Dispositif de compactage et vidage de cannettes pour boisson
La présente invention concerne un dispositif de compactage et vidage de cannettes de boisson. Ce type de dispositif permet, notamment, la collecte des cannettes métalliques de boisson et la réduction de leur volume en vu du recyclage des déchets qu'elles représentent. En effet, le fait de compacter les cannettes usagées leur donne une valeur économique puisqu'une fois compactées, ces cannettes peuvent être revendues à des spécialistes de recyclage des déchets métalliques de ce type. D'autre part, la réduction du volume des déchets permet de réduire la fréquence de collecte des poubelles.
Ce type d'appareil est particulièrement destiné au lieu fréquenté par le public et peut trouver sa place partout où sont installés des distributeurs automatique de cannettes de boisson.
FR 2 535 225 décrit un dispositif de tri et de compactage de boites de conserve métalliques dans lequel les boites métalliques sont triées de telle sorte que seules les boites vides, c'est-à-dire ne contenant pas de matière étrangère, et exclusivement constituées d'un métal donné, à savoir l'aluminium, sont compactées par déchiquetage à l'aide d'un dispositif de compactage à chaîne, pour être ensuite refondues, le tri se faisant par analyse du poids de la boite de conserve et en fonction de sa vitesse de déplacement d'un berceau en rotation sur lequel on a placé ladite boite.
WO 93/25981 décrit un dispositif de tri de bouteilles vides en verre de différentes couleur que l'on introduit dans le compartiment d'un barillet rotatif incliné coopérant avec des détecteurs, de telle sorte que les bouteilles jugées non recyclables sont détruites et les déchets jugés recyclables sont récupérés à des postes et dans des bacs différents selon la couleur de la bouteille, et les bouteilles jugées recyclables ne sont pas détruites. Il s'agit donc essentiellement d'un dispositif de gestion de consignes.
La destruction des bouteilles se fait à l'aide d'un système de destruction situé à l'extérieur du barillet et après la sortie de la bouteille de son compartiment.
US 5 251 546 décrit un dispositif de compactage de boites métallique par un système comprenant 3 bras pivotant comprimant ladite cannette à différents endroits de celle-ci. Avant que la cannette ne soit déposée sur son site de compactage, elle est déposée dans un compartiment d'un support rotatif coopérant avec des moyens de détection permettant d'identifier certaines caractéristiques de ladite cannette, de manière à ce que seules les cannettes vérifiant certains critères soient éjectées vers le poste de compactage à l'extérieur du dispositif de dépose et de tri de cannettes rotatif.
FR 2 829 950 décrit un dispositif de tri et compactage de cannettes en acier ou en aluminium, et de bouteilles en plastique, apte à trier ces trois types de récipients selon leur matériau constitutif, pour les stocker dans des bacs différents après compactage. Les conteneurs sont disposés dans un compartiment horizontal et l'opération de compactage est effectuée à l'horizontal, par le biais d'un arbre de compression, dans ce même compartiment fixe, ce qui oblige, d'une part, d'attendre la fin du compactage avant de déposer un nouveau récipient dans ledit compartiment et présente, d'autre part, un certain risque pour l'utilisateur qui place le récipient dans Ie compartiment qui coopère directement avec le dispositif de compactage par l'intermédiaire d'une ouverture d'admission.
US 5 522 311 décrit un dispositif de compactage de cannettes métalliques ou bouteilles en plastique vides, en continu à l'aide de deux tapis roulants inclinés entre lesquels lesdits récipients sont introduits avant d'être broyés dans leur direction longitudinale.
US 6 571 695 décrit un dispositif de compactage adaptable à des cannettes métalliques, bouteilles en plastiques de différentes tailles, comprenant le déplacement desdits récipients sur un tapis roulant et leur coincement entre des rouleaux d'espacements variables pour un
compactage adapté à la taille et la résistance du récipient, les récipients étant, là encore aplatis dans leur direction longitudinale.
