Brevet FR2696951A1 — publié le 19940422

PROCEDE DE NETTOYAGE D'UN APPAREIL DE BROYAGE ET APPAREIL EN FAISANT APPLICATION La présente invention est relative au domaine du recyclage de matières usagées et elle concerne, plus particulièrement, le recyclage des matières plastiques issues de matériaux ouvrés ou semi-ouvrés qui, pour des raisons diverses, sont à un moment donné de leur circuit industriel ou économique, considérés comme usagés, utilisés, rebutés ou autrement extraits du circuit de mise en service directe ou d'utilisation. Le domaine de l'invention vise donc, indifféremment, les matériaux ouvrés ou semi-ouvrés, de même que les pièces, produits ou objets à caractère industriel fini, dérivés ou extraits du circuit de mise en service ou d'utilisation pour cause de non conformité de fabrication, de premier usage ou de fin de série. En raison des tonnages importants des produits ci-dessus, il est considéré comme primordial de s'inquiéter de l'éventuel recyclage de leur matière première afin, notamment, de réduire la pollution générale qui en découle ainsi que le volume des déchets qu'ils constituent. Dans l'objectif ci-dessus, la méthode qui semble la plus appropriée et la moins pénalisante, consiste à envisager, chaque fois que cela est possible, le recyclage de la matière en procédant au broyage des produits. Cette méthode permet de reconstituer ultérieurement la matière broyée en granulés ou analogues en vue d'un recyclage direct dans les cycles de fabrication de nouveaux produits. A cette fin, il est fait recours à des installations ou appareils à même de broyer les produits ouvrés ou semi-ouvrés, pour les déchiqueter et les réduire en fragments de calibre ou granulométrie approprié, permettant la reprise dans des machines à granuler. Pour des raisons économiques bien compréhensibles, de tels appareils sont conçus pour permettre un broyage de matériaux et de produits différents. Le problème qui se pose dans l'optique du recyclage de matière première est celui de pouvoir disposer d'une matière première exempte de pollution par des résidus d'une matière autre. Pour répondre à cette exigence, les appareils de broyage doivent faire l'objet d'une phase de nettoyage rigoureuse à chaque fois qu'intervient un changement de lot de produits à broyer. Une telle phase consiste à mettre en veille ou à l'arrêt l'installation de broyage, à ouvrir le broyeur pour disposer d'un accès en toute sécurité et permettre d'effectuer le nettoyage de chacun des organes constitutifs, par action mécanique et/ou action pneumatique conduites toutes les deux manuellement. Une telle phase de nettoyage est longue, onéreuse, fastidieuse et peu fiable. il est fréquent, sinon habituel, en effet, de constater, malgré une attention soutenue portée à la conduite du nettoyage, la présence résiduelle dans l'appareil de broyage des résidus de la matière plastique venant d'être broyée, de tels résidus étant constitués de poussières, granulats ou autres parcelles représentant une source de pollution certaine et généralement rédhibitoire de la matière granulée nouvellement produite. L'objet de l'invention est de répondre au problème ci-dessus en proposant des dispositions qui permettent d'utiliser un même appareillage pour le broyage de matières plastiques de nature différente, un tel appareillage étant pourvu de moyens techniques simples, relativement peu coûteux et largement efficaces, permettant de procéder à un nettoyage réel de l'ensemble de l'installation pour chaque changement de matière première à broyer et à recycler, sans qu'il soit nécessaire d'ouvrir le broyeur proprement dit pour accéder à chacun de ses organes constitutifs. