Brevet FR2720970A1 — publié le 19951215

La présente invention a pour objet un dispositif de séparation, par pressage et extrusion, des deux matériaux composant certains déchets industriels, en vue de la récupération d'au moins l'un d'eux, par exemple le caoutchouc et la nappe textile ou métallique des pneumatiques usés. On a déjà proposé, dans le document EP 0.018.664, un procédé et un dispositif pour le broyage de déchets en caoutchouc utilisant la pression et le fluage. L'un des dispositifs décrits est constitué d'une enceinte cylindrique perforée radialement dans laquelle se déplace axialement un outil de pression, le pneumatique à traiter étant préalablement introduit autour dudit outil dans ladite enceinte. Ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas permettre d'atteindre des cadences élevées de traitement, et de plus de nécessiter une machine par diamètre de pneumatique traité. Un autre dispositif décrit dans ce document, utilise deux tambours tournant en contre-rotation, les surfaces cylindriques desdits tambours comportant des ouvertures dans lesquelles le caoutchouc flue sous la pression exercée. Ce dispositif, s'il permet des cadences plus élevées, présente toutefois certains inconvénients, car d'une part il ne permet pas de séparer le caoutchouc de la nappe métallique ou textile, le résultat obtenu étant plus proche d'un broyage que d'une séparation des différents matériaux, et d'autre part, en cas de surépaisseur de la matière à broyer, par exemple les tringles des pneumatiques de poids-lourds, le dispositif ne peut que caler ou casser. De plus les moyens mis en oeuvre ne permettent pas l'évacuation de la matière récupérée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de séparation, par pressage et extrusion, en vue de leur récupération, des deux matériaux composant certains déchets industriels, permettant d'obtenir une séparation effective des matériaux récupérables. Un dispositif selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte d'une part deux cylindres superposés d'axes parallèles, susceptibles d'être écartés l'un de l'autre et maintenus fermement dans une position donnée, dont l'un est entraîné en rotation à une vitesse variable, et qui sont essentiellement constitués chacun d'une ossature robuste et évidée recouverte extérieurement d'une virole fine percée d'une pluralité d'orifices régulièrement répartis; en ce qu il comporte d'autre part, au droit de la région de rapprochement desdits cylindres, en amont de ceux-ci, un convoyeur vibrant d'alimentation; et en ce qu'il comporte enfin, en aval desdits cylindres, deux lames racleuses horizontales, une pour chacun des cylindres, dont les bords de coupe entrent en contact avec les viroles desdits cylindres, au plus près de leur région de rapprochement. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, un flanc de chacun des cylindres est ouvert, et ils comportent intérieurement des moyens permettant d'évacuer la matière arrachée par extrusion. Les moyens d'évacuation de la matière extrudée sont soit des racleurs hélicoïdaux, soit des parois de forme ellipsoidale, inclinées, montées en libre rotation autour de l'axe du cylindre et lestées à une extrémité du côté ouvert dudit cylindre. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon ;'invention, les orifices d'une virole occupent sensiblement la moitié de la surface de celle-ci. L'un des cylindres du dispositif selon l'invention, de préférence le cylindre inférieur, est fixe, solidaire d'un châssis, et entrainé en rotation par un moteur, tandis que l'autre cylindre est en rotation libre et peut être éloigné du premier ou rapproché, jusqu'à venir à son contact, selon la nature du produit à traiter. Le produit à traiter est amené, par 1 intermédiaire du convoyeur vibrant, jusqu'aux abords des rouleaux qui l entrainent, le matériau fluable pénétrant dans les orifices de la virole, puis en sortie des cylindres les lames racleuses séparent ledit matériau de celui qui n'a pas flué, le matériau extrudé tombant alors dans les cylindres et étant évacué vers l'extérieur. Il est à noter que le dispositif peut comporter des moyens connus permettant d'utiliser la chaleur et/ou un flux d'eau afin d'améliorer le processus de séparation. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue schématique de profil d'un dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique partielle de face et en coupe du même dispositif. Si on se réfère à ces figures on peut voir qu'un dispositif de séparation selon l'invention comporte, solidarisés à un châssis 1, deux cylindres 2 et 3 superposés, d'axes , respectivement 20 et 30, parallèles et horizontaux, tournant dans des paliers, respectivement 21 et 31, le cylindre inférieur 2 étant mené en rotation dans le sens de la flèche R par un moteur 4, non représenté sur la figure 1. La partie du châssis 1 supportant les paliers 31 est constituée de deux bras parallèles 10 dont un seul est visible sur la figure 1, mobiles par rapport au reste du châssis 1, par pivotement par une de leurs extrémités autour d'un axe horizontal il parallèle aux axes 20 et 30, sous l'effet d'au moins un vérin 12 s'appliquant à leur autre extrémité, ledit pivotement ayant pour effet de modifier l'écartement des deux cylindres 2 et 3. Le réglage de l'écartement des cylindres 2 et 3 est réalisé au moyen d'une butée 13, réglable en hauteur, solidaire du châssis 1 du côté du vérin 12, et contre laquelle prennent appui les bras 10. Chacun des cylindres 2 et 3 est essentiellement constitué d'une armature robuste, respectivement 22 et 32, largement évidée, recouverte extérieurement d'une virole fine, respectivement 23 et 33, perforée d'une pluralité d'orifices, respectivement 24 et 34, régulièrement répartis et occupant sensiblement la moitié de la surface des viroles 23 et 33. Le produit à traiter est amené au plus près et en amont des cylindres 2 et 3, dans la région 5 où ceux-ci sont le plus proches, au moyen d'un convoyeur vibrant 50. Chacun des cylindres 2 et 3 comporte en aval une lame racleuse horizontale, respectivement 25 et 35, non représentées sur la figure 2, dont le bord coupant, respectivement 26 et 36, affleure sensiblement tangentiellement la virole, respectivement 23 et 33. La lame racleuse 35 du cylindre 3 est montée fixement sur un support 37 solidaire des bras 10, tandis que la lame racleuse 25 du cylindre 2 est solidaire d'un support 27 monté pivotant, avec possibilité de blocage, autour de l'axe 20, permettant le retrait de la lame 25 en cas de bourrage en sortie des cylindres 2 et 3. I1 y a lieu de remarquer d'une part que les bords 26 et 36 ne sont pas dans un même plan vertical, le bord 26 étant engagé plus profondément dans la région 5, et d'autre part que la lame 25 pourrait aussi bien être solidarisée à un support du même type que le support 27. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant - le produit à traiter, par exemple des pneumatiques usés ou des morceaux de pneumatiques, est amené dans la région 5 par ie convoyeur vibrant 50, et du fait de la rotation du cylindre 2 elle est entraînée et pressée entre les deux cylindres 2 et 3, ce qui a pour effet la contre-rotation, dans le sens R', du cylindre 3 par friction et inertie;; - sous effet de la pression le caoutchouc flue et est extrudé à travers les orifices 24 et 34, et du fait que ces orifices 24 et 34 occupent sensiblement la moitié de la surface des viroles 23 et 33, la remontée du caoutchouc dans ces orifices est approximativement de deux fois son épaisseur moyenne, d'où une bonne pénétration et un commencement d'arrachement du caoutchouc de son substrat, la faible épaisseur des viroles 23 et 33 permettant de plus une expansion du produit après franchissement des orifices, ce qui facilite son arrachement - en aval des cylindres 2 et 3 les lames 25 et 35 achèvent la séparation du caoutchouc en raclant la surface des viroles 23 et 33, avant que celui-ci ne ressorte des orifices 24 et 34, - enfin le substrat débarrassé du caoutchouc, c'est-à-dire la nappe textile ou métallique, est éjecté en aval des lames 25 et 35. Le caoutchouc après son extrusion tombe à l'intérieur des cylindres 2 et 3, sur des parois inclinées, respectivement 6 et 7, comme cela est visible sur la figure 2. La paroi 6 est de forme ovale, elle est inclinée diagonalement dans le cylindre 3 et traversée centralement par l axe 30 sur lequel elle est montée en libre rotation par l'intermédiaire d'un palier 60, et son bord 61 racle la paroi interne de l'armature 32. Un flanc 38 du cylindre 3, ouvert et garni d'un rebord périphérique 39, permet l'évacuation du caoutchouc dans un récipient ou un convoyeur extérieur 62, tandis que la partie 63 de la paroi 6 du côté du flanc 38 est lestée de manière que la paroi 6 reste inclinée par gravité pendant la rotation du cylindre 3. De la meme manière, le cylindre 2 comporte un flanc ouvert 28 garni d'un rebord 29 débouchant au-dessus d'un récipient