Brevet FR2611583A1 — publié le 19880909

PRESSE DE DENSIFICATION A COMMANDE MANUELLE, NOTAMMENT POUR LE COMPACTAGE DE DECHETS VEGETAUX SOUS lA FORME DE BRIQUETTES UTILISABLES EN TANT QUE COMBUSTIBLE. La présente invention se rapporte à une presse de densification à commande manuelle, notamment pour le compactage de déchets végétaux sous la forme de briquettes utilisables entant que combustible. De nombreux pays du tiers-monde sont confrontes au probleme des ressources déficitaires en bois utilisables comme combustible, alors qu'ils possedent souvent des ressources considérables en déchets végétaux, par exemple de canne à sucre (bagasse), de mals, de mil, etc., déchets qui sont très souvent inexploités ou mal exploités. Or, de tels déchets végétaux, lorsqu'ils sont comprimés sous forte 2 pression (de l'ordre de 320 daN/cm , fournissent des briquettes pratiquement sèches, à fort pouvoir calorifique. La production de ces briquettes à base de déchets végétaux devrait pouvoir se faire sur le lieu même de production, afin d'éviter des problemes de transport. La présente invention a pour objet une presse de densification, notamment pour le compactage de déchets végétaux sous la forme de briquettes utilisables en tant que combustible, cette presse étant simple, peu coûteuse, autonome, et susceptible être installée et d'être utilisée sur le lieu même de production des déchets végétaux par les populations indigènes. La presse conforme à l'invention comprend - un vérin hydraulique à simple effet dont le cylindre est installé en position fixe sur un bâti et dont la tige de piston peut coopérer avec un moule de densification disposé sur le bâti en dessous du vérin, la tige de piston étant pourvue d'une crémaillère; - un volant à main monté en rotation sur le bâti et entraînant un pignon en prise avec la crémaillère de la tige de piston; - un réservoir de fluide hydraulique sans pression installé au-dessus du vérin; - une valve de retenue à grand débit permettant le passage de fluide hydraulique du réservoir directement dans la chambre du vérin; - une valve à commande manuelle pour faire communiquer la chambre du vérin à volonté directement avec le réservoir; et - une pompe hydraulique à commande manuelle pour envoyer le fluide hydraulique du réservoir sous pression dans la chambre du vérin. Sur la presse conforme à l'invention, le volant permet à l'utilisateur, la valve à commande manuelle étant fermée, de faire descendre rapidement la tige du piston du vérin dans le moule rempli de déchets végétaux, sur la majeure partie de la course totale de compactage, la valve de retenue permettant au fluide de passer du réservoir dans la chambre du vérin au fur et à mesure de la descente du piston. Lorsque la résistance à la descente de la tige de piston, donc la résistance à la rotation du volant, augmente du fait de la prédensification des déchets dans le moule, l'opérateur actionne la pompe hydraulique qui prend ainsi le relais du volant pour continuer de faire descendre la tige de piston dans le moule jusqu'au compactage final des déchets sous la forme d'une briquette. Le compactage final étant atteint, l'opérateur ouvre la valve à commande manuelle pour permettre au fluide sous pression contenu dans la chambre du vérin de se détendre, dans le réservoir. Tout en maintenant la valve à commande manuelle ouverte, l'opérateur peut alors manoeuvrer le volant dans le sens de montée de la tige de piston, pour retirer la tige de piston du moule et la ramener à la position de départ. La crémaillère peut être rapportée sur la tige de piston, mais suivant un mode de réalisation préféré, elle est directement taillée dans la tige de piston. Le moule peut être constituée de préférence par un tube cylindrique vertical ouvert à ses deux extrémités opposees et mobile sur une table horizontale entre une position de chargement située d'un côté du vérin, une position de compactage située en dessous du vérin et une position d'éjection située de l'autre côté du vérin. Pour simplifier l'éjection de la briquette, la table comporte avantageusement, à la position d'éjection, une ouverture permettant l'éjection de la briquette hors du moule vers le bas à travers ladite ouverture de la table. En vue de la manoeuvre de la valve à commande manuelle, la presse conforme à l'invention comporte de préférence une manette à deux positions dont l'une correspond à la position ouverte et l'autre à la position fermée de la valve. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail deux modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'une pression conforme à l'invention; sur les dessins les figures 1 et 2 représentent une vue de face et une vue latérale d'une presse conforme à l'invention; la figure 3 est une schéma de fonctionnement de la presse des figures 1 et 2; la figure 4 est un diagramme montrant la courbe de puissance de la presse des figures 1 à 3; la figure 5 représente la pres-se avec un autre mode de réalisation pour l'éjection de la briquette. La presse de densification telle qu'illustrée par les figures 1 et 2, utilisable en particulier pour le compactage de déchets végétaux sous la forme de briquettes utilisables en tant que combustible, comprend un bâti 1 formé essentiellement de quatre montants 2 reliés entre eux par une structure de stabilisation 3 à l'extrémité inférieure, un fronton supérieur 4 à l'extrémité supérieure, et un support de table intermédiaire 5. Le support de table intermédiaire 5 porte une table 6 dépassant le bâti 1 sur les deux côtés opposés. Sur le fronton supérieur 4 est monté, en position verticale, un vérin hydraulique 7 surmonté d'un réservoir 8 de fluide hydraulique, dont l'espace intérieur communique avec l'air ambiant. La tige de piston 9 du vérin 7 dépasse ce dernier vers le bas et comporte une crémaillère 10 longitudinale taillée dans la tige. Un pignon 11 en prise avec la crémaillère 10 est solidaire d'un volant 12 monté en rotation autour d'un axe horizontal sur le bâti 1. Une pompe hydraulique commandée manuellement à l'aide d'un levier 14 est installée sur le bâti 1 à l'opposé du volant 12. La table 6 est destinée à recevoir un moule 15 en forme de tube cylindrique muni d'un rebord extérieur de stabilisation à son extrémité inférieur, et de deux poignées de préhension à sa partie supérieure. Comme le montrent les figures 1 et 3, le moule 15 peut occuper trois positions sur la table 6, à savoir une position médiane de compactage dans laquelle il est aligné avec la tige de piston 9 du vérin 7, et deux positions latérales de part et d'autre de la position médiane, l'une de ces positions (à droite sur la figure 1) étant la position de chargement en débris végétaux à compacter et l'autre (à gauche sur la figure 1) la position d'éjection de la briquette formée par compactage à partir des déchets végétaux. Tel que cela apparat mieux sur la figure 3, le chargement du moule en position de chargement peut être simplifié par l'adaptation d'une trémie 16 sur l'extrémité supérieure du moule 15. Par ailleurs, on reconnaît sur cette même figure que la table 6 comporte à la position d'éjection des briquettes, un évidement 17 permettant d'éjecter la briquette vers le bas, à travers la table 6, à l'aide d'un poussoir 13. La figure 3 qui permet de mieux reconnaître la tige de piston 9 avec sa crémaillère 10 montre que le réservoir 8 de fluide hydraulique disposé au-dessus du vérin 7 communique avec la chambre 19 du vérin 7 par une valve de retenue 20 à grand débit et par une seconde valve de liaison 21 parallèle à la valve de retenue 20 et susceptible être commandée à l'aide d'une manette de décompression 22 à deux positions. La valve 21 comprend un obturateur en forme de bille sollicité par un ressort sur un siège, l'obturateur pouvant être soulevé du siège, à l'encontre de l'action du ressort, par la manette 22 en vue de lrouverture.de la valve 21. Un manomètre 23 est disposé sur la canalisation de refoulement 24 de la pompe 13, reliant la pompe 13 à la chambre 19 du vérin 7, l'alimentation de la pompe 13 à partir de réservoir 8 s'effectuant par une canalisation 25. On va décrire ci-après le mode de fonctionnement de la presse conforme à l'invention, en se référant à la figure 3 ainsi qu'au diagramme de la figure 4. Un moule 15 rempli de déchets végétaux à la position de chargement est amené à la position de compression en dessous de la tige de piston 9 du vérin 7, relevée à la position haute représentée sur la figure 3. L'opérateur fait alors tourner manuellement le volant 12 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre pour faire descendre rapidement la tige de piston 9 dans le moule 15, jusqu a ce que les déchets contenus dans le moule 15 se trouvent précomprimés à tel point que la descente ultérieure de la tige de piston 9 à l'aide du volant 12 ne puisse plus se faire que moyennant un effort musculaire important. Cette descente rapide par action sur le volant 12 (course d'approche mécanique sur la figure 4) représente environ 4/5ème de la course totale.Pendant cette descente rapide, la chambre 19 du vérin 7 est alimentée en fluide hydraulique du réservoir 8 par la valve de retenue 20 qui comporte une section de.passage suffisante pour que ce mouvement de descente rapide de la tige de piston 9 ne soit pratiquement pas freiné par le passage du fluide du réservoir 8 dans la chambre 19. A la suite de cette descente rapide par action sur le