WO 00 /40397 décrit un dispositif de tri et de compactage de cannettes ou bouteilles, celles-ci étant triées de façon à séparer les bouteilles ou cannettes à compacter des bouteilles ou cannettes à ne pas compacter, aptes analyse par des détecteurs. La détection comprend la lecture éventuelle d'un code-barres sur la bouteille et l'analyse de son poids pour détecter un récipient contenant une matière étrangère indésirable. Ce dispositif, à l'instar des autres dispositifs visés ci-dessus, opère une sélection entre les récipients à compacter et les récipients à ne pas compacter, et constitue essentiellement un dispositif de gestion des consignes.
En ce qui concerne le compactage, celui-ci est réalisé également à l'aide de tapis roulants inclinés qui permettent d'introduire une pluralité de récipients l'un à la suite de l'autre en continu. Mais, de par le fait que les récipients changent de position à plusieurs reprises entre le site d'admission dans le dispositif jusqu'au site de compactage et de par la légèreté desdits récipients, ceux-ci peuvent se positionner de manière incorrecte les uns par rapport aux autres et entraîner des blocages ou bourrages de ce type de dispositif de compactage.
Dans la technique antérieure, les cannettes partiellement remplies ne sont pas retenues pour le compactage afin de ne pas dégrader le dispositif de compactage par le liquide contenu dans les récipients.
Les différents dispositifs de compactage en continu, décrits ci- dessus, US 5 522 31 1 , US 6 571 695 et WO 00/40397, présentent un risque de blocage ou de bourrage du dispositif en cours de fonctionnement.
Au vu de cet état de la technique, l'invention vise à fournir un dispositif de vidage, compactage de cannettes de boisson métalliques, qui soit simple et économique à réaliser et à mettre en œuvre, tout en présentant des caractéristiques de fiabilité.
Un autre but de votre invention est de fournir, plus particulièrement, un dispositif qui évite tout risque de blocage ou bourrage lors du compactage de la cannette et présente plus généralement un bon compromis entre rapidité, fiabilité et sécurité.
Un autre but est de fournir un appareil apte à être installé dans des lieux fréquentés par le public et être utilisé par le public en toute sécurité.
Un autre but est de conférer et de fournir plus précisément un appareil conférant une sécurité par un contrôle permanent de fonctionnement.
Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif de compactage et vidage de cannettes pour boisson, notamment métalliques, caractérisé en ce qu'il comprend un compartiment de compactage disposé au-dessus d'un compartiment de récupération, chaque compartiment comprenant une porte, et
* ledit compartiment de compactage comprend :
- un organe mobile supportant trois logements aptes à contenir et maintenir stable verticalement une dite cannette à l'intérieur dudit logement, ledit organe mobile étant actionné par un premier moteur permettant de déplacer lesdits logements aux trois positions successives suivantes :
a- une position de dépose de la cannette, dessous une fenêtre constituant une ouverture d'admission de la cannette dans ledit compartiment de compactage, ladite fenêtre étant prévue dans la porte dudit compartiment de compactage, et
b- une position de compactage et vidage de la cannette, et
c- une position d'évacuation de la cannette, et
- des moyens de compactage et des moyens de vidage d'une dite cannette à l'intérieur de son dit logement en dite position de compactage et vidage, et
" ledit compartiment de récupération comprend :
- un bac de récupération du liquide depuis une dite cannette en dite position de compactage et vidage, et
- un bac de récupération de cannette(s) depuis un dit logement en dite position d'évacuation.
Selon des caractéristiques préférées de réalisation du dispositif :
- ledit organe mobile est un carrousel rotatif par rapport à une tige axiale centrale verticale supportant trois dits mêmes logements cylindriques dont les axes sont disposés parallèlement à 120° l'un de l'autre et équidistants par rapport à l'axe central vertical dudit carrousel, et
- lesdits trois logements se déplacent simultanément d'une position à l'autre de sorte que, lorsqu'un premier logement est à une première position, les deux autres logements sont aux deux positions successives suivantes respectivement.