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'invention propose un nouveau procédé de nettoyage d'un appareil de broyage de corps usagés en matière plastique, un tel procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à: a) laisser tourner le rotor et maintenir en fonction le moyen d'extraction, b) interrompre l'alimentation de la goulotte, c) distribuer un fluide comprimé dans la goulotte par au moins un point d'injection, d) distribuer un fluide comprimé dans le carter sensiblement au droit de la section de passage entre la goulotte et le carter, e) distribuer un fluide comprimé dans la partie interne du carter opposée à la grille, f) distribuer un fluide comprimé en relation avec la grille, g) interrompre la rotation du rotor, puis ensuite celle du moyen d'extraction, tout en maintenant la distribution de fluide comprimé, h) remettre en fonction le rotor et le moyen d'extraction, i) interrompre la distribution de fluide comprimé. L'invention a aussi pour objet un nouvel appareil de broyage du type comprenant un châssis monté sur un bâti et portant un rotor pourvu en périphérie de lames dites mobiles, et qui tourne dans un carter communiquant avec une goulotte d'alimentation et comportant au moins une lame dite fixe, ledit carter formant, par une partie de sa paroi périphérique, une grille de calibrage associée, extérieurement au carter, à un bac de stockage temporaire en relation avec un moyen de soutirage, ledit appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de distribution de fluide comprimé, disposés en relation avec la goulotte, le carter et au moins la grille et capables de générer un flux globalement dirigé dans le sens goulotte - carter grille - moyen d'extraction. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous, en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation transversale d'un appareil pour la mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation transversale, analogue à la fig. 1, mais illustrant, à plus grande échelle, des détails de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 3 est une coupe-élévation, à plus grande échelle, montrant, de façon partielle, un détail de réalisation selon la fig. 1. La fig. 4 est une vue en plan prise partiellement selon la ligne IV-IV de lafig.3. Le procédé de nettoyage conforme à l'invention est mis en oeuvre à partir d'un appareil de broyage désigné dans son ensemble par la référence I et destiné à assurer le déchiquetage, le grignotage et/ou la fragmentation de corps usagés en matière plastique. De tels corps peuvent se présenter sous des formes élémentaires différentes en étant constitués par exemple par des plaques ou des films de matière pré-ouvrées ou ouvrées réservées à un usage déterminé ou encore sous la forme de pièces ouvrées, rebutées pour non-conformité de fabrication, fin de production ou premier usage. Les fig. 1 et 2 montrent un tel appareil dans une forme de réalisation plus particulièrement, mais non exclusivement, réservée au recyclage de corps en matière plastique sous forme de plaques. L'appareil I comprend un bâti 1 porté par une embase 2 avantageusement munie de pieds 3, à caractère amortisseur, destinés à prendre appui sur un plan P de toute nature appropriée. Le bâti 1 est pourvu de panneaux d'habillage 4 à caractère insonorisant, de préférence, de nature amovible, dont la structure ne fait pas partie de l'invention. Le bâti 1 supporte un châssis 5 en forme de cadre qui comporte (fig. 4) deux paliers 6 alignés coaxialement selon un axe horizontal x-x'. Les paliers 6 sont réservés au support des tourillons 7 d'un arbre 8 constituant un rotor pourvu, extérieurement à l'un des paliers 6, d'une roue 9 type à chaîne ou à courroie. La roue 9 est liée par une transmission 10 à l'arbre de sortie d'un groupe motoréducteur 11, de préférence mais non exclusivement électrique, adapté sur le bâti 1 et plus particulièrement sur l'embase 2. L'arbre 8 peut aussi être muni d'un volant 9a. Le rotor 8 comporte, d'une façon connue, des plateaux 15 qui sont réservés, comme cela apparaît aux fig. 3 et 4, au support d'au moins un couteau 16, dit mobile, s'étendant selon une direction parallèle à l'axe x-x' de l'arbre du rotor 8. Le couteau 16 est, de préférence, constitué par des lames 17 jointives qui peuvent présenter une arête 18 rectiligne ou non, pour favoriser l'action de broyage ultérieure telle qu'elle ressort de ce qui suit. il doit être considéré que les plateaux 15 et le couteau 16 mobile relèvent du domaine connu en matière d'appareils de broyage, tant pour leur constitution que leur mise en place. En règle générale, un rotor du type 8 comporte à sa périphérie un nombre n, par exemple égal à six, de couteaux 16 qui sont réglés de manière que les arêtes 18 de chacun définissent, par la rotation du rotor 8 