte deux extrémités opposées dans le sens de la longueur, une extrémité avale étant adjacente à l’unité de séparation des flancs et une autre extrémité apte à s’associer à un système d’approvisionnement automatique (convoyeurs) ou une zone de chargement manuelle. Cette zone de chargement est constituée de deux longerons horizontaux parallèles, entre lesquels sont fixés à intervalles réguliers, perpendiculairement, des rouleaux motorisés autour d’un premier axe perpendiculaire au sens de déplacement du pneu. La largeur de cette zone de chargement 3 est prévue pour recevoir toutes les dimensions de pneus jusqu’à 1 m de diamètre. Pour déplacer le pneu dans la zone de séparation des flancs, les rouleaux motorisés entraînent le pneu sous un dispositif de mesure de largeur du pneu, puis dans une zone de centrage qui comprime le pneu de part et d’autre, parallèlement aux longerons supportant les rouleaux d’entrainement. Comme illustré à la figure 3, une fois le pneu centré, un châssis multiaxes 6 est introduit dans les flancs du pneu pour positionner les galets d’appuis 7 à l’intérieur de la bande de roulement et emmener ainsi automatiquement le pneu contre les rouleaux d’entraînement. Les galets d’appui 7 et les couteaux sont solidaires mécaniquement ou synchronisés numériquement sur leurs propres axes. Une fois le pneu en rotation en contact avec les rouleaux d’entraînement 8, pouvant chacun être mis en rotation à des couples et vitesses variables et programmables, les couteaux pénètrent les flancs tangentiellement à la bande de roulement pour effectuer au minimum une rotation complète jusqu’à séparation des flancs, de la bande de roulement. Le châssis multiaxes est ensuite dégagé des flancs pour laisser le résultat de la découpe quitter la zone de découpe par un nouveau système de convoyage similaire à la zone de chargement 3, placée perpendiculairement au sens de chargement automatique des pneus. Le pneu est évacué sur le tapis de transition 11 si celui-ci est libre. La zone de chargement, rendue libre par l’opération d’une découpe est chargée manuellement ou automatiquement durant le cycle de travail automatique.
Ainsi, chaque pneu est traité et l’unité de séparation des flancs met à disposition de la seconde unité une bande de roulement fermée, sans intervention humaine.
Comme illustré aux figures 4 et 5, la bande de roulement est introduite manuellement dans l’unité de traitement 2, sur des rouleaux d’appui 12, indifféremment d’un côté ou de l’autre de l’unité de traitement. Dans cet exemple, une fois la bande de roulement en place, le cycle est lancé manuellement par une quittance opérateur. Les rouleaux de chargement 12 entraînent la bande de roulement fermée contre les rouleaux d’appuis 14. Durant la transition, un guide 13 assure un positionnement réglable permettant un positionnement précis de la bande de roulement. Une fois la bande de roulement positionnée, maintenue entre les rouleaux 12 et 14, le dispositif de découpe 15 transversale sépare la bande transversalement.
Comme visible à la figure 8, le dispositif de découpe 15 de la bande de roulement 27, lorsque ladite bande de roulement 27 est séparée de ses flancs 32, comporte un bras supérieur 33 et un bras inférieur 34, le bras supérieur 33 ou inférieur 34 portant à une de ses extrémités, une paire de disques 35 coaxiaux espacés l’un de l’autre, l’autre bras supérieur 33 ou inférieur 34 portant une lame essentiellement circulaire 36 agencée entre lesdits disques 35, ledit dispositif de découpe 15 coulissant pour venir découper transversalement la bande de roulement 27 lorsque ladite bande de roulement 27 est séparée de ses flancs 32.
Une fois découpée, le dispositif de découpe 15 agit comme un guidage et les rouleaux d’appui 14, motorisés, séparant la partie aval de la partie amont, qui est entraînée dans une zone de stockage actif jusqu’aux rouleaux de guidage 16. En fonction de la position de la bande de roulement précédente, les rouleaux d’entraînements 14 et 17 véhiculeront la bande de roulement dans les zones de guidages 16 et 18 de sorte à rattraper la bande de roulement précédente, créant ainsi un tapis continu pour la zone de traitement. Dans cet exemple, les rouleaux sont tous inclinés légèrement vers la zone de guidage longitudinale de la bande de roulement. Un capteur de largeur active ou non les têtes en fonction de la largeur de la bande de roulement.
