Brevet FR2673144A1 — publié le 19920828

Dispositif de compactage d'un matériau compressible, notamment de déchets, et installation de collecte de déchets comprenant un tel dispositif La présente invention concerne de manière générale le compactage d'un matériau compressible, dans un récipient, à différentes fins, notamment le stockage ou le transport dudit matériau sous un volume ou encombrement plus faible. Par "matériau compressible", on entend un matériau homogène ou hétérogène, en vrac, susceptible par compression ou compactage de prendre un encombrement ou volume beaucoup plus faible, définitif ou quasi-définitif. La présente invention concerne de manière particulière la collecte, le compactage, et l'évacuation de déchets, notamment d'ordures ménagères, étant entendu que ces matériaux répondent à la définition précédente. L'invention sera maintenant exposée, décrite et définie par référence au domaine de la collecte des ordures ménagères, étant entendu que les principes et caractéristiques techniques selon l'invention peuvent être étendus et s'appliquer à tout matériau compressible ou compactable. Pour collecter les ordures ménagères des occupants d'un immeuble comportant des appartements sur plusieurs étages, il est usuel d'intégrer dans la construction un conduit vertical de collecte, comportant des orifices avec portes aux différents étages respectivement, permettant aux occupants d'y déverser leurs déchets. Au point bas d'un tel conduit de collecte, par exemple dans un local vide-ordures, est disposé un orifice de sortie avec une trappe d'évacuation, débouchant dans l'ouverture d'un récipient relativement haut, du type conteneur ou poubelle. Normalement, un gardien ou tout autre personnel d'entretien ou nettoyage surveille le remplissage du conteneur. Lorsqu'un conteneur est plein, la trappe d'évacuation est fermée, le conteneur plein est déplacé vers un lieu de stockage en attendant le prochain enlèvement par les services municipaux de nettoiement, un conteneur vide est disposé sous l'orifice de sortie, et la trappe d'évacuation est à nouveau ouverte. En pratique, l'exploitation d'un tel mode de collecte représente de nombreuses servitudes pour le personnel d'entretien ou gardiennage d'un immeuble. Il faut en effet surveiller constamment le remplissage d'un conteneur, et assurer au fur et à mesure le remplacement d'un conteneur plein, par un conteneur vide. Il est d'ailleurs fréquent que cette surveillance et ces interventions ne puissent être faites, par exemple à l'occasion de jours fériés, ou vacances, ce qui entraîne un débordement des ordures du conteneur, et/ou une obstruction en hauteur du conduit vertical de collecte, avec tous les inconvénients y afférents, en termes de salubrité et d'hygiène, mais aussi de nettoiement supplémentaire. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients définis précédemment. Tout d'abord, la présente invention a pour objet un dispositif permettant d'améliorer le remplissage d'un conteneur ou poubelle, et de contrôler en même temps le niveau de remplissage, ce qui ouvre la voie, d'une part à une meilleure efficacité de la collecte des ordures, notamment dans un immeuble, et d'autre part à une automatisation du processus de collecte et d'évacuation de ces ordures. A cette fin, l'invention propose tout d'abord un dispositif de compactage des ordures, ou d'un matériau compressible en général, avec détection dans ce dernier du niveau du matériau compacté. Ce dispositif comprend - un organe de compression du matériau compressible, déplaçable en translation selon une direction verticale de compactage, passant par l'ouverture et à l'intérieur du récipient disposé lui aussi verticalement - un axe de manoeuvre disposé selon la direction de compactage, à une extrémité basse duquel l'organe de compression est fixé - une colonne verticale de guidage, disposée parallèlement à la direction de compactage - un support transversal, à savoir horizontal, à l'axe de manoeuvre, monté librement en translation sur la colonne de guidage, et par rapport auquel l'axe de manoeuvre peut être déplacé en translation vers et à l'opposé du récipient - un moyen moteur disposé sur le support transversal, permettant d'étendre l'axe de manoeuvre par rapport au support, pour comprimer le matériau compressible, et de rétracter le même axe en sens inverse - une butée fixée à l'extrémité haute de l'axe de manoeuvre, à distance de l'organe de compression - au moins un capteur générant un signal de commande, actionné par le déplacement en translation de la butée, et éventuellement du support transversal, en correspondance avec la