Selon une autre caractéristique préférée de réalisation, le dispositif comporte des moyens de contrôle et commande commandant et contrôlant successivement:
- un premier déplacement, le cas échéant la rotation dudit organe mobile, de telle sorte que, lorsqu'une dite première cannette est insérée dans un dit logement en dite position de dépose, ledit logement est déplacé automatiquement vers ladite position de compactage et vidage, et
- l'actionnement automatique desdits moyens de compactage lorsqu'une dite cannette se présente dans un dit logement en dite position de compactage et vidage, et
- un nouveau déplacement dudit organe mobile, le cas échéant une nouvelle rotation, entraînant simultanément les déplacements du logement contenant ladite première cannette compactée depuis ladite position de compactage jusqu'à ladite position d'évacuation ainsi que le déplacement dudit logement en dite position de dépose vers ladite position de compactage, ledit nouveau déplacement se produisant automatiquement lorsqu'une deuxième cannette est insérée dans ledit logement en dite position de dépose et que le compactage de ladite première cannette est terminé.
Selon une caractéristique de réalisation particulièrement avantageuse:
- lesdits déplacements se déclenchent automatiquement lorsqu'un capteur, de préférence optique, détecte successivement l'introduction puis le retrait d'un objet dans ladite ouverture d'admission au-dessus dudit logement en dite position de dépose, et
- ledit organe mobile s'arrête automatiquement lorsqu'un capteur, de préférence mécanique, détecte le positionnement exact desdits trois logements à chacune de leurs dites trois positions suivantes respectives, de préférence l'arrêt se faisant par coupure de l'alimentation électrique dudit premier moteur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, faite en référence aux figures 1 à 4 dans lesquelles :
la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un dispositif selon l'invention, avec les portes des compartiments supérieurs de compactage et inférieurs de récupération ouvertes,
la figure 2 représente une vue détaillée d'un carrousel de rotation inclus dans le compartiment de compactage,
la figure 3 représente une vue détaillée d'un dispositif de compactage inclus dans le compartiment de compactage,
la figure 4 représente schématiquement les différentes étapes de fonctionnement du dispositif selon l'invention.
Sur la figure 1 , le dispositif de compactage et vidage selon l'invention comprend un compartiment supérieur de compactage 1 disposé au-dessus d'un compartiment de récupération 2 dont les portes de protection I 1 et 2t sont ouvertes.
La porte I 1 du compartiment supérieur 1 comprend une ouverture I 3 sur sa face avant (non représentée) et supporte sur sa face arrière une enceinte I3 qui délimite une ouverture par laquelle on peut introduire une cannette métallique à collecter et compacter par le dispositif selon l'invention.
Le compartiment de compactage 1 comprend un carrousel 3 comprenant deux plateaux rotatifs 3a, 3b, aptes à être entraînés en rotation autour et par l'intermédiaire d'une tige axiale centrale verticale 34. Lesdits plateaux 3a, 3b, supportent trois réceptacles ou logements cylindriques aptes à contenir une dite cannette 4 à l'intérieur et à la maintenir stable verticalement. Les trois logements cylindriques 3l 5 32, 33 sont disposés et supportés par un dit plateau supérieur 3, de telle sorte que leurs ouvertures supérieures constituent des trous circulaires 35 disposés sensiblement tangentiellement à la circonférence du plateau 3a, celle-ci s'inscrivant dans un cercle. Les axes desdits logements cylindriques étant disposés parallèlement les uns aux autres et successivement à 120° l'un de l'autre et équidistants par rapport à l'axe central vertical 34 du carrousel. La tige 35, le carrousel 3 et lesdits logements 5\-33 sont actionnés en rotation par un premier moteur de rotation du carrousel 6 , de sorte que lesdits logements peuvent être déplacés entre trois positions successives suivantes, correspondant aux trois stades de fonctionnement du dispositif, à savoir :
a- une position de dépose A de la cannette,
b- une position de compactage et vidage B de la cannette, et
c- une position d'évacuation C de la cannette.
A chaque mouvement de 120° du carrousel, les logements se positionnent tour à tour à chacune de ces positions, un système de contrôle assure le bon positionnement des logements aux dites positions à chaque mouvement du carrousel, comme explicité ci-après.
Lesdits trois logements se déplacent simultanément d'une position à l'autre de sorte que, lorsqu'un premier logement 3j est à une première position A, les deux autres logements 32, 33 sont aux deux positions successives suivantes B, C respectivement.
Le dispositif selon l'invention comprend également un compartiment inférieur de récupération 2 qui comprend :
- un bac de récupération du liquide 2, depuis une dite cannette en dite position de compactage et vidage B , et
- un bac de récupération de cannette(s) 23 depuis un dit logement 33 en dite position d'évacuation C.