Comme illustré aux figures 5 et 6, la bande de roulement se déplace à une vitesse donnée, programmable sous les têtes d’hydro-démolitions 22 au moyen des rouleaux d’entraînement 19 qui poussent la bande de roulement en forçant celle-ci à inverser sa courbure naturelle et présenter une surface quasi-plane sur les supports rigides 21 et garantir ainsi un rendement important. En effet, l’eau sous ultra haute pression utilisée dans le procédé pour pulvériser le caoutchouc de la bande de roulement crée une force qui pousse la bande de roulement dans la direction des jets. En sortant de la zone de traitement, des buses de rinçage débarrassent les bandes des restes de poudres et deux rouleaux 24 garantissent une évacuation des bandes hors du bâti 2. Les cylindres d’entraînement post-traitement 24 sont composés d’un empilage de roues dentées, régulièrement espacées entre elles dans cet exemple, disposées sur un axe de rotation. La bande de roulement traitée s’évacue automatiquement par un système d’évacuation et bascule, par gravité, par exemple dans un bac de récupération (non représenté) ou un tapis roulant (non représenté).
Comme illustré à la figure 1 , l’unité de traitement comporte un châssis et un bâti étanche comprenant toutes les étapes de chargement, découpe, stockage actif et traitement. Ainsi tout le mécanisme cinétique ainsi que le dispositif de traitement sont disposés à l’intérieur d’un bâti étanche. Le bâti est pourvu de plusieurs portes permettant l’accès interne aux différentes zones. Dans sa partie inférieure, le bâti dispose d’un bac de récupération 25 et du système hydraulique ad-hoc pour l’évacuation du mélange eau-poudre hors de l’unité de traitement. L’évacuation du mélange est actionnée des flotteurs gérant les niveaux de fonctionnement de l’ensemble hydraulique du bac de récupération 25.
A l’intérieur du bâti 2, le mécanisme cinétique permet le déplacement de la bande de roulement dans l’unité de traitement. La vitesse d’avance de la bande de roulement est réglable. Le chemin parcouru par la bande de roulement décrit une courbe en forme de‘S’. Sur tout le parcours, la bande de roulement est circonscrite sur toute sa largeur dans un espace délimité sur le dessous et le dessus de celle-ci ainsi que latéralement par l’inclinaison légère des rouleaux de guidages et d’entraînement 14, 16, 17 et 18. Le profil du périmètre des rouleaux d’entraînement est en dent de scie pour créer une accroche de la bande de roulement tout au long de la cinématique.
Les rouleaux d’entraînement pressent la bande contre des rouleaux libres, induisant une force de traction, ils sont combinés avec les rouleaux de guidages supérieurs et inférieurs à rouleaux libres également permettant de guider la bande de roulement le long du parcours de celle-ci. Les rouleaux de guidages sont disposés sur deux longerons latéraux dont la forme est spécifique au parcours de la bande. La largeur des guidages à rouleaux assure le passage de toutes les dimensions de bande.
Toutes les zones disposent de vérins de dégagement permettant un entretien aisé et un accès facilité en cas de coincement. En outre le dégagement horizontal de chaque zone de traitement permet de sortir l’ensemble des têtes d’hydro-démolition pour autoriser l’accès aisé aux différents agrégats et réglages le constituant. Sur le support mobile 26 sont disposés deux têtes d’hydro-démolition, orientés pour être parallèles aux supports rigides le long du chemin de la bande. Le nombre de têtes peut être variable en fonction de la largeur des bandes à traiter. Chaque tête dispose de ses propres réglages mécaniques pour un positionnement optimal de la tête.
L’agrégat d’hydro-démolition 22 est constitué d’un moteur électrique qui entraîne en rotation, par le biais d’une boîte à engrenage, l’axe de rotation de la tête d’hydro-démolition. La vitesse de rotation est réglable, pour être adaptée au traitement choisi. Cette boîte à engrenage permet la rotation de la tête, tout en rendant possible le raccordement sur une distribution en eau sous ultra-haute pression, provenant de la pompe hydraulique. Ensuite cette eau traverse l’agrégat d’hydro-démolition, au travers de l’axe de rotation, pour aboutir dans la tête d’hydro démolition.