ou convoyeur extérieur 72, et la paroi 7 est de forme semi-ovale, inclinée dans la demi-partie inférieure du cylindre 2, sous i'axe 20, en libre rotation sur l'axe 20 par l intermédiaire d'un palier 70, son bord 71 raclant la paroi interne de i armature 22, et sa partie 73 du côté du flanc ouvert 28 étant lestée. Les avantages procurés par le dispositif objet de la présente invention, notamment vis-à-vis de celui du document EP 0.018.664, sont les suivants - possibilité d'adapter l'écartement entre les cylindres en fonction de la nature de la matière à traiter, par exemple dans le cas de pneumatiques de poids-lourds, cet écartement tenant compte de l'épaisseur des tringles de ceux-ci - un seul cylindre moteur, ce qui réduit les coûts de fabrication, sachant qu'un tel dispositif nécessite une grande puissance. - les matériaux sont parfaitement séparés, la nappe textile ou métallique ne flue pas à travers les orifices des viroles. du fait que les cylindres ne sont pas en contact et que c'est le matériau le plus tendre qui flue en priori, ce qui permet de plus la récupération du matériau qui n'a pas flué. - possibilité en cas d'usure ou de casse de remplacer uniquement les viroles. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. En particulier, si la description ci-dessus porte sur le traitement des pneumatiques usés, le dispositif selon l invention peut également être appliqué au traitement de nombreux autres déchets industriels. REVENDICATIONS 1) Dispositif de séparation, par pressage et extrusion, des deux matériaux composant certains déchets industriels, en vue de la récupération d'au moins l'un d'eux, caractérisé en ce qu'il comporte d'une part deux cylindres (2, 3) superposés d'axes (20, 30) parallèles, susceptibles d'être écartés l'un de l'autre et maintenus fermement dans une position donnée, dont l'un est entraîné en rotation à une vitesse variable, et qui sont essentiellement constitués chacun d'une ossature robuste et évidée (22, 32) recouverte extérieurement dune virole fine (23, 33) percée d'une pluralité d'orifices (24, 34) régulièrement répartis; en ce qu'il comporte d'autre part, au droit de la région (5) de rapprochement desdits cylindres (2, 3), en amont de ceux-ci, un convoyeur vibrant (50) d'alimentation; et en ce qu'il comporte enfin, en aval desdits cylindres (2, 3), deux lames racleuses horizontales (25, 35), une pour chacun desdits cylindres (2, 3), dont les bords de coupe (26, 36) entrent en contact avec les viroles (23, 3?) desdits cylindres (2, 3) au plus près de leur region (5) de rapprochement. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les cylindres (2, 3) sont montés par l'intermédiaire de leurs axes 20, 30) dans un châssis (1), le cylindre inférieur (2) étant entraîné en rotation par un moteur (4), et le cylindre superieur (3) monté en libre rotation dans des paliers (31) solidaires de bras (10) montés pivotants sur ledit châssis i1i par l'une de leurs extrémités autour d'un axe (11) parailèle auxdits axes (20, 30), le pivotement étant commandé par au moins un vérin (12) appliqué à l'autre extrémité desdits bras (10), et limité par une butée (13) réglable en hauteur, solidaire du châssis (1) à proximité du vérin (12). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'un flanc (28, 38) de chacun des cylindres (2, 3) est ouvert, lesdits cylindres (2, 3) comportant intérieurement des moyens permettant d'évacuer la matière arrachée par extrusion. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'un moyen interne d'évacuation est constitué d'une paroi (6, 7) inclinée de forme ellipsoïdale, dont le bord (61) racle la paroi interne du cylindre (2, 3), montée en libre rotation sur l'axe (20, 30), et dont la partie proche du flanc ouvert (28, 38) est lestée. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la paroi (6) est ovale, et est inclinée diagonalement dans le cylindre (3). o) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la paroi (7) est semi-ovale, et est disposée dans la demi-partie inférieure du cylindre (2), sous l'axe (20). 7) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'un moyen interne d'évacuation est un racleur hélicoïdal. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les orifices (24, 34) d'une virole (23, 33) occupent sensiblement la moitié de la surface de ladite virole (23, 33). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'utiliser la chaleur et/ou un flux d'eau pour améliorer le processus de séparation.