WO2010146323A1 - Broyeur pour reduire a l'etat de granulat des emballages tels que des emballages en polystyrene expanse - Google Patents

Broyeur pour reduire a l'etat de granulat des emballages tels que des emballages en polystyrene expanse Download PDF

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Roland Hytterhaegen
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/08—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material

Definitions

  • the present invention relates to a grinding device for plastic packaging and more particularly for expanded polystyrene packaging.
  • the device according to the invention comprises, as is known, a conical stator in which is placed a rotor, also conical, the upper part of the stator being asymmetrical so that the space provided between the wall of the stator and that of the rotor is wider on one side than the other, characterized in that the rotor provided with knives, has a constant conicity and the stator a double conicity, the conicity of the lower part of the stator being the same as that of the rotor and the conicity of the upper part of the stator being greater than that of the rotor.
  • the invention also includes all or some of the following provisions:
  • the rotor knives are curved triangles whose tip is directed forward in the direction of rotation of the rotor
  • the knives are arranged in a helix
  • the pitch of the propeller and the dimension of said knives decrease from the upper part of the rotor to its lower part, the upper wall of the rotor is oblique so as to facilitate the introduction of the products to be ground,
  • the decrease of the pitch of the helix formed by the knives is determined so as to slow the speed of circulation of the material, as well as the importance of the passage between the rotor and the stator so that the material heats up to a temperature between 60 ° and 90 °, which causes a bacteriological stabilization of the ground particles, without causing their fusion,
  • FIG. 1 a perspective sectional view of an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 1 a plan view of the device of Figure 1
  • FIG. 2 a plan view of the device of Figure 1
  • FIG. 3 a view of the rotor of the device of Figures 1 and 2.
  • the improved mill according to the invention is constituted by a hopper 1, which constitutes the stator in which a rotor 2 rotates.
  • the hopper 1 is in three parts, all three conical.
  • the upper and the intermediate parts Ic and Ic consist of planes 40 connected to each other so as to provide a generally octagonal section.
  • This dissymmetry is intended to facilitate the introduction of expanded polystyrene packaging into the mill.
  • a separation 10 is disposed perpendicular to the axis 3 common to the stator and the rotor so as to reduce the space available between the rotor 2 and the stator 1 to slow the advance of the materials to be milled in the mill. This separation is positioned between the upper portion 1a and the intermediate portion Ic of the rotor in the embodiment shown in the drawing.
  • the lower part Ib of the stator is conical.
  • the rotor 2 is conical and in a single part, it is constituted for example by flat plates 20 coated with an envelope 21.
  • the lower end 2b of the rotor 2 and the lower part Ib of the hopper 1 have the same conicity so that their walls are parallel, the space between them having a width of the order of 1 centimeter.
  • the upper part 2c of the rotor 2 is defined by a face disposed obliquely relative to the axis 3 of the rotor which allows it to exert a shovel effect to force the packages to sink into the mill.
  • the walls of the hopper 1 are provided with obstacles 4, for example positioned at the connections between the plates 40, 41, which are intended to prevent the products to be grinded from being rotated.
  • the wall of the conical rotor 2 is provided with knives 5 which are spaced from each other and arranged in a helix whose pitch decreases progressively from the top to the bottom of said rotor 2.
  • the knives 5 have a triangular curved shape, the tip of each knife 5 being directed upwards in the direction of rotation of the rotor 2. On the other hand the dimensions of the knives 5, gradually decrease from the top of the rotor 2 to its base.
  • the arrangement along a helical path of the knives 5 has the effect that the walls of the expanded polystyrene packages are gradually shredded, the size of these pieces becoming smaller and smaller as they descend towards the lower end of the blade. mill.
  • the speed of flow of the pieces decreases while the friction to which the pieces are subjected between the wall of the rotor 2 and that of the stator 1 becomes more and more important. This results in heating of the crushed material.
  • the different parameters that define the travel time of the crushed material in the lower part of the mill, such as the pitch of the propeller, the length of the part Ib, are determined so that the heating of said materials is between 60 ° and 90 °.
  • This temperature range is preferred because, above 60 °, the materials are bacteriologically stabilized and below 90 °, the expanded polystyrene fragments are not softened.
  • an expanded polystyrene granulate whose particles have dimensions of between 1 and 20 millimeters, these particles being dry and biologically stabilized so that they can be reused as is.
  • the granulate is discharged at the base of the mill in a housing 6 in which is sorted between the expanded polystyrene light materials and heavier materials, such as for example metal fasteners.