Le dispositif selon l'invention comprend également des moyens de compactage 7j -73 et des moyens de vidage 5j d'une dite cannette à l'intérieur de son logement en dite position de compactage et vidage B .
Le dispositif selon l'invention comprend des moyens de contrôle et de commande du déplacement du carrousel et d'actionnement des moyens de compactage.
Un premier capteur optique 10 à l'intérieur du compartiment de compactage, permet de visualiser l'intérieur de l'enceinte I3, à travers un orifice I 4 de son plafond, et commander et contrôler une première rotation du carrousel lorsqu'une dite première cannette 4 est insérée dans un dit logement en dite position de dépose A, ledit logement étant alors déplacé automatiquement en rotation vers la position de compactage et vidage B. En fait et plus précisément, le capteur doit détecter successivement
l'introduction puis le retrait d'un objet quelconque, en général une main apportant une cannette, dans l'ouverture d'admission I 2.
En effet, ladite ouverture d'admission I 2 située au-dessus dudit logement en dite position de dépose A, est délimitée par une enceinte I 3 comportant des parois latérales, un plafond et un fond perforé communicant avec ladite ouverture supérieure 35 dudit logement en dite position de dépose A, de sorte que, lorsqu'une cannette est placée dans ladite enceinte et lâchée, elle tombe directement d'elle-même dans ledit logement 3, en dite position de dépose A.
Le dispositif selon l'invention comprend aussi des moyens de contrôle et de commande de l'actionnement automatique des moyens de compactage lorsqu'une dite cannette se présente dans un logement en dite position de compactage et de vidage B.
Plus précisément, ledit arrêt dudit organe mobile 3 après un dit déplacement, déclenche automatiquement la mise en marche desdits moyens de compactage V1-T3.
En outre les moyens de conttble et de commande de rotation du carrousel sont tels que toute nouvelle rotation du carrousel entraîne donc simultanément les déplacements du logement contenant ladite première cannette compactée 4α depuis ladite position de compactage B jusqu'à ladite position d'évacuation C ainsi que le déplacement dudit logement en dite position de dépose A vers ladite position de compactage B, ledit nouveau déplacement se produisant automatiquement lorsqu'une deuxième cannette est insérée dans ledit logement en dite position de dépose A et que le compactage de ladite première cannette est terminé.
D'autre part, le dispositif selon l'invention est sécurisé par un système de contrôle des déplacements du carrousel tel que son déplacement est interrompu lorsqu'il rencontre une résistance supérieure à une limite donnée, de préférence avec retour en position initiale, de préférence encore une résistance correspondant à une force de frottement sur le
carrousel supérieure à la force de frottement de la carmette sur ledit plateau fixe 3 pendant un déplacement.
Ainsi on peut, grâce à la mesure électronique de la consommation électrique dudit premier moteur de rotation du carrousel, maîtriser le mouvement du carrousel, par exemple l'interrompre et le faire revenir en position initiale lorsque la main ou un doigt d'un utilisateur vient se loger ou se coincer par inadvertance dans le logement en position de dépose.
Lors de la rotation du carrousel, le moindre frottement anormal entraîne donc l'arrêt immédiat du moteur afin d'éviter tout risque de blessure et, en cas d'introduction dans l'appareil d'un objet indésirable autre qu'une cannette, la sécurité est assurée par la maîtrise de la force exercée sur le compacteur par la mesure électronique de la consommation électrique du moteur de compactage afin d'éviter tout risque vis-à-vis de l'utilisateur, seule la fenêtre I3 permettant le dépôt de la cannette, est accessible à l'utilisateur. Aucune autre partie de l'appareil n'est accessible à l'utilisateur, l'appareil étant complètement protégé par ses portes de protection des compartiments de compactage et de récupération.
Le dispositif comporte en outre des interrupteurs de sécurité permettant de couper l'alimentation électrique lorsque l'on ouvre une dite porte I 1, 2t d'un dit compartiment I 2 pendant un déplacement.