position finale de l'organe de compression, en butée avec le matériau comprime. Enfin, la présente invention a pour objet une installation intégrant un dispositif de compactage tel que précédemment décrit, permettant par voie automatique de collecter, compacter et évacuer des ordures ou déchets dans des récipients du type conteneurs ou poubelles. Selon la présente invention, une telle installation comprend, dans sa configuration la plus simple, un poste de chargement des ordures associant le dispositif de compactage disposé verticalement en hauteur, un plan de chargement pour la réception d'un récipient sous le dispositif de compactage, un moyen d'alimentation en déchets d'un récipient, dans sa position sous le dispositif de compactage, et un moyen de transfert d'un récipient vide sous le dispositif de compactage, et d'un récipient plein et compacté à l'écart de ce dernier. La présente invention est maintenant décrite par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la Figure 1 représente, de manière schématique, un dispositif de compactage selon l'invention, dans sa position de repos - la Figure 2 représente le même dispositif de compactage, dans la position où un niveau bas de remplissage et compactage est détecté - la Figure 3 représente le même dispositif de compactage, dans la position dans laquelle un niveau moyen de remplissage et compactage est détecté - la Figure 4 repésente le même dispositif de compactage, dans la position dans laquelle un niveau supérieur de remplissage et compactage est détecté, correspondant au remplissage total du récipient en vis-à-vis du dispositif selon l'invention - la Figure 5 représente, de manière schématique, une installation complète de collecte, compactage et évacuation d'ordures ménagères, dans des récipients du type poubelles, intégrant un dispositif de compactage selon les figures 1 à 4 - la Figure 6 représente une vue transversale de l'installation représentée à la Figure 5, et plus précisément du poste de chargement des ordures dans un récipient, conteneur ou poubelle. Conformément à la Figure 1, un dispositif de compactage 1 selon l'invention comprend - un organe de compression 2, du type plateau déplaçable en translation selon une direction verticale 3 de compactage, passant par l'ouverture 4a et à l'intérieur du récipient ou poubelle 4 - un axe de manoeuvre 5, consistant en une tige filetée, disposé selon la direction de compactage 3, à l'extrémité basse duquel l'organe de compression 2 est fixé - une colonne verticale 6 de guidage, disposée selon la direction de compactage - un support transversal 15, c'est-à-dire d'extension horizontale, permettant de supporter l'axe de manoeuvre 5, monté librement en translation sur la colonne de guidage 6, et par rapport auquel l'axe 5 peut être déplacé en translation, c'est-à-dire par vissage, vers et à l'opposé du récipient 4 ; à cette fin, la tige filetée 5 est vissée librement dans un écrou 7, monté sur le support transversal 15, mais rotatif par rapport à ce dernier - un moteur disposé sur le support 15, permettant d'entraîner en rotation l'écrou 7, aussi bien pour étendre l'axe de manoeuvre 5, pour comprimer les déchets ou ordures dans le récipient 4, que rétracter ce même axe 5, en sens inverse - une butée 8 fixée à l'extrémité haute de l'axe de manoeuvre, à distance de l'organe 2 de compression ; la butée s'étend transversalement, c'est-à-dire horizontalement, par rapport à l'axe de manoeuvre, et est également montée librement en translation sur la colonne de guidage 6, de l'autre côté du support transversal 15 par rapport à l'organe de compression. Trois capteurs, respectivement, 9, 1 1 et 12, générant un signal de commande ou de contrôle, sont positionnés comme décrit ci-après, pour être actionnés par le déplacement en translation de la butée 8, et éventuellement du support transversal 15, en correspondance avec la position finale de l'organe 2 de compression, lui-même parvenu en butée sur le matériau comprimé 10, à savoir - un premier capteur 9 positionné sur la course de la butée 8, pour être actionné par le passage ou la course de cette dernière vers le bas, c'est-à-dire vers le récipient ou poubelle 4 ; conformément à la Figure 2, l'actionnement du capteur 9 correspond à la détection d'un niveau bas 10a de remplissage avec le matériau compacté 10 dans le récipient 4 - un deuxième capteur 1 1 positionné sur la course du support transversal 15, pour être actionné par le passage ou la venue de ce dernier vers le haut, à l'opposé du récipient 4 ; cet actionnement correspond à la détection d'un niveau moyen lOb de remplissage, comme montré à la Figure 