Brevet FR2671755A1 — publié le 19920724

Dispositif de collecte et de tri de matières plastiques L'invention concerne principalement la collecte des bouteilles en matière plastique usagées en vue du recyclage de la matière. Les bouteilles en matière plastique sont essentiellement fabriquées dans deux types de matériaux, à savoir le chlorure de polyvinyle (PVC) et le polytéréphtalate d'éthylène (PET). Le PVC, pour être recyclé, ne peut contenir qu'une fraction limitée de PET, de l'ordre de 8 à 10 %, tandis que le PET doit être exempt de PVC. Il est donc nécessaire, lorsqu'on collecte des bouteilles usagées d'origines diverses, de séparer ces deux matières. L'invention vise à résoudre ce problème et utilise à cet effet les propriétés mécaniques différentes des deux matières, le PVC étant rigide et cassant et le PET étant souple et résistant aux chocs. L'invention a pour objet un dispositif pour la collecte d'objets usagés, notamment de bouteilles, en une matière plastique souple et résistante aux chocs et d'objets analogues en une matière plastique rigide et cassante, et pour la séparation de ces deux matières en vue de leur recyclage, ce dispositif comprenant un bâti dans lequel sont montés une turbine d'aspiration et un broyeur à marteaux disposé en aval de celle-ci, le bâti présentant une ouverture d'entrée placée axialement par rapport à la turbine et une ouverture de sortie et définissant en aval du broyeur un passage orienté horizontalement et se terminant par ltouver- ture de sortie, une première grille montée dans ledit passage, articulée autour d'un axe horizontal situé dans la partie inférieure de celui-ci de façon à pivoter entre une position dressée, où elle s'étend en travers du passage et vient au voisinage des bras du broyeur, et une position abaissée où elle s'étend vers l'aval par rapport à l'axe d'articulation en dégageant ledit passage, des moyens de rappel élastique sollicitant la première grille vers sa position dressée, et une seconde grille déflectrice dont les ouvertures sont plus larges que celles de la première grille, s'étendant obliquement en regard de l'ouverture de sortie de façon à s'abaisser dans le sens aval du passage. La turbine d'aspiration assure d'une part l'entraînement par aspiration des bouteilles dans le dispositif, d'autre part un broyage très grossier des bouteilles en PVC et un écrasement des bouteilles en PET. L'action de broyage du PVC est poursuivie par le broyeur à marteaux, en coopération avec la première grille, jusqu'à ce que les fragments obtenus soient suffisamment fins pour passer à travers les ouvertures de cette dernière. Les bouteilles en PET, dont l'écrasement est également poursuivi par le broyeur, résistent au broyage et viennent frapper la première grille qui s'abaisse pour les laisser passer.Les fragments de PVC projetés à travers le passage aval de la seconde chambre traversent également la grille déflectrice et vont retomber au loin, tandis que les bouteilles en PET, qui ne peuvent traverser la grille déflectrice, tombent au-dessous de celle-ci, formant un tas séparé de celui des fragments de PVC. Des caractéristiques optionnelles avantageuses de l'invention sont énoncées ci-après - L'ouverture d'entrée est raccordée à une gaine souple d'aspiration dont l'extrémité libre ouverte peut être approchée des objets à collecter. - L'ouverture d'entrée est traversée par l'axe de la turbine. - Les axes de la turbine et du broyeur à marteaux sont horizontaux et parallèles entre eux, le second étant situé pratiquement au-dessus du premier. - Les aubes de la turbine d'aspiration sont sous forme de plaques s'étendant selon l'axe de celle-ci et ayant dans cette direction une largeur décroissante de l'axe vers la périphérie, ces plaques étant coudées dans le sens de rotation au voisinage de leur bord périphérique. - Les parois du bâti encadrent étroitement les aubes de la turbine en regard des bords axiaux de celles-ci, et en regard de leurs bords périphériques dans une région angulaire précédée immédiatement, dans le sens de rotation de la turbine, par la zone de passage des objets vers le broyeur à marteaux. - La première grille est formée de barreaux parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe d'articulation, et écartés les uns des autres d'environ 30 mm. - La grille déflectrice est formée de barreaux parallèles entre eux et placés dans des plans verticaux, écartés les uns des autres d'environ 60 mm. - La grille déflectrice est montée de façon orientable, par son bord supérieur, autour d'un axe situé au bord supérieur de l'ouverture de sortie. - Le dispositif est monté dans un véhicule, l'ouverture de sortie étant tournée vers un espace libre à l'intérieur du véhicule propre à recueillir les matières plastiques récupérées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor tiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation, et du dessin annexé dont la figure unique est une vue en élévation schématique