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  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Un broyeur pour réduire à l'état de granulat des emballages tels que des emballages en polystyrène expansé du type comporte un stator (1) de forme conique formant une trémie, dans le quel tourne un rotor (2) également conique, la partie supérieure du stator étant dissymétrique de façon que l'espace ménagé entre la paroi du stator et celle du rotor soit plus large d'un côté que de l'autre. Le rotor (2) muni de couteaux (5) a une conicité constante. Le stator a une conicité variable, la conicité de la partie inférieure (1b) dudit stator (1) étant la même que celle du rotor (2), tandis que la conicité de sa partie supérieure (1a-1c) est plus importante que celle du rotor (2).

Description

Broyeur pour réduire à l'état de granulat des emballages tels que des emballages en polystyrène expansé
La présente invention concerne un dispositif de broyage pour emballages en matières plastiques et plus particulièrement pour emballages en polystyrène expansé.
Dans le brevet français publié sous le N° 2 783 724 et déposé le 25 septembre 1998, au nom du demandeur, on a décrit un dispositif pour le broyage, l'essorage, le compactage et l'extrusion de déchets en matières plastiques, composé d'un stator et d'un rotor conico-cylindriques, dont la partie cylindrique comporte des moyens de chauffage permettant de compacter la matière broyée.
Les travaux du demandeur l'ont amené à modifier ce dispositif de façon à l'adapter au problème particulier du traitement des emballages en polystyrène expansé tels que ceux utilisés pour le transport du poisson, fruits de mer et/ou produits agricoles. Le but recherché est de réduire ces emballages en granulats d'une grosseur comprise entre 1 et 20 millimètres, lesdits granulats ayant été stabilisés au point de vue bactériologique sans qu'ils soient fondus, de sorte qu'ils peuvent être réemployés tels quels.
Le dispositif selon l'invention comporte, comme cela est connu, un stator conique dans lequel est placé un rotor, également conique, la partie supérieure du stator étant dissymétrique de façon que l'espace ménagé entre la paroi du stator et celle du rotor soit plus large d'un côté que l'autre, caractérisé par le fait que le rotor muni de couteaux, a une conicité constante et le stator une double conicité, la conicité de la partie inférieure du stator étant la même que celle du rotor et la conicité de la partie supérieure du stator étant plus importante que celle du rotor. L'invention comporte en outre tout ou partie des dispositions suivantes :
- les couteaux du rotor sont des triangles incurvés dont la pointe est dirigée vers l'avant dans le sens de rotation du rotor,
- les couteaux sont disposés en hélice,
- le pas de l'hélice et la dimension desdits couteaux diminuent depuis la partie haute du rotor jusqu'à sa partie basse, - la paroi supérieure du rotor est oblique de façon à faciliter l'introduction des produits à broyer,
- la diminution du pas de l'hélice formée par les couteaux est déterminée de façon à ralentir la vitesse de circulation de la matière, ainsi que l'importance du passage entre le rotor et le stator de façon que la matière s'échauffe à une température comprise entre 60° et 90°, ce qui provoque une stabilisation bactériologique des particules broyées, sans provoquer leur fusion,
- à la base du broyeur est disposé un dispositif évacuant les particules broyées. A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés :
- Figure 1 : une vue en perspective en coupe d'un exemple de réalisation de l'invention,
- Figure 2 : une vue en plan du dispositif de la figure 1, - Figure 3 : une vue du rotor du dispositif des figures 1 et 2.
En se reportant à ces figures ont voit que le broyeur amélioré selon l'invention est constitué par une trémie 1, qui constitue le stator dans laquelle tourne un rotor 2.
La trémie 1 est en trois parties, toutes les trois coniques. Dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, les parties supérieure la et intermédiaire Ic sont constituées par des plans 40 raccordés les uns aux autres de manière à fournir une section globalement octogonale.
Ces deux parties de trémie la et Ic sont dissymétriques. Cette dissymétrie est par exemple obtenue par le positionnement de parois 41 écartées de l'octogone défini par les plaques 40.
Cette dissymétrie est destinée à faciliter l'introduction des emballages en polystyrène expansé dans le broyeur.
Une séparation 10 est disposée perpendiculairement à l'axe 3 commun au stator et au rotor de manière réduire l'espace disponible entre le rotor 2 et le stator 1 pour ralentir l'avancée des matières à broyer dans le broyeur. Cette séparation 10 est positionnée entre la partie supérieure la et la partie intermédiaire Ic du rotor dans l'exemple de réalisation représenté au dessin.
