Brevet FR2272722A1 — publié le 19751226

Dans la fabrication de matières plasti#ques en feuilles ou en films, telles que polyéthylène, chlorure de polyvinyle, et polystyrène, à la fois en forme compacte et en forme de mousse, la matière est quelquefois extrudée en forme d'une bulle ou d'un tube circulaire et est déplacée à une distance de ltextrudeur nécessaire pour refroidir et stabilise le produit La bulle peut etre traitée de diverses manières pour former divers produits. Par exemple, la bulle peut être fendue le long de sa longueur, étalée à plat et roulée en bovin D'une autre façon, la bulle peut être aplatie, roulée en u# butine ou formée en sac. La bulle peut encore être aplatie et ses bords rognés pour former deux ou plusieurs feuilles séparées, qui sont collectées en rouleaux séparés. La matière produite par ce rognage de la matière synthétique est un déchet et est jetée, ou, si possible, recyclée avec la matière plastique de base ou d'origine, et avec des additifs tels qu'un colorant. Des déchets sont égalez: produits dans le cas de rebuts de production de produits finis, tels que sacs, etc... Il est très désirable de recycler cette matière de déchets, car il est difficile de les jeter et il est coûteux de les retraiter dans une opération séparée. Le-recyclage de matière de déchets contribue â réduire le coût de fabrication du produit. Diverses installations de récupération de déchets ont été mises au point, dans le passé, pour recycler des déchets de matière plastique avec la matière de base a -travers la machine de traitement, telle qu'un extrudeur. Mais ces installations sont couteuses et de fonctionnement irrégulier, ne réalisant pas un mélange uniforme de la matière des déchets et de la matière de base. En géneraly la matière de base alimentée dans la machine de traitenent est plus lourcr que la matière des déchets, -de sorte que, si elles sont placez l'une et l'autre dans un conteneur d'alimentation commun, la matière de base tend à se déplacer progressivennt vers la partie inférieure du conteneur, tandis que la matière de déchet a tendance à flotter au-dessus d'elle et à s'accumuler ainsi dans le conteneur.Elle est ensuite alimentée en grandes quantités dans l'extrudeur, ce qui crée une irrégularité du produit. En vue d'éliminer cette accumulation de grandes quantités de matière de déchets dans le conteneur d'alimentation commun vers ltextrudeur, on a réduit la dimensio. du conteneur. Cependant, cette réduction de dimension est indésirable et s'oppose à une alimentation rationnelle et régulière de la machine de traitement sans risques d'arrêts. La présente invention a pour but de réalisune installation d'alimentation, pour une machine de traitement de matière plastique pour la production de feuilles, films ou objets de forme, permettant d'alimenter un conteneur ou analogue avec un mélange de déchets et de matière neuve, de sorte que la matière de déchets ou chutes de fabrication est recyclée et mélangée avec une matière plastique neuve et avec les additifs nécessaires, dans une proportion prédéterminée pour alimenter une machine d'extrusion ou analogue. L'installation de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une trémie à déchets pourvue d'une ouverture de sortie à sa partie inférieure, une trémie de matière de base disposée au-dessous de la trémie à déchets e. pourvue d'un fond plat avec une ouverture de sortie ou d'une ouverture å sa base, un convoyeur à vis s'étendant vers le bas à partir de l'ouverture de sortie de la trémie à déchets dans la trémie à matière de base, à travers cette trémie, et se terminant à l'ouverture de sortie de la trémie, pour convoy-- des déchets à partir de la première trémie à travers la second-trémie jusqu'à son ouverture de sortie pour entraîner le mélange de déchets et de matière de base vers la machine de traitement. L'installation de l'invention est de fabrication peu coûteuse, et d'encombrement réduit. Elle fonctionne automatiquement et peut être utilisée avec toute machine de production d'objets en matière plastique. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation avec référence aux dessins annexés - La figure 1 est une représentation schématique de l'installation de récupération et d'alimentation de déchets; - La figure 2 est une vue du dessus du dispositif éliminateur d'air; - La figure 3 est une vue en coupe transversale de la trémie à déchets broyés; - La figure 4 est une vue partielle d'une variante de trémie d'alimentation de matière de base. La figure 1 montre une installation de mélange et d'alimentation 10 qui comprend une soufflante 11, un conduit à déchets 12 avec Venturi intérieur, un éliminateur d'air 13, un broyeur 14, une soufflante pour déchets broyés 15, un conduit pour déchets broyés 16, un séparateur centrifuge 17, une trémie dtalimentation de déchets plastiques 18, une trémie d'alimen#tation de matière de base 19 et un conteneur de réception ou une machine de traitement, telle qu'un extrudeur 20. La trémie d'alimentation 21 et la trémie d'alimentation de matière colorante 22 communiquent avec la trémie d'alimentation de matière de base 19 au moyen d'un distributeur 23. Le conduit de déchets 12 comprend une branche 25, dans laquelle sont alimentées les rognures moyennes d'une machine de fabrication de produits plastiques. La branche 25 peut être de longueur quelconque et s'étend géné ralement jusque la source de rognures. Le conduit de sortie 26 de la soufflante Il communique avec le conduit de déchets 12 et la branche de conduit 25 dérivée suivant un angle et à travers le Venturi, d'une manière telle que le courant à travers le conduit de déchets 12 a lieu suivant la flèche 27, et introduit un courant d'air dans la branche de conduit 25 suivant la flèche 28.La matière de déchets s'écoule alors avec le courant d'air à travers le conduit 12 vers le dispositif éliminateur d'air 13. Comme montré dans la figure 2, la branche de conduit 30 et le \conduit à déchets 12 se recoupent suivant ~un angle d'environ 60 degrés avant que le conduit à déchets 12 pénètre dans l'éliminateur d'air 13. La branche de conduit de sortie 30 est ouverte à l'atmosphère, et-une partie de l'air qui s'écoule à travers le conduit de déchets 12 sort du conduit 30 comme indiqué par la flèche 31. L'autre partie de l'air passant à travers le conduit à déchets 12 pénètre dans l'éliminateur d'air avec la matière de déchets. Une cloison déflectrice 32 est située à l'intérieur de l'éliminateur d'air 13 et estçorientée approxi- mativement verticalement et perpendiculaire à la direction d'écoulement du courant d'air lorsqu'il pénètre dans l'éli minateur d air 13. Le conduit à déchets 12 pénètre dans l'éliminateur d'air 13 dans sa partie supérieure et la partie médiane de l'éliminateur d'air 13 comprend une série d'orifices de sortie d'air 33 très rapprochés (figure 1), tandis que la partie inférieure 34 est rétrécie vers le bas en cône et peut comporter ou non plusieurs orifices. Une portion importante de l'air du courant d'air qui pénètre dans l'éliminateur d'air 13 est évacuée à travers les orifices de sortie d'air 33. Comme représenté dans la figure 2, le courant d'air pénètre suivant un rayon vers le centre de l'éliminateur d'air 13, frappe la cloison déflectrice 32 et s'écoule dans une direction de turbulence vers le. bas à travers les orifices de sortie d'air 33. Entre-temps, la matière de déchet portée par le courant d'air se déplace directement depuis la machine productrice de déchets à travers le conduit 25 dans le conduit à déchets 12, et de là dans l'éliminateur d'air 13. Les longues bandes de matière tendent alors à tomber sur le fond de l'éliminateur d'air 13 vers le broyeur 14. Le broyeur 14 est de construction traditionnelle et ses composants intérieurs ne font pas partie de l'invention. Le broyeur 14 met, par broyage, la matière de déchets reçue de l'éliminateur d'air 13 sous la forme de particules qui peuvent être portées dans le courant d'air. Le broyeur 14 