Le carrousel est disposé au-dessus d'un plateau inférieur fixe 5, lesdits logements cylindriques i^-i3 comportent un fond ouvert et lesdits logements sont disposés au-dessus et à proximité dudit premier plateau fixe 5 sur lequel repose lesdites cannettes lorsqu'elles sont insérées dans un dit logement excepté en dite position d'évacuation C et sur lequel lesdites cannettes glissent lorsque lesdits logements sont déplacés d'une position à l'autre.
Ledit plateau fixe comprend :
- une zone partiellement perforée 5X dessous un dit logement en dite position de compactage et vidage B, lesdites perforations étant aptes à laisser s'évacuer le liquide dans un dit bac de récupération de liquide Ix situé dessous, tout en retenant ladite cannette pendant et après le compactage et vidage de celle-ci dans ledit logement, et
- un orifice 52 apte à être traversé par une dite cannette, situé dessous un dit logement en dite position d'évacuation C et permettant à une dite cannette de tomber directement dans un dit bac de récupération de cannette 22 situé dessous, et
- une zone 5 apte à soutenir ladite cannette dans ledit logement en dite position de dépose.
Sur la figure 2, on a représenté le système de capteurs mécaniques 9 permettant de détecter le positionnement exact des trois logements S1-S3, à chacune de leurs trois dites positions A, B, C et d'arrêter automatiquement le carrousel, l'arrêt se faisant de préférence par coupure de l'alimentation électrique dudit premier moteur 6.
Ledit capteur mécanique 9 apte à détecter la position exacte des trois dits logements à chacune de leurs trois dites positions, comporte :
- un bras 92 pivotant élastiquement de manière à venir buter sur la bordure périphérique d'un disque 95 comportant trois encoches 94 aptes à recevoir l'extrémité 93 dudit bras 92, et
- un rupteur 9X apte à couper l'alimentation électrique dudit premier moteur 6 lorsque ladite extrémité dudit bras 92 pivote dans une dite encoche périphérique 94,
- le disque 95 étant solidaire de ladite tige axiale verticale 34 et étant positionné par rapport aux dits trois logements de manière à ce que lesdits trois logements sont respectivement chacun dans une des dites trois positions A, B, C lorsque l'extrémité dudit bras pivotant se trouve dans une
des dites trois encoches, ces dernières étant disposées successivement à 120° l'une de l'autre.
Ce système assure un contrôle mécanique simple et fiable du bon positionnement des différents logements aux dites positions A; B; C, à chaque mouvement du carrousel.
Lesdits moyens de compactage comprennent un piston Ix apte à se déplacer à l'intérieur dudit logement en position de compactage B et y écraser une dite cannette.
Ledit piston 7j est actionné en déplacement vertical par l'intermédiaire d'une bielle I2, elle-même actionnée par un deuxième moteur I3.
La mise en œuvre d'un dispositif avec bielle permet de mettre en œuvre un dit deuxième moteur disposé horizontalement et ainsi de réduire l'encombrement du dispositif de compactage tout en permettant le réglage de la course du piston comme explicité ci-après.
La mise en œuvre d'une bielle permet également de placer toute l'électronique des moyens de contrôle et de commande desdits premier et deuxième moteurs dans la partie supérieure dudit compartiment de compactage, de façon à éviter toute dégradation par des projections éventuelles de liquide contenu dans lesdites cannettes.
La course dudit piston est telle que la force du deuxième moteur 73 est maximale lorsque le piston commence l'écrasement de ladite cannette à l'intérieur dudit logement.
Au moment du déclenchement dudit deuxième moteur, le pic de courant n'est pas encore atteint et le moteur n'exerce pas encore sa pleine puissance. C'est pourquoi on règle la course du piston de manière à ce que le pic d'intensité de courant et donc le maximum de puissance du moteur soient atteints lorsque le piston arrive en contact avec une dite cannette.
Le dispositif selon l'invention comporte un moyen de contrôle du compactage, lequel interrompt le compactage si le piston rencontre une résistance supérieure à une limite donné, de préférence correspondant à la résistance d'une cannette aux 2/3 remplie, de préférence encore ledit moyen de contrôle du compactage étant un moyen propre dudit moteur qui provoque son interruption.