dans le sens de la flèche fi, un lieu géométrique circulaire commun L. Le rotor 8 est inclus à l'intérieur d'un carter 20 qui est porté par le châssis cadre 5. Le carter 20 est destiné à déterminer une enveloppe matérielle entourant le lieu géométrique circulaire L, de façon à définir un volume confiné à l'intérieur duquel les corps usagés à broyer peuvent être introduits. Au sens de l'invention, le carter 20 est associé à une goulotte 21 se présentant sous la forme d'un couloir plan dans l'application au broyage de corps usagés sous la forme de plaques. La goulotte 21, dite d'alimentation, est portée, pour la partie 21a au moins, par le carter 20 et comporte une partie 21b, dite d'introduction qui est fixée sur le bâti 1. Dans la position telle qu'illustrée par les fig. 1 et 2, les segments 21a et 21b sont alignés pour occuper une direction commune descendante depuis le dessus du bâti 1 en direction du carter 20.Bien que cela ne soit pas en relation directe avec l'objet de l'invention, il peut être prévu d'associer au segment 21b de la goulotte d'alimentation un transporteur 22 permettant d'assurer une alimentation automatique en plaques à broyer. Le carter 20 est constitué par des cages en forme de segments d'enveloppe périphérique, qui peuvent être adaptés sur le châssis cadre 5 de manière à constituer la périphérie d'enveloppement du rotor 8. Dans l'exemple illustré, le carter 20 est constitué par deux cages 25 et 26 qui définissent chacune une demienveloppe et qui sont respectivement articulées sur le châssis cadre 5 par un axe 27 et par un axe 28 parallèles à l'axe x-x'. La demi-cage 25, qui porte le segment de goulotte 21a, est liée à un organe moteur 29, tel qu'un tranformateur d'énergie à double effet, à course rectiligne, chargé de commander son déplacement en ouverture-fermeture dans le double sens de la flèche f2. L'organe moteur 29 prend appui sur le bâti 1 et se trouve relié à tout circuit d'alimentation électrique, pneumatique ou hydraulique. La demi-cage 26 est pareillement liée à un organe moteur 30 répondant sensiblement aux mêmes caractéristiques que l'organe moteur 29 et destiné à commander la demi-cage 26 en course d'ouverture-fermeture dans le double sens de la flèche f3. La demi-cage 25 constitue par elle-même la partie correspondante du carter 20, alors que la demi-cage 26 supporte une grille 31, dite de calibrage, qui définit la seconde partie de l'enveloppe du carter 20. La grille 31 est pourvue d'orifices ou de trous ou de lumières calibrés qui déterminent la granulométrie des fragments de matières plastique susceptibles d'être appréciés comme correspondant à la granulométrie recherchée. La demi-cage 26 est pourvue extérieurement à la grille 31 d'un bac 32 de récupération et de stockage temporaire qui est placé en relation, d'une manière connue, avec des moyens de soutirage et d'extraction faisant par exemple intervenir une gaine 33. Le carter 20 comporte intérieurement au moins une lame 34 dite fixe adaptée sur le carter 5 pour jouxter ou affleurer le lien L. De préférence, le carter 20 supporte deux lames fixes 34 diamétralement opposées. Pour la mise en oeuvre du procédé de nettoyage, l'appareil comporte au moins une rampe 40 de distribution d'un fluide comprimé à partir de buses d'injection non représentées débouchant dans la goulotte 21 et devant être considérées comme relevant de la technique connue pour l'homme de métier. La rampe 40 est raccordée directement ou indirectement à un circuit 41 de fourniture d'un fluide comprimé, par exemple mais non exclusivement de l'air comprimé. De préférence, la rampe 40 est adaptée sur la goulotte 21 et plus particulièrement encore sur le segment 21a et se trouve doublée d'une goulotte 40l de même structure que la première. Les deux goulottes 40 et 401 sont établies parallèlement l'une à l'autre, par exemple aux deux parties terminales du segment 21a. Le carter 20 comporte intérieurement une rampe 42 qui est disposée à l'intérieur du carter à proximité ou au droit de la section de passage et de communication entre ce dernier et le segment 21a. La rampe 42 est aussi raccordée directement ou indirectement au circuit 41 avec, de préférence, interposition d'une vanne ou d'un robinet 42' de commande