comprend également un orifice d'entrée 36 à travers lequel de grandes masses de déchets peuvent être introduites dans le broyeur 14. Des rouleaux d'alimentation 37 sont montés dans une paroi latérale du broyeur 14 et agissent pour alimenter progressivement la matière de déchets dans le broyeur 14. La matière en feuille ou autre matière de déchet de forme continue et la matière en vrac alimentée dans le broyeur 14 à travers l'orifice 36 sont également broyées en petites particules. Les particules sortant du broyeur 14 passent dans la conduite d'entrée 39 de la soufflante à déchets 15, et le courant d'air venant de l'atmosphère par le conduit 39 et le broyeur passe par le conduit 16 et transporte les déchets broyés vers le séparateur centrifuge 17. Ie séparateur centrifuge 17 fonctionne pour séparer les déchets broyés du courant d'air, et permet aux déchets broyés de tomber dans la trémie d'alimentation en déchets 18 tandis que l'air est expuls~ à l'atmosphère au-delà du séparateur centrifuge. La trémie d'alimentation en déchets broyés 18 est cylindrique et comprend une partie supérieure cylin drique 40 et une paroi de fond plate horizontale 41. La trémie d'alimentation de matière de base 19 est également de forme cylindrique et comprend une partie cylindrique supérieure 42 et une paroi de fond plate horizontale 43. La trémie de déchets broyés 18 est située au-dessus de la trémie de matière de base 19. La paroi de fond 41 de la trémie 18 présente une ouverture de sortie 44 tandis que la paroi de fond 43 de la trémie 19 définit une ouverture de sortie 45. Les ouvertures de sortie 44 et 45 et les portions supérieures cylindriques 40 et 42 des trémies 18 et 19 sont concentriques. Un ensemble de convoyeur à vis 46 s'étend å travers ltensemble le long de son axe central vertical. L'ensemble de convoyeur 46 comprend une enveloppe tubulaire 48. de préférence de section transversale circulaire, qui est connectée à l'ouverture de sortie 44 de la paroi de fond 41 de la trémie à déchets 18 et qui s'étend en direction du bas à travers la trémie à déchets 19 et se termine au voisinage de lrouverture de sortie 45 de la sortie de matière de base 19.L'arbre à vis de transport 49 s'étend à travers l'enveloppe 48 et au-dell de ses extrnits, La vis s'étend å partir du haut à l'intérieur de la trémie à déchets broyés 18, jusqu'au-dessous de l'ouverture de sortie 45 de la trémie de matière de base 19, habituellement jusque dans le conduit d'alimentation 50 de l'extrudeur 20. Le diamètre -du conduit d'alimentation 50 est supérieur à celui de la vis de l'arbre 49, de sorte qu'un espace annulaire 51 d'alimentati de matière de base est défini à l'ouverture de sortie 45 de la trémie 19 et à travers le conduit d'alimentation 50. L'arbre à vis 49 est supporté par un arbre d'entraînement 52 par l'intermédiaire diun accouplement 53 dans la portion inférieure conique 41 de la trémie à déchets broyés 18. L'arbre d'entraînement 52 s'étend a travers le couvercle supérieur 54 de la trémie 18 et est connecté à une transmission 55 et un moteur d'entraînement 56, qui est du type' à vitesse variable ou à vitesse constante. Un ensemble de mélangeur à pont et palette 58 est supporté par l'arbre drentrainement 52 dans la trémie à déchets broyés 18. Cet ensemble 58 comprend des tiges de supprffi supérieures 59 s'étendant radialement qui constituent des orga-de support pour des lames ou palettes 60 et 61 intérieures et extérieures s'étendant vers le bas.Comme le montre la figure des palettes coudées vers l'intérieur ou racloirs 62 s'étende: vers l'intérieur I partir des extrémités inférieures de palettes'étendant vers le bas et l'extérieur 61 pour pousser la matière dans la trémie 18 vers l'intérieur vers l'ouverture de sortie 44 La disposition est telle que, lorsque l'ensemble à palettes est entraîné en rotation dans la direction de la flèche 66, les palettes verticales 60 et 61 et les racloirs 62 s'engagent avec les déchets broyés présents dans la trémie de