Brevet FR2590841A1 — publié le 19870605

L'invention a pour objet un appareiL de compactage en boudin allongé d'une matière en particules, la cohésion de La matière compactée étant obtenue du seuL fait de la pression à laquelle est soumise cette matière, sans adjonction de Liant. Une machine conforme à L'invention comprend un bâti généraL, une trémie d'alimentation supportée par ce bâti et réunie à sa partie inférieure à une chambre de précompression; cette chambre de précompression a une première ouverture latérale de communication avec la trémie, une deuxième ouverture extrême pour L'entrée d'un piston de précompression, une troisième ouverture extrême de communication avec une chambre de compression et située à l'opposé et dans le proLongement de La deuxième ouverture de L'autre côté de La première ouverture.Cette machine comprend encore un vérin de précompression atteLé à un piston de précompression monté coulissant dans la chambre de précompression entre La deuxième ouverture et La troisième ouverture et apte à venir obturer cette troi sième ouverture; une chambre de compression aLlongée s'étend dans un sens perpendiculaire à La chambre de précompression et à La direction de dépLacement du piston de précompression, cette chambre de compression ayant une ouverture latérale se confondant avec la deuxième ouverture de La chambre de précompression; à une première extrémité de La chambre de compression est monté un vérin hydrauLique muni à une extrémité d'un piston monté coulissant dans la chambre de compression dans le sens Longitudinal de celle-ci; à la seconde extrémité de la chambre de compression est monté un moyen de réduction de la section droite de cette même chambre de compression. De préférence, la chambre de précompression a une inclina.son par rapport à l'horizontale, sa deuxième ouverture étant à un niveau supérieur à celui de sa troisième ouverture. Une valeur préferée de cette inclinaison est comprise entre 30 et 606, de préférence 450 environ. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le vérin de précompression est un vérin pneumatique et L'appareil de compactage comprend en plus un moyen de verrouiLlage positif du piston de précompression quand ce piston occupe sa position extrême inférieure à laqueLLe iL obture ladite troisième ouverture. Dans un exemple de réalisntion de L'invention, Le moyen de verrouiLlage comprend une platine fixée parallèlement à la tige de piston du vérin de précompression; dans cette platine est découpée une rainure parallèle à ladite tige de piston et celle-ci est munie latéraLement d'un ergot qui s'étend dans cette rainure. Cette dernière est terminée par un fond qui correspond à la position extrême inférieure du piston. Un verrou ayant une première partie extrême qui s'étend en sens transversal à la rainure est monté déplaçable entre une première position où cette partie extrême s'étend en travers de la rainure à une distance du fond de celle-ci ménageant une place suffisante pour y immobiliser L'ergot de La tige de piston et une seconde position dégageant Ladite rainure et laissant passer L'ergot. De préférence, Le verrou est un levier à deux branches monté pivotant autour d'un pivot central et articulé avec un vérin de manoeuvre par une seconde partie extrême. Dans un appareil préféré conforme à l'invention, le vérin hydraulique de compression est avantageusement un vérin à deux tiges de piston opposées et iL existe, de part et d'autre de ce vérin, deux chambres de compression auxquelles correspondent deux chambres de précompression, deux pistons de précompression, deux vérins pneumatiques de précompression avec deux moyens de verrouillage correspondants et deux trémies d'alimentation. Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant uniquement à titre d'exemple et sans intention limitative une description d'un mode préféré de réalisation. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale en perspective d'un appareil de compactage conforme à l'invention, - La figure 2 est une vue de détail en coupe transversale selon II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue agrandie de côté montrant en détail te moyen de verrouillage du vérin de précompression. La machine représentée est du type double, plus avantageux au point de vue du coût de la construction ainsi que de la quantité produite par unité de temps. Un bâti général 1, allongé, supporte à chacune de ses deux parties extrêmes opposées 1A et 1B une trémie d'alimentation 2. Chaque trémie 2 se termine à son extrémité inférieure par une chambre de précompression 