La tête d’hydro-démolition 22 est dotée de buses spécifiques de sortie de l’eau sous ultra haute pression, induisant pour chacune des buses, la formation d’un jet d’eau doté d’une très grande énergie cinétique. Le jet vient frapper la surface de la bande de roulement à traiter et, par érosion, arrache de la matière sous forme de poudre.
Selon les besoins spécifiques de traitement, le nombre de buses actives peut varier. Elles peuvent être disposées n’importe où sur la surface de la tête d’hydrodémolition. La direction des jets peut être perpendiculaire à la surface de la tête d’hydro-démolition comme avoir une orientation angulaire. La forme et les dimensions des orifices de sortie de l’eau des buses sont adaptées selon le type de traitement.
La machine comprend en outre un tableau électrique regroupant tous les composants électriques et d’une commande numérique avec écran de commande permettant un fonctionnement entièrement automatique de la machine. La pompe hydraulique à ultra-haute pression est également pilotée par la commande numérique. La commande numérique intègre tous les paramètres variables de réglage et toutes les sécurités nécessaires.
Le cycle de traitement est continu et les bandes de roulement peuvent être chargées les unes derrière les autres indépendamment sur chacun des côtés de la machine.
La machine est destinée à la récupération du caoutchouc des bandes de roulements pour obtenir un produit, sous forme de poudre, pouvant être réutilisé en tant que matière première dans l’élaboration de divers articles.
L’eau sous ultra haute pression employée par la machine provient d’une pompe hydraulique à ultra haute pression standard du commerce, pourvue de tout l’équipement nécessaire à son fonctionnement, adaptée au besoin spécifique de traitement avec la machine. Celle-ci est raccordée sur les distributeurs en eau pressurisée de la pompe.
Dans l’exemple illustré, le système d’hydro-démolition est intégré dans une machine traitant une bande de roulement d’un pneu après que celui-ci ait été préalablement découpé en trois parties, deux flancs et une bande de roulement, découpée transversalement. Dans une autre exécution non illustrée, le système d’hydro-démolition, ou zone de traitement, peut être intégré dans une autre machine traitant par exemple un pneu complet sans que celui-ci n’ait été au préalable découpé en trois parties.
Légende
1. Bâti de machine de découpe
2. Bâti de machine étanche de traitement
3. Table de chargement et introduction linéaire à rouleaux
4. Zone de mesure de hauteur du pneu
5. Zone de centrage
6. Châssis multiaxes
7. Galets de contre-appui
8. Rouleaux d’entraînement
9. Couteaux
10. Zone de sortie automatique
11. Tapis de transition / manipulation
12. Rouleaux de chargements
13. Guide de positionnement
14. Rouleaux d’appui
15. Dispositif de découpe transversale
16. Rouleaux de guidage zone stockage actif 1
17. Rouleaux d’entrainement zone stockage actif 1
18. Rouleaux de guidage zone stockage actif 2
19. Rouleaux d’entrainement zone traitement
20. Zone d’inversion de forme
21. Contre-appui zone de traitement
22. Tête d’hydrodémolition
23. Zone de nettoyage
24. Rouleaux de sortie
25. Bac de récupération
26. Support mobile
27. Bande de roulement
28. Buses
29. Zone de canalisation
30. Automate de commande
31. Cellules de détection
32. Flancs de pneu
33. Bras supérieur
34. Bras inférieur
35. Disques coaxiaux
36. Lame circulaire

Claims

REVENDICATIONS
1. Machine de recyclage de pneus par la récupération de caoutchouc des bandes de roulement de pneus par jet d’eau, la machine comprenant :
Une unité de chargement (UC) pour le chargement d’une bande de roulement d’un pneu, l’unité de chargement comportant un support pour le positionnement d’une bande de roulement ;
Une unité de traitement (UT) d’une bande de roulement (27) allongée d’un pneu, l’unité de traitement (UT) comportant un châssis comportant une zone de prétraitement (ZPRT), une zone de traitement (ZT) et une zone de posttraitement (ZPST) : ladite zone de prétraitement (ZPRT) comportant un premier bloc supérieur et un premier bloc inférieur appuyant de part et d’autre contre chacune des faces d’une bande de roulement plate et découpée (27) récupérée de l’unité de chargement (UC) pour l’entrainer en direction de la zone de traitement (ZT), ladite zone de traitement (ZT) comportant un bloc de traitement (BT1 , BT2) comprenant au moins une buse (28) déplaçable selon trois dimensions et optionnellement orientable, agencée pour diriger un jet d’eau sur une bande de roulement (27) récupérée ;