3 - et enfin, un troisième capteur 12 disposé sur la course de la butée 8, pour être actionné par le passage ou la venue de cette dernière vers le bas l'actionnement du capteur 12 correspond, comme montré à la Figure 4, à la détection d'un niveau 10c haut de la matière compactée dans le récipient 4, correspondant au remplissage complet de ce dernier avec les ordures compactées. Un capteur 13, situé à l'extrémité supérieure de la colonne de guidage 6, permet de détecter la fin de course vers le haut de la butée 8. Le dispositif de compactage précédemment défini et décrit fonctionne de la manière suivante, à partir de sa position de repos représentée à la Figure 1. Conformément à la Figure 2, en actionnant le moteur non représenté mais situé dans le support transversal 15, dans un premier sens de rotation, on entraîne l'écrou 7, de manière à provoquer l'extension de l'arbre de manoeuvre 5, en direction du récipient 4. Si le remplissage des ordures compactées dans le récipient 4 correspond au niveau bas 10a, alors la butée 8 peut descendre jusqu'au capteur 9, et actionner ce dernier. A partir de ce moment, le sens de rotation de l'écrou 7 est inversé, et l'axe de manoeuvre 5 se rétracte, en sens inverse et à l'écart du récipient 4, jusqu ce que la butée 8 rencontre le capteur de fin de course 13, auquel cas le dispositif est ramené à son état de repos. Par conséquent, en ayant actionnné le capteur 9, un signal de contrôle a été généré pour signifier l'existence d'un niveau bas 10a de compactage dans le récipient 4. Conformément à la Figure 3, en actionnant l'écrou 7 dans le sens de l'extension de l'arbre 5, le plateau de compression 2 descend jusqu'au niveau moyen 10b de remplissage des ordures compactées, sans possibilité pour la butée 8 d'atteindre le capteur 9. Dès que l'axe 5 se trouve de ce fait immobilisé, alors la rotation de l'écrou 7, toujours dans le même sens, provoque la translation et remontée du support transversal 15, par réaction contre la charge 10 d'ordures compactées. Le support 15 remonte alors jusqu'à rencontrer le capteur 11. Dès cet instant, le capteur 11 commande l'inversion du sens de rotation de l'écrou 7, ce qui provoque en sens inverse la descente du support transversal 15, puis la rétraction de l'axe de manoeuvre 5, jusqu'au contact de la butée 8, avec le capteur de fin de course 13.A partir de ce moment, le dispositif est revenu dans sa situation de repos selon Figure 1. Par conséquent, l'actionnement du capteur 11 a permis de détecter un niveau moyen 10b de remplissage des ordures 10 com pactées. Conformément à la Figure 4, l'actionnement du moteur situé dans le support 15, provoquant la rotation de l'écrou 7, dans le sens de l'extension de l'axe de manoeuvre 5, amène rapidement le plateau de compression 2 au contact des ordures compactées dans le récipient 4, remplissant ce dernier jusqu'au niveau 10c correspondant à l'état plein de la poubelle 4. Dans la position d'arrêt du plateau 2, et par conséquent de la butée 8, cette dernière actionne le capteur 12. A partir de cette position d'arrêt, comme précédemment, c'est-à-dire par réaction contre les ordures compactées 10, la poursuite de la rotation de l'écrou 7 entraîne la remontée du support transversal 15 en direction du capteur 11.Ce dernier se trouve donc actionné par le support 15, et dès cet instant, comme décrit par référence à la Figure 3, la rotation de l'écrou 7 est inversée, ce qui entraîne en sens inverse la descente du support 15, puis la remontée de l'axe 5, terminée par l'actionnement du capteur 13 de fin de course par la butée 8, ce qui permet de retrouver la position de repos représentée à la Figure 1. Le capteur 12 ayant été actionné, un signal correspondant de contrôle est obtenu, et indique l'état de remplissage complet, à l'état compacté, d'une poubelle 4. Conformément aux Figures 5 et 6, représentant une installation complète de collecte, compactage et évacuation des ordures, on retrouve, avec les mêmes références numériques, un dispositif de compactage l, tel que précédemment décrit, intégré dans ladite installation. On notera en particulier la forme d'exécution de l'organe de compression 2, consistant en une tête 16, correspondant à l'extrémité basse de l'axe de manoeuvre 5, sur laquelle différentes masses 17 de compression sont articulées, dont la forme et les dimensions sont globalement adaptées à une pénétration et un déplacement dans la poubelle 4, selon la direction de compactage 3. Conformément aux Figures 5 et 6, une installation selon l'invention comprend de manière générale - un poste de chargement 18 des ordures, associant un dispositif