d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif illustré comprend un bâti 1 définissant une chambre inférieure 2 et une chambre supérieure 3 situées sensiblement l'une au-dessus de l'autre et communiquant entre elles par une ouverture intermédiaire 4. Dans la chambre inférieure 2 est montée une turbine 5 dont l'axe est horizontal et perpendiculaire au plan de la figure. Les aubes 6 de cette turbine sont des plaques de tale de forme trapézoldale dont la grande base représente le bord tourné vers l'axe, qui s'étendent dans des plans axiaux sur la majeure partie de leur étendue radiale, et sont coudées dans le sens de rotation (flèche F1) à leur partie périphérique 7.Les parois avant et arrière (par rapport au plan de la figure) du bâti 1 viennent au voisinage immédiat des bords avant et arrière respectivement des aubes sur toute la longueur de ceux-ci, excepté au droit d'une ouverture d'entrée circulaire 8 ménagée dans la paroi arrière, ayant pour axe l'axe de la turbine et dont le rayon est inférieur à celui des aubes. La paroi périphérique du bâti, formant volute, vient également au voisinage immédiat du bord périphérique des aubes dans une région 9 suivant immédiatement l'ouverture 4 dans le sens de rotation, sur un quart de circonférence environ. A l'ouverture d'entrée 8 se raccorde une extrémité d'une gaine souple 10, dont l'extrémité opposée 11 est ouverte. Dans la chambre supérieure 3 est monté un broyeur à marteaux 12 dont l'axe est parallèle à celui de la turbine 5 et situé à peu près dans le même plan vertical que celui-ci. Le broyeur 12 tourne dans le même sens que la turbine 5, tous deux étant entraînés conjointement par un moteur non représenté, et les aubes montantes de la turbine et les bras montants du broyeur sont situés respectivement au-dessus et au-dessous de l'ouverture 4. En aval du broyeur 12, c' est-à-dire du côté de celui-ci vers lequel se dirigent les bras quand ils sont placés au-dessus de l'axe, la chambre 3 forme un passage tubulaire horizontal 13 ouvert à son extrémité aval 14. Une grille 15 est montée dans le passage 13 de façon à pivoter autour d'un axe 16 transversal, c'està-dire parallèle à ceux de la turbine et du broyeur à marteaux, et disposé à la partie inférieure du passage.Cette grille est formée de barreaux perpendiculaires à l'axe 16 et par conséquent situés dans des plans verticaux, contenus dans un meme plan passant par cet axe et écartés les uns des autres d'environ 30 mm. Un ressort 17 agissant sur un levier 18 solidaire de la grille 15 et situé à l'extérieur de la chambre 3 sollicite la grille vers une position dressée dans laquelle les bras du broyeur 12 viennent presque à son contact. Dans cette position dressée, la grille 15 s'étend en travers du passage 13. Elle peut etre amenée, à l'encontre de l'action du ressort 17, dans une position abaissée indiquée en trait interrompu, à peu près horizontale, et qui dégage le passage 13. Une seconde grille, ou grille déflectrice, 19 est montée à l'extérieur du bâti, en aval du passage 13, de façon pivotante autour d'un axe 20 situé au bord supérieur de l'ouverture de sortie 14 de celui-ci. La structure de la grille 19 est analogue à celle de la grille 15, l'écart entre les barreaux étant d'environ 60 mm. Un mécanisme de verrouillage 21 permet d'immobiliser la grille 19 dans différentes positions angulaires, la position particulière représentée sur la figure formant un angle d'environ 45" avec la verticale. Le dispositif décrit fonctionne de la façon suivante. La turbine 5 et le broyeur à marteaux 12 étant en rotation, on approche l'extrémité libre ouverte 11 de la gaine souple 10 des bouteilles à collecter, par exemple sous forme de tas. Ces bouteilles sont aspirées par la turbine, qui déchire en gros morceaux les bouteilles en PVC et écrase les bouteilles en PET, puis projette l'ensemble dans la chambre 3 à travers l'ouverture 4. Les morceaux de bouteilles en PVC et les bouteilles écrasées en PET sont repris par le broyeur à marteaux 12 qui poursuit le broyage du PVC, en coopération avec la grille 15 en position dressée, jusqu'à ce que les morceaux soient suffisamment fins pour passer entre les barreaux de celle-ci. Ils sont alors projetés à travers le passage 13, puis entre les barreaux de la grille 19, plus écartés que ceux de la grille 15, et vont se déposer au loin du dispositif.Le broyeur 12 accentue d'autre part la déformation des bouteilles en PET, mais ne peut les broyer. Compte tenu de leur masse, plus élevée que celle des fragments de PVC formés par la turbine, elle provoque l'abaissement de la grille 19 lorsqu'elles sont projetées contre celle-ci par les bras du broyeur 12. Mais elles sont arrêtées par la grille déflectrice et tombent au-dessous de celle-ci, en formant un tas séparé de celui des particules de PVC. Bien entendu, des récipients peuvent être mis en place pour recueillir respectivement les fragments de PVC et les bouteilles en PET. Le réglage de l'orientation de la grille déf lectrice 