déchets broyés 18, de sorte que cette matière est déplacée vers l'intérieur par rapport à la portion cylindrique 40 de la trémie vers l'ouverture de sortie 44 dans la paroi de fond 41. Etant donné que l'arbre à vis 49 s'étend vers le haut au-delà de l'extrémité supérieure de l'enveloppe 45 jusque dans la portion cylindrique 40 de la trémie à déchets broyés 18, les déchets broyés présents dans la trémie 18 sont entraînés à travers l'enveloppe 48 par la rotation de l'arbre à vis 49. Ce dernier et son enveloppe fonctionnent alors comme un moyen convoyeur pour déplacer les déchets broyés le long de l'enveloppe de vis 48 à travers la trémie à matière de base 19 vers l'ouverture de sortie 45 de la trémie et le conduit d'alimentation 50. La trémie à matière de base 21 comprend urportion inférieure conique 67 et un canal de sortie 68 à traie lequel s'écoule la matière plastique neuve non colorée. Le produit colorant est alimenté par une trémie 22 formée de manière similaire qui comprend une portion inférieure conique et un canal de sortie 70. Le distributeur 23 communique avec les canaux de sortie 68 et 70. Ce distributeur est du type vibratoire, dans lequel la matière neuve et colorée est obligée de se déplacer vers la goulotte de chute 71 t ] la trémie 19 à matière de base. La goulotte de chute 71 est inclinée vers le bas, de sorte que la matière qui y est reçue tombe sous l'effet de la gravité dans la trémie d'alimentation de matière de base Le distributeur 23 comprend une cloison de séparation médiane (non représentée) le long de sa longueur de telle sorte que la matière neuve et le produit colorant sont maintenus dans des trémies séparées lorsqu'ils s'approchent de la goulotte de chut Celle-ci comprend également une cloison (non représentée), de sorte que ces matières sont maintenues séparées l'une de l'autre jusqu'à ce qutelles tombent dans la trémie 19.La goulotte de chute 71 comprend une conduite dérivée 72 et une porte de déviation 74 qui ferme normalement cette conduite, mais qui peut être déplacée de la position indiquée en traits pleins vers la position indiquée en tireté, de manière à détourner le flux de matière de la goulotte 71 à travers la conduite de déviation 72. Celle-ci comprend également une cloison de séparation, de sorte que la matière neuve et le produit colorant s'écoulent séparément. Dans les conditions normales, l'alimentation de matière de base dans la trémie 19 est maintenue à un niveau situé au-dessus de Itouverture de sortie 45 de la paroi de fond 43, de sorte qu'on dispose d'une large provision de matière pour l'alimentation de l'extrudeur 20. Le poids de la matière de base et sa capacité d'écoulement ont pour effet que la matière se déplace progressivement vers le fond de la trémie 19 à travers l'espace annulaire d'alimentation 51. Les dimensions de cet espace 51 sont telles que, si arbre 49 du convoyeur à vis 46 n'est pas en fonction et qu'il y a dans l'extrudeur de la place libre pour davantage de matière de base, cette matière s'écoulera librement sous l'influence de la gravité dans ltextrudeur 20. Des contrôles de niveau 75, 76, 77, de type traditionnel, sont placés à des niveaux différents le long de la hauteur des trémies d'alimentation 18 et 19 pour détecter la présence ou l t absencve de matière à ces niveaux. L'organe de controle 75 est placé au-dessous de l'organe de contrôle 76 et fonctionne pour déclencher une alarme indiquant le niveau minimal admissible de matière dans la trémie 19. Le contrôle 76 est espacé du contrôle 75, vers le haut, à un niveau où la matière doit etre maintenue à l'intérieur de la trémie 19. Si ce contrôle 76 détecte une absence de particules de matière, il actionne le distributeur 23 pour que davantage de matière de base soit délivrée dans la trémie 19 à partir des trémies 21 et 22. Le contrôle 77 est placé dans la trémie à déchets broyés 18 et fonctionne pour actionner les rouleaux dtalimen- tation 37 afin que la matière de déchetsen feuille soit alimenté