La partie inférieure Ib du stator est conique.
Le rotor 2 est conique et en une seule partie, il est par exemple constitué par des plaques planes 20 revêtues d'une enveloppe 21.
L'extrémité inférieure 2b, du rotor 2 et la partie inférieure Ib de la trémie 1 ont la même conicité de sorte que leurs parois sont parallèles, l'espace compris entre elles ayant une largeur de l'ordre de 1 centimètre.
La partie supérieure 2c du rotor 2 est définie par une face disposée en oblique par rapport à l'axe 3 du rotor ce qui lui permet d'exercer un effet de pelle pour forcer les emballages à s'enfoncer dans le broyeur.
Les parois de la trémie 1 sont munies d'obstacles 4, par exemple positionnés aux raccordements entre les plaques 40, 41 , qui ont pour but d'empêcher que les produits à broyer ne soient entraînés en rotation. La paroi du rotor conique 2 est munie de couteaux 5 qui sont espacés les uns des autres et disposés selon une hélice dont le pas décroît progressivement depuis le haut jusqu'au bas dudit rotor 2.
Les couteaux 5 ont une forme triangulaire incurvée, la pointe de chaque couteau 5 étant dirigée vers le haut dans le sens de rotation du rotor 2. D'autre part les dimensions des couteaux 5, diminuent progressivement depuis le haut du rotor 2 jusqu'à sa base.
La disposition selon un trajet hélicoïdal des couteaux 5 à pour effet que les parois des emballages en polystyrène expansé sont progressivement déchiquetées, la taille de ces morceaux devenant de plus en plus petite au fur et à mesure qu'ils descendent vers l'extrémité inférieure du broyeur.
Comme le pas de l'hélice diminue de façon continue, la vitesse d'écoulement des morceaux diminue tandis que le frottement auquel sont soumis les morceaux entre la paroi du rotor 2 et celle du stator 1 devient de plus en plus important. Cela à pour effet un échauffement de la matière broyée. Les différents paramètres qui définissent le temps de parcours des matières broyées dans la partie basse du broyeur, tels que le pas de l'hélice, la longueur de la partie Ib, sont déterminés de façon que réchauffement desdites matières soit compris entre 60° et 90°.
Cette fourchette de température est préférée car, au-dessus de 60°, les matières sont stabilisées bactériologiquement et en-dessous de 90°, les fragments de polystyrène expansé ne sont pas ramollis.
Au moyen du dispositif ainsi décrit on obtient à la sortie du broyeur, située à sa base un granulat de polystyrène expansé dont les particules ont des dimensions comprises entre 1 et 20 millimètres, ces particules étant sèches et biologiquement stabilisées de sorte qu'elles peuvent être réutilisées en l'état. Le granulat est évacué à la base du broyeur dans un boîtier 6 dans lequel on effectue un tri entre les matières légères en polystyrène expansé et les matières plus lourdes, telles que par exemple des attaches métalliques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Broyeur pour réduire à l'état de granulat des emballages tels que des emballages en polystyrène expansé du type comportant un stator (1), de forme conique formant une trémie, dans lequel tourne un rotor (2), également conique, la partie supérieure (Ia-Ic) du stator (1) étant dissymétrique de façon que l'espace ménagé entre la paroi du stator (1) et celle du rotor (2) soit plus large d'un côté que de l'autre, caractérisé par le fait que le rotor (2), muni de couteaux (5) a une conicité constante, et en ce que le stator (1) a une conicité variable, la conicité de la partie inférieure (Ib) dudit stator (1) étant la même que celle du rotor (2), tandis que la conicité de sa partie supérieure (Ia-Ic) est plus importante que celle du rotor (2).
2. Broyeur selon la revendication 1 dans lequel les couteaux (5) du rotor (2) ont la forme de triangles incurvés dont la pointe est dirigée vers l'avant dans le sens de rotation du rotor (2).
3. Broyeur selon la revendication 2 dans lequel lesdits couteaux (5) sont disposés en hélice.
4. Broyeur selon la revendication 3, dans lequel le pas de l'hélice et les dimensions desdits couteaux (5) diminuent depuis la partie haute du rotor (2) jusqu'à sa partie basse.
5. Broyeur selon la revendication 4 dans lequel la diminution du pas de l'hélice et la longueur de la partie inférieure (Ib) du stator (1) sont déterminées de façon que le temps de parcours des matières broyées dans la partie basse (Ib) dudit stator provoque un échauffement desdites matières jusqu'à une température comprise entre 60° et 90° de façon que ces matières soient stabilisées biologiquement sans être ramollies.
6. Broyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi supérieure (2c) du rotor (2)est oblique de façon à faciliter l'introduction des produits à broyer.
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