3. Chacune de ces chambres de précompression 3 est inclinée sur l'horizon- tale d'un angle de 45" environ; elle a en section droite un profil rectangulaire et son volume est limité par une paroi dans laquelle s'ouvrent une première ouverture latérale 4 de communication avec la trémie 2, une deuxième ouverture extrême 5 pour l'entrée d'un piston de précompression 6, une troisième ouverture extrême 7 de communication avec une chambre de compression 8 Les deux ouvertures 5 et 7 sont situées à l'opposé l'une de l'autre et en prolongement l'une de L'autre.Elles s'étendent sur la totalité de La section droite de la chambre de précompression; elles se trouvent de part et d'autre de La première ouverture 4 de communication avec la trémie 2. La deuxieme ouverture 5 est à un niveau supérieur à celui de la première ouverture 4 et la troisième ouverture 7 est à un niveau inférieur. La paroi de la chambre de précompression 3 est avantageusement prolongée vers le haut plus loin que la première ouverture 4 afin de servir à loger le cylindre d'un vérin pneumatique 9. Ce dernier a une partie extrême 9A qui sort du prolonoement de la paroi de la chambre de précompressien et qui est supportée directement par Le bâti général 1. Le piston de précompression 6 est articulé avec l'extrémité de la tige de piston du vérin de précompression 9. Les troisièmes ouvertures 7 des deux chambres de précompression 3 s'ouvrent respectivement dans une chambre de compression 8 correspondante. Ces deux chambres de compression 8 se trouvent aux deux parties extrêmes opposées d'un cylindre de compression 10, allongé, supporté par le bâti général 1 de manière à s'étendre substantiellement horizontalement entre les deux trémies 2 et les deux chambres de précompression 3 et au-delà de celles-ci. Dans ce cylindre de compression 10 on distingue les deux chambres de compression 8 qui sont à ses parties extrêmes opposées et une partie centrale 11 dans laquelle est installé un vérin hydraulique à double effet (non visible sur les figures). Ce dernier a deux tiges de piston opposées munies chacun d'un piston de compression 12 dont un seul est visible sur la figure 2. De préférence mais non nécessairement, les deux chambres de compression 8 ont une section droite circulaire et chaque piston de compression 12 est ajusté pour coulisser dans la chambre de compression 8 correspondante avec juste le jeu nécessaire à son fonctionnement. La course de chaque piston de compression 8 est au moins égale à la longueur de la troisième ouverture 7 correspondante. Le profil du périmètre de la section droite des chambres de compression 8 détermine le profil de ta face extrême avant des pistons de précompression 6, comme on le voit sur la figure 2. Quand un piston de précompression 6 a atteint la limite inférieure de sa course, il obture la troisième ouverture 7 de la chambre de précompression 8 et sa face extrême avant complète en la remplaçant la partie manquante de la paroi de la chambre de précompression afin que le piston de compression 12 correspondant puisse coulisser et comprimer devant lui de la matière comme si l'ouver- ture 7 n'existait pas. L'étendue de La course de chaque piston de précompression 6 est telle que ce piston peut remonter à un niveau supérieur à celui de la première ouverture 4 de communication avec la trémie 2. Le cylindre de compression 10 a deux parties terminales opposées 13A, 13B dans lesquelles sont prévues deux fentes long tudinales 14 qui vont jusqu'au bord extrême libre. Un moyen de serrage transversal 15 permet de resserrer progressivement les fentes 14 et, ainsi, de réduire la section droite intérieure du cylindre de compression 10. Sur un côté de chaque prolongement de la paroi des chambres de précompression est installé un moyen de verrouillage 16 que l'on décrira maintenant en détail en se reportant principalement à la figure 3. Sur La figure 1, le capot de protection associé à la trémie 2, à La droite de La figure, a été omis pour Laisser voir le moyen de verrouillage 16. Chacun de ces deux moyens 16 comprend une platine de verrouillage 17 fixée solidement à la paroi prolongée de la chambre de précompression 3, ou en variante directement au support général 1. Chaque platine 17 est placée à proximité de la tige de piston du vérin pneumatique 9, av-ec une rainure Longitudinale 18 découpée pour être parallèle à cette tige et pour recevoir librement un ergot transversal 19, saillant latéralement, qui est fixé à cette tige de piston. La rainure 18 se termine par un fond 20 qui correspond à la position de l'ergot 19 quand