Plus précisément on peut, grâce à la mesure électronique de la consommation électrique du moteur de compactage, maîtriser la force de compactage, ce qui permet d'éviter tout disfonctionnement ou toute anomalie, comme par exemple l'introduction d'un caillou. Dans ce cas, le caillou est éjecté dans le compartiment de récupération des déchets sans détérioration du compacteur.
Le dispositif selon l'invention comprend un moyen de contrôle de l'actionnetnent 11 dudit deuxième moteur de compactage 73 apte à l'arrêter lorsque, après ledit compactage, ledit piston arrive à nouveau au-dessus dudit logement.
Plus précisément, ledit moyen de contrôle de l'actionnement dudit deuxième moteur comprend un second capteur visuel 1 1 qui détecte la position de ladite bielle I2 et coupe l'alimentation électrique dudit deuxième moteur 73 lorsque le piston remonte au-dessus dudit logement après ledit compactage.
Pour faciliter la récupération des liquides du compartiment de récupération 22 comprend un entonnoir équipé d'un tuyau 24 positionné juste en dessous de la zone perforée de compactage 52 et permettant une récupération aisée dans le bac 22 des liquides que pourrait encore contenir une cannette déposée dans l'appareil. Le bac de récupération 23 destiné à recevoir les cannettes après écrasement, présente une contenance pouvant, par exemple, recevoir jusqu'à 400 cannettes compactées, qui permet une utilisation de longue durée, c'est-à-dire réduire considérablement la fréquence de ramassage des cannettes compactées.
Sur la figure 4, on a représenté les différentes étapes de fonctionnement du dispositif, à savoir :
1 - la première introduction d'une cannette 4 dans l'enceinte I3 par la fenêtre I 2 prévue sur la face de la porte I 1,
2- l'enceinte I3 est évidée dans son plancher de manière à permettre la tombée directe de la cannette 4 dans un logement 3t en dite position de dépose A,
3- cette opération déclenche automatiquement la rotation du carrousel jusqu'à ce que la cannette arrive en position de compactage B et
4- l'arrêt du carrousel 3 dans le positionnement exact des logements auxdites positions contrôlées par le capteur mécanique 9, déclenche automatique la mise en œuvre des moyens de compactage 7j-73, notamment par une commande électronique dudit deuxième moteur,
5- les moyens de compactage sont désactivés lorsque le capteur optique 1 1 détecte que le piston I1 est remonté au-dessus du logement cylindrique dans lequel a eu lieu le compactage.
Sur les schémas 6 à 8, on montre que l'évacuation de la cannette compactée 4j en dite position d'évacuation C par rotation du carrousel, n'intervient qu'après qu'une nouvelle cannette 4 ait été introduite dans un logement en dite position de dépose puis déplacée en rotation d'un tiers de tour du carrousel qui amène le logement contenant la cannette sous le piston de compactage et qui, dans le même temps, positionne le logement suivant en position de recevoir une nouvelle cannette compactée A1.
L'arrêt du carrousel provoque alors les étapes de compactages décrites ci-dessus en 4 et 5, et la nouvelle cannette compactée A1 restera en dite position de compactage et de vidage jusqu'à toute nouvelle introduction de cannette dans l'appareil, le carrousel effectuera alors de nouveau une rotation d'un tiers de tour permettant de faire tomber la cannette compactée dans le bac de récupération et positionnant, dans le
même temps, la cannette suivante sous le piston. Le principe décrit ci- dessus permet donc un fonctionnement de la machine en continu et relativement rapidement.
Les différents moyens de contrôle et de commande des différentes fonctions du dispositif selon l'invention, sont pilotés par une carte électronique à l'intérieur du compartiment de compactage dans la partie supérieure, et complétés par un tableau de bord sur la face avant de la porte I 1 de protection du compartiment de compactage permettant de contrôler la gestion des différentes fonctions ainsi que des différents contrôles et tests de sécurité.
Ledit premier moteur 6 comporte une puissance de 5 à 10 Watt alimenté par un courant basse tension, de préférence de 24 Volt, et ledit deuxième moteur 73 comporte une puissance de 100 à 150 Watt alimenté par un courant de basse tension, de préférence de 24 Volt.
La vitesse de déplacement d'une position à une autre est inférieure à
1 seconde et la vitesse de compactage est inférieure à 3 secondes.