de compactage 1, tel que décrit précédemment par référence aux Figures 1 à 4 - un chemin 19 de stockage et d'introduction des récipients vides, vers le poste de chargement 18 - un chemin 20 de déchargement ou évacuation, et stockage des récipients pleins compactés, hors du poste de chargement 18. Le poste de chargement 18 associe outre le dispositif de compactage 1, disposé verticalement et en hauteur, suspendu à une potence 21 - un plan 22 de chargement, pour la réception d'un récipient 4 sous le dispositif de compactage 1 - un moyen 42 d'alimentation en déchets du récipient 4 sous le dispositif 1 de compactage - et un moyen de transfert d'un récipient vide sous le dispositif 1 de compactage, et d'un récipient plein et compacté à l'écart de ce dernier ; le plan de chargement et le moyen de transfert sont confondus dans le cas présent, et consistent en une bande transporteuse 23, entraînée en rotation par des moyens de transmission 24 et un moteur 25. Les poubelles ou récipients 4 standardisés, n'étant pas à même d'être convoyés directement par leur fond, notamment en raison de la présence de roulettes 26, on prévoit autant de plateaux 27 de convoyage que de conteneurs 4. Chacun de ces plateaux 27 supporte de manière amovible une poubelle 4, et coopère avec le poste de chargement 18 et les chemins d'introduction 19 et d'évacuation ou déchargement 20, pour permettre la circulation des conteneurs 4 dans toute l'installation. Le chemin d'introduction 19 consiste en une piste inclinée, en correspondance et vers le plan de chargement 22, pour le glissement des récipients vides 4 vers ce dernier ; à cette fin, la piste 19 est équipée de rouleaux 28 et de bordures de guidage 29a et 29b des récipients 4. De la même manière, le chemin d'évacuation 20 consiste en une piste inclinée, en correspondance et à partir du plan de chargement 22, pour le glissement des poubelles pleines et compactées, en dehors du poste de chargement. Comme précédemment, on prévoit des rouleaux 28 de glissement et des bordures 29 de guidage des conteneurs 4. Conformément à la Figure 6, le moyen d'alimentation 42 en déchets consiste en une trémie 30, actionnée par un moteur 31 et des moyens de transmission 32. Cette trémie est disposée de manière adjacente au dispositif 1 de compactage, transversalement par rapport à la direction de transfert des récipients 4, et elle s'étend d'un point bas 33 de réception des déchets à un point haut 34 de déversement de ces derniers dans l'ouverture 4a du récipient 4. Le point bas 33 de réception des déchets est disposé en dessous de l'orifice de sortie 35a d'un conduit 35 de collecte des déchets, contrôlé par une trappe 36, articulée autour d'un axe 37. Cette trappe d'évacuation est rappelée en position de fermeture par un ressort 38, et s'ouvre à l'encontre de l'action dudit ressort, sous l'effet du poids des ordures s'accumulant dans l'orifice 35a du conduit 35. Pour les locaux exigus, le poste de chargement 18, le chemin de stockage 19 et le chemin 20 de déchargement précédemment décrits peuvent être remplacés par un carroussel ayant les mêmes fonctions, et permettant par rotation séquentielle de présenter un conteneur vide sous le dispositif de compactage, en relation avec la trémie d'aimentation, et d'évacuer un conteneur plein et compacté. REVENDICATIONS 1/ Dispositif (1) de compactage d'un matériau compressible dans un récipient (4), avec détection dans ce dernier du niveau (10a,10b,10c) du matériau (10) compacté, caractérisé en ce qu'il comprend - un organe de compression (2) du matériau (10) compressible, déplaçable en translation selon une direction (3) de compactage passant par l'ouverture (4a) et à l'intérieur du récipient (4) - un axe (5) de manoeuvre disposé selon la direction de compactage, à une extrémité duquel l'organe de compression est fixé - une colonne (6) de guidage disposée selon la direction de compactage - un support transversal (15) de l'axe de manoeuvre, monté librement en translation sur la colonne de guidage, et par rapport auquel l'axe de manoeuvre (5) peut être déplacé en translation vers et à l'opposé du récipient (4) - un moyen moteur (14) disposé sur le support transversal (15), permettant d'étendre l'axe de manoeuvre par rapport au support pour comprimer le matériau compressible, et de rétracter en sens inverse le même axe - une butée (8) fixée sur l'axe de manoeuvre, à distance de l'organe de compression (2) - au moins un capteur (9,11,12) générant un signal de commande, actionné par le déplacement en translation de la butée (8) et éventuellement du support transversal (15), en correspondance avec la position finale de l'organe (2) de compression, en butée sur le matériau comprimé (10). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (8) s'étend transversalement à l'axe de manoeuvre (5), et est montée librement en translation sur la colonne (6) de guidage, de l'autre côté du support transversal (15) de l'axe (5) de manoeuvre, par rapport à l'organe de compression (2). 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de compression comprend une tête (16) sur laquelle différentes masses (17) de compression sont articulées, dont la forme et les dimensions sont adaptées à une pénétration, et un déplacement dans le récipient (4) selon la direction de compactage. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de manoeuvre (5) consiste en une tige filetée, vissée librement dans un écrou (7) monté sur le support transversal (15), mais rotatif par rapport à ce dernier, un moteur (14) disposé sur le même support (15) permettant d'entraîner en rotation l'écrou, aussi bien dans le sens d'extension que dans le sens de rétraction de l'axe de manoeuvre. 5/ Dispositif selon la revendication 1, permettant de détecter un niveau bas (10a) de la matière compressible compactée, caractérisé en ce qu'un capteur (9) est positionné sur la course de la butée (8), pour être actionné par le passage de cette dernière vers le récipient (4). 6/ Dispositif selon la revendication 1, permettant de détecter un niveau moyen (lOb) de la matière compressible compactée, caractérisé en ce qu'un capteur (11) est positionné sur la course du support (15) transversal, pour être actionné par le passage de ce dernier à l'opposé du récipient (4). 7/ Dispositif selon la revendication 1, permettant de détecter un niveau haut (1 Oc) de la matière compressible compactée, caractérisé en ce qu'un capteur (12) est disposé sur la course de la butée (8), pour être actionné par le passage de cette dernière vers le récipient (4). 8/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 7, du type compacteur d'ordures ou déchets, caractérisé en ce que la direction de compactage est établie à l'aplomb d'un récipient (4) du type poubelle, disposé selon sa hauteur. 9/ Installation de collecte, compactage, et évacuation d'ordures ou déchets dans des récipients (4) du type poubelle, comprenant un dispositif (1) de compactage selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un poste de chargement (18) des ordures associant le dispositif de compactage (1) disposé verticalement en hauteur, un plan (22) de chargement pour la réception d'un récipient sous le dispositif (1) de compactage, un moyen (42) d'alimentation en déchets d'un récipient, dans sa position sous le dispositif de compactage, et un moyen (22) de transfert d'un récipient vide sous le dispositif de compactage, et d'un récipient compacté à l'écart de ce dernier. 10/ Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le plan de chargement (22) et le moyen de transfert des récipients consistent de manière confondue en une bande transporteuse (23) d'un récipient. 11/ Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un chemin (19) de stockage et introduction des récipients vides vers le poste de chargement, ainsi qu'un chemin (20) d'évacuation et stockage des récipients compactés hors du poste de chargement (18), et une pluralité de plateaux (27), supportant chacun de manière amovible un récipient (4), est associée au poste de chargement (18) et aux chemins d'introduction (19) et évacuation (20), pour permettre la circulation desdits récipients dans ladite installation. 12/ Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le chemin d'introduction (19) consiste en une piste inclinée vers le plan (22) de chargement, pour le glissement des récipients vides (4) vers le poste de chargement. 13/ Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le chemin d'évacuation (20) consiste en une piste inclinée à partir du plan (22) de chargement, pour le glissement des récipients compactés en dehors du poste de chargement. 14/ Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen (42) d'alimentation en déchets consiste en une trémie (30) disposée de manière adjacente au dispositif (1) de compactage, transversalement par rapport à la direction de transfert des récipients, s'étendant d'un point bas (33) de réception des déchets, à un point haut (34) de déversement de ces derniers dans l'ouverture (4a) d'un récipient (4). 15/ Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que le point bas de réception des déchets est disposé en-dessous de l'orifice de sortie (35a) d'un conduit de collecte desdits déchets, contrôlé par une trappe d'évacuation (36).