le piston de précompression 6 obture la troisième ouverture 7. Sur la platine 17 est monté pivotant autour d'un axe 21 un verrou 22 qui a une première partie extrême 23 s'étendant transversalement à la rainure 18. Cette première partie extrême 23 est celle d'une première branche d'un levier coudé 24. Ces deux branches se trouvent de part et d'autre de l'axe 21 et la seconde branche qui constitue la seconde partie extrême du verrou est articulée avec la tige de piston d'un vérin 25. Ce dernier fait pivoter le levier coudé 24 autour de l'axe 21 entre une première position à Laquelle la première partie extrême 23 du verrou 22 dégage la rainure 18 et une seconde position à laquelle cette partie extrême 23 est placée en travers de la rainure 18 comme le montre La figure 3.A cette position, la partie extrême 23 du verrou 22 bloque solidement l'ergot 19 contre le fond 20 de la rainure 18. Pour mieux assurer cette fonction, la part;e extrême 23 a, du côté du fond 20, une face latérale 26 qui est inclinée, comme indiqué en 27, par rapport à la perpendiculaire à La rainure 18 dans un sens qui donne naissance à une composante tendant à tenir le verrou fermé par autoblocage quand l'ergot 19 exerce sur cette face latérale 26 une force parallèle à la rainure 18. Sur la platine 17 sont encore montés trois microinterrupteurs 27, 28, 29 disposés pour détecter respectivement, l'un la présence de l'ergot 19 dans le fond de la rainure 18, L'autre la position d'ouverture du verrou 22, le troisième la position de fermeture du même verrou 22. L'appareil de compactage de l'invention permet dp compacter des matières diverses en particules, notamment des chutes ou des déchets de matière qui occupent à l'état de vrac un volume élevé et de les transformer en un produit de densité notablement plus grande, solide, à volume nota- biement réduit, avec une configuration (section droite, longueur) appropriée à une future utilisation. Son fonctionnement est le suivant. On suppose que le piston de compression 12 asso cib à une trémie 2 a reculé sous l'effet du vérin de compression dans la chambre de compression 8 jusqu a dégager entièrement la troisième ouverture 7, et que le piston de précompression 6 a été tiré par le vérin de précompression 9 dans la chambre de précompression 3 jusqu'à dégager la pre mièvre ouverture 4. La trémie 2 étant remplie de la matière à compacter, celle-ci descend librement, emplit la chambre de précompression 3 et peut même pénétrer dans la chambre de compression 8 quand celle-ci est vide de matière compactée au début du fonctionnement. Après le temps nécessaire à cette descente de la matière en vrac, le vérin de précompression 9 pousse le vérin de précompression 6.On notera que la position inclinée de la chambre de précompression 8 est favorable à un remplissage complet et rapide sous l'effet de la gravité et à l'évacuation de l'air vers le haut. Cette éva cuation se poursuit à mesure que le piston de précompres sio 6 descend; l'air progressivement comprimé peut s'échapper dans la trémie 2 par la première ouverture 4 tant que celle-ci n'a pas été dépassée par le piston de précompression 6. Celui-ci continue sa descente jusqu'à ce qu'il obture totalement la troisième ouverture 7. A ce moment, la matière poussée de la chambre de précompression 3 dans la chambre de compression 8 est soumise à une précompression qui est couramment de 1 bar environ, mais qui peut avoir une autre valeur. L'air est substantiellement éliminé de la matière ainsi précomprimée. A la fin de la course de descente du piston de précompression 6, l'ergot 19 arrive au fond de la rainure 18 et il actionne le micro-interrupteur 28. Ce dernier déclenche le fonctionnement du vérin de verrouillage 25 qui met le verrou 22 en position de fermeture de sorte que l'ergot 19 est solidement immobilisé dans le fond de la rainurè 18 comme on l'a expliqué plus haut. Ce verrouillage soustrait le vérin pneumatique 9 aux forces longitudinales de réaction auxquelles peut être exposé le piston de précompression 6. L'exécution correcte du verrouillage se traduit par la manoeuvre du micru-interrupteur 29 qui déclenche le fonctionnement du vérin hydraulique de compression. Ce dernier pousse le piston de compression 12 vers la partie ter- minale 13B, ouverte mais à section droite réduite. La matière est poussée vers cette partie jusqu'à ce que le piston 12 dépasse compLètement la troisième ouverture 7 A mesure que le cycle décrit ci-dessus se répète, après un recul des deux pistons 6 et 12, la matière est compactée à cause de la résistance à son avancement