par les rouleaux dans le broyeur 14. Suivant une autre-solution différente de l'emploi de trémies d'alimentation 21 et 22 et d'un distributeur 23, pour alimenter la matière de base et le colorant dans la trémie 19, on peut prévoir une alimentation de matière de base qui communique directement et en permanence avec la trémie 19 à travers un conduit ouvert 80, à la partie supérieurc de la trémie 19 comme représenté dans la figure 4. La matière de base peut etre laissée s'écoéler librement par gravité pour maintenir la trémie continuellement pleine, ou bien on utilise le contrôle de niveau 76 pour commander le flux d'arrivée. Le produit colorant peut être dosé dans la matière de base dans la trémie 19 à partir d'un réservoir 81 au moyen d'un convoyeur à vis 82. Avec cette disposition, le colorant sera mélangé avec la matière de base à l'extrémité inférieure de la trémie 19 dans la zone de distribution 51. Avec cette disposition, les contrôles de niveau 75 et 76 peuvent être supprimé s et un contrôle plus positif et immédiat du colorant dans le produit fini peut être assuré. Si l'pn désire déterminer la proportion dans laquelle le colorant a été dosé dans la trémie 19, on peut prévoir une trappe (non représentée) ouvrant dans l'enveloppe du convoyeur 82 pour faire sortir de la matière transportée par le convoyeur. On collecte le produit colorant sortant pendant un temps déterminé et on peut ajuster la vitesse du convoyeur pour régler le dosage en colorant. Le fonctionnement de l'installation est le suivant Lorsque l'ensemble de récupération et d'alimentation de déchets 10 est mis en fonctionnement, les chutes de tranchage de matière plastique provenant de l'extrudeur ou machine analogue sont amenées au conduit dérivé 2 du conduit de déchets 12. Le courant d'air provenant de la soufflante 11 a pour effet de répandre les rognures à travers le conduit de déchets 12 à mesure qu'elles sont formées et elles atteignent éventuellement le dispositif éliminateur d'air 13. L'air provenant du courant d'air qui s'écoule dans le conduit à déchets 12 est ainsi partiellement détourné à travers le conduit dérivé 30 (figure 2) et le reste de l'air du courant d'air est détourné à travers les ouvertures d'évacuation d'air 33 de l'éliminateur 13 et à travers le broyeur 14 vers la soufflante de matière 15.Entre-temps, les rognures qui arrivent en continu se déplacent vers le bas à travers l'élininateur d'air 13 dans le broyeur 14 où elles sont réduites en déchets broyés. Ces déchets broyés sortant du broyeur 14 pass#ent à travers le conduit 39, avec le courant d'air induit, à travers la soufflante de matière 15 et ils sont portés, à travers le conduit de déchets broyés 16, vers le ~ séparateur centrifuge 17. L'air provenant du courant d'air est séparé de la matière broyée dans ce séparateur 17 5 et les déchets broyés tombe-nt dans la trémie à déchets broyés 18. Entre-temps, le distributeur 22 alimente la matière de base et le produit colorant à partir des trémies 21 et 22 et cette alimentation de matière de base s'écoule, à travers la goulotte de chute 71, dans la trémie 19. Celle-ci continue à être remplie avec la matière de base jusqu'à ce que le niveau recouvre le contrôleur de niveau 76, après quoi le distributeur de mélange 22 est mis à l'arrêt. Si l'on utilise l'installation de la figure 4, la matière de base s'écoule librement dans la trémie 19, et le convoyeur 82 dose le produit colorant directement dans le goulot 51 à l'entrée de 1-' extrudeur 20. Le moteur d'entrainement 56, qui est à vitesse variable, cu à vitesse constante, entralne en rotation l'arbre 52 par une transmission 55. Cet arbre 52 entraine l'ensemble de pales 58 qui s'oppose à ltaccumulati des déchets broyés en voûte dans la partie inférieure de la trémie 18. L'arbre 52 entraîne également en rotation l'arbre à vis 19 ce qui a pour effet de pousser les déchets broyés à travers l'enveloppe de vis 48. Les déchets broyés sont déplacés à travers la matière de base dans la