sélectif d'alimentation. Le carter 20 comporte, par ailleurs, dans sa partie supérieure et à l'opposé de la grille 31, une rampe 43 de même nature que la rampe 42 qui est, elle aussi, raccordée directement ou indirectement au circuit 41 avec, de préférence également, interposition d'une vanne d'alimentation sélective 43'. Le carter 20 comporte, de plus, à proximité de la grille 31 , une rampe 44 également raccordée de façon directe ou indirecte au circuit 41 avec interposition d'une vanne d'alimentation sélective 44'. Le carter 20 peut comprendre supplémentairement une rampe 45 qui répond aux mêmes dispositions structurelles que celles précédemment énoncées et qui peut être disposée à l'opposé de la rampe 42 par rapport à la section d'entrée de la goulotte 21. Les rampes 40, 41l, 42, 43, 44 et 45 sont constituées à partir de buses qui sont disposées ou orientées de manière à constituer des moyens de distribution de fluide comprimé, capables de générer un flux dont la caractéristique globale est d'être dirigé ou de posséder un sens d'écoulement préférentiel partant de la goulotte 21 pour suivre le carter 20, la grille 31, le bac 32 et les moyens d'extraction 33. Les moyens ci-dessus permettent de mettre en oeuvre un procédé consistant, après un cycle de broyage de produits constitués d'une matière plastique, de caractéristiques déterminées, à laisser tourner le rotor 8 dans le sens de la flèche fi, à maintenir en service des moyens d'extraction 33 et à interrompre l'alimentation de la goulotte 21. Le procédé fait intervenir un premier cycle de nettoyage qui consiste alors à distribuer du fluide comprimé dans la goulotte 21 par l'intermédiaire de la rampe 40, voire de la rampe 40l, de manière à souffler, en direction du carter 20, toutes les poussières et tous les fragments de matière plastique susceptibles d'être retenus par blocage mécanique ou par effet électrostatique à l'intérieur de la section de passage de la goulotte 21. Les poussières et les fragments sont ainsi décollés et dirigés, dans un premier temps, à l'intérieur du carter 20 dans lequel, selon une deuxième étape du procédé de l'invention, un fluide comprimé est distribué par l'intermédiaire de la rampe 42, voire successivement de la rampe 43 avec une alimentation préférentielle pouvant être acceptée dans ce sens ou dans le sens inverse. Dans tous les cas, les rampes distribuent, à l'intérieur du carter 20, un fluide comprimé qui a pour effet de balayer et lécher toutes les surfaces internes du carter 20 et du rotor 8 en rotation, de manière à éliminer les poussières et particules retenues mécaniquement ou par effet électrostatique sur les faces internes du carter 20 et sur toutes les parois du rotor 8. De cette manière, les poussières, fragments et particules ont tendance à être dirigés en direction de la grille 31, afin d'être éliminés par le sens d'écoulement, de circulation ou de cheminement du fluide vers le bac 32 et en direction des moyens de soutirage 33. Selon une autre étape du procédé, la rampe 44, puis éventuellement la rampe 45 sont alimentées de semblable manière, pour créer une veine soufflant la grille et les parois du bac 32 pour progressivement éliminer et évacuer les particules et fragments de matière plastique retenus. Selon une autre étape du procédé, l'alimentation en fluide comprimé est maintenue, alors que, dans un premier temps, la rotation du rotor 8 est interrompue pour créer, à l'intérieur du carter 20, des conditions aérauliques différentes qui permettent de supprimer ou de modifier l'existence éventuelle de zones de moindre circulation qui résulteraient de la conformation structurelle du carter 20. Dans un second temps, et toujours dans la même étape, les moyens d'extraction 33 sont mis hors service tout en maintenant la distribution de fluide comprimé. il doit être considéré que les différentes étapes d'alimentation des rampes de distribution de fluide comprimé peuvent s'effectuer de toute façon, de manière individuelle pour chacune d'elles, selon la succession décrite ou éventuellement de manière cumulative selon la même succession, c'est-à-dire de telle sorte que la première alimentation soit maintenue, alors que la seconde est établie et ainsi de suite. Un tel