19 permet de minimiser la rétention des morceaux de papier provenant des étiquettes des bouteilles. Le dispositif peut avantageusement être monté à l'arrière d'un véhicule, par exemple un fourgon, l'ouverture 14 étant tournée vers l'avant du véhicule de façon que les matières plastiques soient recueillies dans un espace libre à l'intérieur de celui-ci. Le véhicule peut être amené, pour la collecte des bouteilles, à côté de conteneurs dans lesquels celles-ci sont entreposées. Le dispositif est particulièrement adapté pour la vidange des conteneurs munis de trappes à goussets. Bien entendu, l'utilisation du dispositif n'est pas limité à la collecte et à la séparation de bouteilles en PVC et en PET. I1 peut traiter des objets de différentes formes, d'une part en PVC et/ou en des matières plastiques analogues quant à leur résistance aux chocs, par exemple en polyéthylène ou en polypropylène, d'autre part en PET et/ou en des matières plastiques analogues quant à leur résistance aux chocs. L'écartement des barreaux des grilles 15 et 19 et la force du ressort 17 sont éventuellement à adapter à la taille des objets. Moyennant également un réglage de ces mêmes paramètres, ainsi le cas échéant que d'autres paramètres comme la vitesse de rotation de la turbine et du broyeur à marteaux, le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour séparer des matières plastiques ayant des propriétés mécaniques différentes de celles du PVC et du PET respectivement, mais l'une d'elles étant relativement cassante et l'autre relativement souple. Revendications 1. - Dispositif pour la collecte d'objets usagés, notamment de bouteilles, en une matière plastique souple et résistante aux chocs et d'objets analogues en une matière plastique rigide et cassante, et pour la séparation de ces deux matières en vue de leur recyclage, ce dispositif comprenant un bâti (1) dans lequel sont montés une turbine d'aspiration (5) et un broyeur à marteaux (12) disposé en aval de celleci, le bâti présentant une ouverture d'entrée (8) placée axialement par rapport à la turbine et une ouverture de sortie (14) et définissant en aval du broyeur un passage (13) orienté horizontalement et se terminant par l'ouverture de sortie, une première grille (15) montée dans ledit passage, articulée autour d'un axe horizontal (16) situé dans la partie inférieure de celui-ci de façon à pivoter entre une position dressée, où elle s'étend en travers du passage et vient au voisinage des bras du broyeur, et une position abaissée où elle s'étend vers l'aval par rapport à l'axe d'articulation en dégageant ledit passage, des moyens de rappel élastique (17) sollicitant la première grille vers sa position dressée, et une seconde grille déflectrice (19) dont les ouvertures sont plus larges que celles de la première grille, s 'étendant obliquement en regard de l'ouverture de sortie (14) de façon à s'abaisser dans le sens aval du passage. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée est raccordée à une gaine souple d'aspiration (10) dont l'extrémité libre ouverte (11) peut être approchée des objets à collecter. 3. - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'ouverture d'entrée (8) est traversée par l'axe (7) de la turbine. 4. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aubes de la turbine d'aspiration sont sous forme de plaques s'étendant selon l'axe de celle-ci et ayant dans cette direction une largeur décroissante de l'axe vers la périphérie, ces plaques étant coudées (7) dans le sens de rotation au voisinage de leur bord périphérique. 5. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois du bâti encadrent étroitement les aubes de la turbine en regard des bords axiaux de celles-ci, et en regard de leurs bords périphériques dans une région angulaire (9) précédée immédiatement, dans le sens de rotation de la turbine, par la zone (4) de passage des objets vers le broyeur à marteaux. 6. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les axes de la turbine et du broyeur à marteaux sont horizontaux et parallèles entre eux, le second étant situé pratiquement au-dessus du premier. 7. - Disposition selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première grille (15) est formée de barreaux parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe d'articulation, et écartés les uns des autres d'environ 30 mm. 8. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille déflectrice (19) est formée de barreaux parallèles entre eux et placés dans des plans verticaux, écartés les uns des autres d'environ 60 mm. 9. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille déflectrice est montée de façon orientable, par son bord supérieur, autour d'un axe (20) situé au bord supérieur de l'ouverture de sortie (14). 10. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est monté dans un véhicule, l'ouverture de sortie étant tournée vers un espace libre à l'intérieur du véhicule propre à recueillir les matières plastiques récupérées.