trémie par l'ensemble de convoyeur à vis 46 vers la zone annulaire d' alimentation en matière de base ou goulot 51 à l'ouverture d sortie 45 de la tremie alirnentation en matière de base 19. La matière de base provenant de la trémie d'alimentation 19 est mélangée avec les déchets broyés dans cette zone 51 à l'ouverture de sortie 45 de la portion inférieure conique 43 et å travers le conduit d'alimentation 50. Les déchets de rouleaux peuvent entre traité dans le broyeur 14 en plus, ou au lieu des rognures. Le contrôleur de niveau 77 agit pour démarrer et arrêter les rouleaux d'alimentation 37, de manière à maintenir une ilimentation adéquate de déchets broyés dans la trémie 18 sans excès de remplissage. La matière de base dans la trémie i'alimentation 19 a tendance à s'écouler librement dans L'extrudeur 20. Les dimensions de la zone annulaire d'alinentation de particules ou goulot 51 à la partie inférieure le la trémie de matière de base 19 sont telles qu'un approvisionnement de particules sera toujours alimenté dans L'extrudeur 20 de sorte que ce dernier ne sera jamais privé de matière de départ, même si l'arbre de vis 19 n'est pas en rotation. Un entraînement à vitesse variable peut outre ajusté pour régler l'approvisionnement de déchets à travers le conduit 50 à chaque instant. En vue de contrôler la couleur du produit anufacturé, il est nécessaire de contrôler la proportion entre la matière de base et le colorant alimentés à partir des trémies 21 et 22. Les orifices de conduits 68 et 70, aux -xtrémités inférieures des trémies 21 et 22, peuvent être ajustés pour délivrer les particules à la-vitesse appropriée. La proportion entre matière de base et colorant alimentés dans la trémie 19 peut être vérifiée en déplaçant le distributeur 74 - dans la goulotte de chute 71 vers sa position en tireté de sorte que les particules sont déviées dans le conduit dérivé 72 et peuvent être collectées pour examen. Etant donné que le distributeur 22, la goulotte de chute 71 et le conduit dérivé sont tous pourvus d'une cloison séparatrice, la matière de base t le colorant peuvent être collectés séparément et pesés, si Dn le désire.On obtient ainsi une indication précise concernant la proportion de colorant et de matière de base alimentés dans la trémie de matière de base 19. L inconvénienn t la perte qui peuvent résulter de l'attente pour le produit nanufacturé sortant de l'extrudeur 20 pour cjétecter la couleur du produit sont évités. Dans ltexerlple de la figure 4, pour alimenter la matière de base et le colorant à la trémie 1', an convoyeur est utilisé, qui dose le prcnluit colorant directement dans le goulot 51, tandis que la trémie de matière le base 19 est maintenue pleine de matière de base par un écoulement libre par gravité de la matière de base à partir d'une alimentation. Bien que l'installation ait été décrite pour réaliser un mélange de déchets et de matière neuve, et alimenter en mélange un extrudeur, il doit être entendu que 1 ginstallation peut mélanger deux matières non identiques quelconques et délivrer le mélange à divers objets, conteneurs, convoyeurs ou analogues. Si le mélange doit être délivré à un conteneur de stockage, le convoyeur d'alimentation peut opérer en tenant compte de la quantité de mélange retirée de ce conteneur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Procédé pour réaliser le mélange d'une matière de base solide, à écoulement fluide, avec une matière différente non fluide, caractérisé en ce qu'on fait écouler la matière de base, sous l'influence de la gravité, à travers une trémie dtalimentation de matière de base de l'appareil mélangeur, on force la matière différente, à partir d'une trémie d'alimentation séparée du melangeur, dans une direction vers le bas à travers la matière de base dans la trémie d'alimentation de matière de base vers l'ouverture de sortie du mélangeur, on combine la seconde matière avec la matière de base et l'on décharge les matières combinées hors du mélangeur.