premier cycle, dit économique, peut éventuellement suffire, dans le cas où la matière plastique à broyer dans un second temps, est de qualité voisine de la première. Le procédé selon l'invention peut avantageusement faire intervenir un second cycle qui est qualifié dans ce qui suit, par analogie de fonction, de rincage. Un tel second cycle consiste, après l'établissement, le déroulement et la fin du cycle décrit précédemment, à interrompre la distribution de fluide comprimé et à admettre dans la goulotte 21 des corps constitués d'une matière pure correspondant à la famille de celle des corps qui sont ultérieurement à broyer. La remise en service du rotor 8 et du moyen d'extraction 33 permet alors de faire fonctionner le broyeur dans les conditions habituelles pendant un certain temps, au-delà duquel les phases opératoires de distribution de fluide comprimé selon le premier cycle, sont de nouveau adoptées pour éliminer les poussières et fragments de matière plastique dite pure. L'appareil de broyage se trouve alors, après un tel double cycle, dit normal, dans un état complètement débarrassé de toute source de pollution susceptible d'infecter la matière broyée fournie par l'apport des corps usagés devant être traités, une telle matière étant alors exempte d'inclusion à base de matière étrangère. n est à considérer que le procédé de l'invention peut, dans certains cas, faire intervenir plusieurs cycles de rinçage successifs selon le risque de pollution de l'appareil, en fonction de la matière plastique précédemment traitée, grignotée, broyée ou déchiquetée, notamment lorsque la matière à broyer est incompatible avec celle précédemment traitée. Pour mener à bien le procédé de nettoyage décrit ci-dessus, une caractéristique de l'invention consiste à réaliser le carter 20 de manière à réduire, voire éliminer toute fuite de fluide comprimé pour concentrer et confiner à l'intérieur de ce dernier, la veine fluidique produite par I'alimentation des différentes rampes. A cette fin, comme cela ressort de la fig. 3, le carter 20 est constitué par au moins les demi-cages 25 et 26 qui sont réalisées ou construites de façon à comporter chacune le long des bords des segments de parois parallèles à l'axe x-x', des chants dressés 50 et 51 respectivement, qui sont à même de coopérer avec des plans d'appui dressés 52 et 53 présentés par le cadre 5 ou en partie aussi par les lames 34 lorsque ces dernières sont montées pour servir d'appui, comme cela est rendu apparent sur la fig. 3. Selon une autre disposition, chaque demi-cage 25 ou 26 comporte des joues transversales 60 et 61 dans les chants 62 et 63 desquelles sont ménagées des ouvertures 64 et 65 destinées à emboîter, au jeu de rotation près, des portées cyclindriques 66 qui sont formées par le rotor 8 entre les plateaux extrêmes 15 et les paliers 6 (fig. 3 et 4). Ainsi, la mise en oeuvre de faces d'appui coopérantes, dressées et conjuguées 50, 52 - 51, 53 - 62, 63 et 64, 65, 66 permet de réduire les sections de fuite et de maintenir à l'intérieur du carter 20, un flux de fluide comprimé à même de décoller et de détacher les poussières, particules et fragments de matière plastique issue de l'opération de broyage. Dans l'exemple illustré par la fig. 1, le carter 20 est constitué par les deux demi-coquilles 25 et 26 qui peuvent être maintenues dans une position de fermeture sur le cadre 5 par l'intermédiaire d'organes 70 communs ou individuels favorisant une ouverture et une fermeture rapide permettant un accès aisé à l'intérieur du carter 20 et du rotor 8. Les dispositions ci-dessus prévues pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-avant peuvent être complétées par l'adaptation sur l'appareil ou à proximité d'un automate programmable destiné à commander et contrôler les différentes étapes de chaque cycle, selon un déroulement propre à l'application retenue. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé de nettoyage d'un appareil de broyage de corps usagés en matière plastique, appareil comprenant un rotor (8) pourvu de lames (16) dites mobiles et qui tourne dans un carter (20) communiquant avec une goulotte d'alimentation (21) et comportant au moins une lame (34) dite fixe, ledit carter étant formé, pour une partie de sa paroi périphérique, par une grille de calibrage (31) associée extérieurement à un bac de stockage temporaire (32) qui est en relation avec un moyen d'extraction ou de soutirage (33), procédé caractérisé en ce qu'il fait intervenir un cycle de nettoyage consistant à:: a) laisser tourner le rotor et maintenir en fonction le moyen d'extraction, b) interrompre l'alimentation de la goulotte, c) distribuer un fluide comprimé dans la goulotte par au moins un point d'injection, d) distribuer un fluide comprimé dans le carter sensiblement au droit de la section de passage entre la goulotte et le carter, e) distribuer un fluide comprimé dans la partie interne du carter opposée à la grille, f) distribuer un fluide comprimé en relation avec la grille, g) interrompre la rotation du rotor, puis ensuite celle du moyen d'extraction, tout en maintenant la distribution de fluide comprimé, h) remettre en fonction le rotor et le moyen d'extraction, i) interrompre la distribution de fluide comprimé. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes c) à f) interviennent successivement de façon indépendante. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes c) à f) interviennent successivement et de façon cumulative. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il fait intervenir au moins un deuxième cycle, dit par analogie de rinçage, consistant, après l'étape i) du premier cycle, à: - introduire dans la goulotte de la matière plastique pure de la famille de celle des corps qui seront ultérieurement à broyer, - renouveler ensuite les étapes c) à i) du premier cycle. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distribution du fluide comprimé est effectuée au moyen de buses orientées pour générer un flux globalement dirigé dans le sens de circulation goulotte d'alimentation carter - grille - moyen d'extraction. 6 - Appareil de broyage de corps usagés en matière plastique, du type comprenant un châssis (5) monté sur un bâti (1) et portant un rotor (8) pourvu en périphérie de lames (16) dites mobiles et qui tourne dans un carter (20) communiquant avec une goulotte d'alimentation (21) et comportant au moins une lame (34) dite fixe, ledit carter formant, par une partie de sa paroi périphérique, une grille de calibrage (31) associée, extérieurement au carter, à un bac (32) de stockage temporaire en relation avec un moyen de soutirage (33), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (40 à 45) de distribution de fluide comprimé, disposés en relation avec la goulotte, le carter et au moins la grille et capables de générer un flux globalement dirigé dans le sens goulotte - carter - grille - moyen d'extraction. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (40 à 45) de distribution de fluide comprimé sont constitués par des rampes de buses. 8 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rotor (8) est porté par des paliers (6) présentés par le châssis (5) en forme de cadre qui définit des plans d'appui dressés (52 et 53) et en ce que le carter (20) est constitué par des cages mobiles (25, 26) articulées sur le cadre et comportant des chants dressés (50, 51) aptes à coopérer avec les plans d'appui. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le rotor (8) comporte, entre les paliers (6) et les lames, deux portées cylindriques rectifiées (66) et en ce que les cages sont pourvues de joues transversales (60, 61) présentant chacune dans le chant (62, 63) une ouverture (64, 65) d'emboîtement, au jeu de rotation près, de la portée correspondante. 10 - Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le carter (20) est constitué par deux cages chacune montée sur le cadre par un axe de pivotement (27, 28) parallèle à l'axe de rotation x-x' du rotor et liée à un organe moteur (29, 30) de commande en ouverture - fermeture par rapport au cadre. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'une des cages définit, par elle-même, la paroi périphérique du carter, tandis que l'autre porte la grille de calibrage et le bac de stockage temporaire. 12 - Appareil selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que les cages sont assujetties sur le cadre en position de fermeture du carter par un dispositif de verrouillage commun (70).