Une zone de canalisation (29) comportant des moyens de récupération de la matière érodée d’une bande de roulement (27) et d’eau projetée par la buse (28) ;
Un automate de commande (30) régissant les paramètres de la machine, notamment la puissance du jet de la buse (28), la vitesse d’avancement de la bande de roulement (27), et permettant de gérer la variation de l’épaisseur de la bande de roulement (27) en agissant sur le positionnement des blocs de traitement (BT1 , BT2) ; et Des cellules de détection (31 ) agencées pour détecter la présence d’une bande de roulement (27) et ses variations de largeur et d’épaisseur pour l’enclenchement ou le déclenchement de l’unité de traitement (UT),
Caractérisé en ce que L’unité de chargement (UC) est agencée pour le chargement d’un pneu comportant une bande de roulement et des flancs, ou le chargement d’une bande de roulement séparée d’un pneu mais non-sectionnée, l’unité de chargement (UC) comportant un support pour le positionnement d’un pneu ou d’une bande de roulement non sectionnée ; En ce que
L’unité de chargement (UC) comporte un dispositif automatique d’introduction agencé pour entraîner un pneu ou une bande de roulement vers une unité de découpe (UD), ladite unité de découpe (UD) comportant un dispositif de découpe (15) coulissant agencé pour venir découper transversalement un pneu ou une bande de roulement entraîné vers l’unité de découpe par le dispositif automatique d’introduction ;
Et en ce que ladite zone de prétraitement (ZPRT) comporte en outre des rouleaux de guidage motorisés (17, 18, 19) et des capteurs de présence agencés de manière à permettre le rattrapage d’une première bande de roulement (27) par une seconde bande de roulement (27) de manière à réduire, jusqu’à rattraper, l’espace entre deux bandes de roulement (27).
2. Machine selon la revendication 1 , dans laquelle la zone de traitement (ZT) comporte une plaque rigide courbée (21 ) dont ladite courbure est opposée à la courbure naturelle de la bande roulement, ladite plaque rigide courbée (21 ) représentant un point d’inflexion entre la courbure de la zone de prétraitement (ZPRT) et la zone de posttraitement (ZPST).
3. Machine selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le dispositif de découpe (15) de la bande de roulement (27), lorsque ladite bande de roulement (27) est séparée de ses flancs (32), comporte un bras supérieur (33) et un bras inférieur (34), le bras supérieur (33) ou inférieur (34) portant à une de ses extrémités, une paire de disques (35) coaxiaux espacés l’un de l’autre, l’autre bras supérieur (33) ou inférieur (34) portant une lame essentiellement circulaire (36) agencée entre lesdits disques (35), ledit dispositif de découpe (15) coulissant pour venir découper transversalement la bande de roulement (27) lorsque ladite bande de roulement (27) est séparée de ses flancs (32).
4. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle chaque bloc de traitement (BT1 , BT2) comporte une buse (28) agencée pour traiter une largeur spécifique d’une bande de roulement.
5. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la zone de canalisation (29) de l’unité de traitement (UT) comporte un bac de récupération (25).
6. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’unité de chargement (UC) comporte un dispositif de nettoyage comprenant une projection d’un liquide nettoyant la bande de roulement (27) d’impuretés présentes sur ladite bande de roulement (27).
7. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la zone de prétraitement (ZPRT) comporte un dispositif de chauffage de la bande de roulement (27).
8. Machine selon l’une des revendications précédentes, comportant un module de séparation (1 ) des flancs (32) d’un pneu.
9. Machine selon la revendication 8, dans laquelle le module de séparation (1 ) des flancs (32) d’un pneu comporte un dispositif de nettoyage comprenant une projection d’un liquide nettoyant la bande de roulement (27) d’impuretés présentes sur ladite bande de roulement (27).
10. Machine selon la revendication 8 ou 9, dans laquelle le module de séparation (1 ) des flancs (32) d’un pneu comporte un extracteur de fil métallique du talon d’un pneu.
11. Machine selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle la pression des jets d’eau des buses (28) est comprise entre 1000 et 3000 bar et dont les dimensions de la poudre de caoutchouc récupérée est majoritairement inférieure à 600 micromètres.
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