due à la réduction de la section de sortie et au frottement contre la face interne de la chambre de compression. La valeur de cette compression est couramment de 60 bars, sans que cette valeur soit obligatoire. Une telle compression s'obtient avec un vérin hydraulique alimenté en huile sous pression de 200 bars; au contraire, le vérin de précompression 9, au Lieu d'exiger L'emploi d'une seconde unité d'alimentation en fluide hydraulique, fonctionne avec une alimentation en air comprimé à 8 bars qui est couramment disponible. Cette caractéristique de l'invention est un avantage important dont on profite pleinement grâce au oyen de verrouillage 16. Par suite de la conception double de l'appareil décrit ci-dessus, le vérin hydraulique de compression n'a pas de course morte; quand l'un des pistons de compression 12 recule, le piston de compression qui est à l'opposé par rapport au vérin hydraulique accomplit une course de compression; en même temps l'un des pistons de précompression est en bas de sa course de précompression pendant que l'autre est remonté en haut de sa course. R E V E N D I C A T I O N S 1. Appareil de compactage d'une matière en particules, comprenant un bâti général (1), une trémie d'alimentation (2) supportée par le bâti général (1), caractérisé en ce qu'il comprend aussi une chambre de précompression (3) ayant une première ouverture latérale (4) de communication avec la trémie (2) reliée à la partie inférieure de cette trémie, une deuxième ouverture extrême (5) pour l'entrée d'un piston de précompression (6), une troisième ouverture extrême (7) située à l'opposé et dans Le prolongement de la deuxième ouverture extrême (5), une chambre de compression (8) allongée en sens substantiellement perpendiculaire à la chambre de précompression (3) avec une ouverture Latérale se confondant avec ta deuxième ouverture extrême (5), cette chambre de compression (8) ayant une première extrémité ouverte pour l'entrée d'un piston de compression (12) et une seconde extrémité ouverte munie d'un moyen (14, 15) de réduction de la section droite pour la sortie de la matière compactée, le piston de précompression (6) étant déplaçable jusqu'à La troisième ouverture extrême (7) et apte à l'obturer, chacun des pistons de précompression (6) et de compression (12) étant réuni à un vérin de manoeuvre convenable. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de précompression (3) est disposée avec une inclinaison par rapport à l'horizontale, la deuxième ouverture extrême (5) étant à un niveau supérieur à celui de la troisième ouverture extrême (7), l'inclinaison étant de 30 à 60 , de préférence 450 environ. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce aue la chambre de compression (8) est substantiellement horizontale. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de compression (12) est réuni à la tige de piston d'un vérin hydraulique tandis que le piston de pré compression (6) est réuni à la tige de piston d'un vérin pneumatique (9), un moyen de verrouillage (16) étant prévu pour immobiliser fermement le piston de précompression (12) quand celui-ci occupe sa position d'obturation de la troisième ouverture extrême (7). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (16) comprend une platine fixer (17) ayant une rainure (18) terminée par un fond (20) et parallèle à la tige de piston du vérin pneumatique de précompression (9), cette tige étant munie d'un ergot transversal saillant (19) coulissant dans ladite rainure (18) et se trouvant contre le fond (20) de celle-ci quand le piston de précompression (12) obture la troisième ouverture extrême (7), un verrou (22) étant disposé pour s'étendre transversalement à la rainure (18) à une première position pour immobiliser l'ergot (19) contre Le fond (20) et pour dégager cette rainure à une seconde position. 6. Appareil selon La revendication 5, caractérisé en ce que le verrou (22) a une partie extrême (23) disposée transversalement à la rainure (18) à ladite première position, avec une face latérale (26) située du côté du fond (20) et inclinée pour produire un effet d'autoblocage du verrou (22) à sa position de fermeture. 7. Appareil selon L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin hydraulique de compression à deux tiges de vérin opposées munies chacune d'un piston de compression (12) cependant qu'il existe de part et d'autre de ce vérin de compression deux chambres de compression (8) à chacune desquelles correspond une chambre de précompression (3) avec un piston de précompression (6) et une trémie d'alimentation (2).