volant 12, et la valve 21 étant fermée, l'opérateur manoeuvre la pompe 13 pour envoyer sans interruption le fluide hydraulique du réservoir 8 sous pression dans la chambre 19. La pompe 13 qui prend ainsi instantanément le relais du volant 12 présente une piston dont la section est choisie, en relation avec la section du piston du vérin 7, de manière à permettre un compactage final des déchets contenus dans le moule 15 sous une pression suffisante pour densifier ces déchets sous forme d'une briquette. Après ce compactage des déchets sous forme d'une briquette, l'opérateur actionne la manette 22 pour ouvrir la valve de liaison 21 qui met ainsi la chambre 19 du vérin 7 eh communication avec le réservoir 8. De ce fait, le fluide hydraulique sous pression contenu dans la chambre 19 se détend vers le réservoir 8. L'opérateur actionne alors le volant 12 dans le sens des aiguilles d'une montre pour faire remonter la tige de piston 9, le liquide contenu dans la chambre 19 s'echappant par la valve 21 ouverte dans le réservoir 8. On amène ensuite le moule 15 à la position de gauche sur la figure 3, c'est-à-dire au-dessus de l'évidement 17 de la table 6, et on éjecte la briquette densifiée du moule 15 à l'aide du poussoir 18. Lorsque la tige de piston 9 a été ramenée en position haute, ltopérateur actionne la manette 22 pour fermer la valve 21. La presse est alors prête pour une nouvelle opération de densification. Le manomètre 23 disposé sur la canalisation 24 permet de surveiller la pression dans la chambre 19 pendant la course hydraulique (par commande de la pompe 13), c'est-à-dire de contrôler la pression de densification de la briquette. Suivant une variante illustrée par la figure 5, l'éjection de la briquette hors du moule s'effectue, non pas sur la table 6, mais à l'aide d'un éjecteur 26 indépendant en forme de tige instable en position verticale à côté de la table, le moule 15 étant presenté en position retournée sur l'éjecteur et percuté sur ce dernier, ce qui éjecte la briquette. I1 y a lieu de noter que les modes de réalisation représentés et décrits n'ont été donnés qu'à titre illustratif et non limitatif et que de nombreuses modifications et variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. Ainsi, la crémaillère 10, au lieu d'être taillée dans la tige de piston 9, pourrait également être rapportée sur la tige. La valve 21 permettant la décompression pourrait également être de structure différente. Par ailleurs, la valve 21 en parallèle avec la valve de retenue 20 pourrait être supprimée, auquel cas la manette 22 pourrait agir directement sur la valve de retenue 20. REVENDICATIONS 1. Presse de densification à commande manuelle, notamment pour le compactage de déchets végétaux sous la forme de briquettes utilisables en tant que combustible, caractérisée par le fait qu'elle comprend : - un vérin hydraulique (7) à simple effet dont le cylindre est installé en position fixe sur un bâti (1) et dont la tige de piston (9) peut coopérer avec un moule de densification (15) disposé sur le bâti en dessous du vérin, la tige de piston étant pourvue d'une crémaillère (10); - un volant à main (12) monté en rotation sur le bâti et entraî- nant un pignon (11) en prise avec la crémaillère (10) de la tige de piston (9); - un réservoir (8) de fluide hydraulique installé au-dessus du vérin (7);; - une valve de retenue (20) à grand débit permettant le passage du fluide hydraulique du réservoir (8) directement dans la chambre (19) du vérin; - une valve (21) à commande manuelle pour faire communiquer la chambre (19) du vérin à volonté directement avec le réservoir (8), et - une pompe hydraulique (13) à commande manuelle pour envoyer le fluide hydraulique du réservoir (8) sous pression dans la chambre (19) du vérin (7). 2. Presse suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la crémaillère (10) est taillée dans la tige de piston (9). 3. Presse suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le moule (15) est mobile sur une table horizontale (6) entre une position de chargement située d'un côté du vérin, une position de densification située en dessous du vérin et une position d'éjection située de l'autre côté du vérin. 4. Presse suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que la table (6) comporte, en position d'éjection, une ouverture (17) pour l'éjection vers le bas de la briquette hors du moule (15). 5. Presse suivant la revendication 3, caractérisée par le fait qu'un éjecteur (26) en forme de tige est installée à côté de la table. 6. Presse suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'il comprend une manette (22) à deux positions pour la commande de la valve de retenue (21) à commande manuelle.