Brevet FR2711552A1 — publié le 19950505

DECHIOUETEUR DE RECIPIENTS PLASTIOUES ET INSTALLATION DE COLLECTE DE RECIPIENTS La présente invention a pour objet un déchiqueteur de récipients plastiques, ainsi qu une installation de collecte de récipients équipée d'un tel déchiqueteur. Elle trouve particulièrement son application dans le domaine du tri sélectif de récipients et du stockage de récipients plastiques usagés, en vue de leur collecte sous forme plus dense. Dans la suite du présent texte, le terme récipient plastique désigne de manière général tout type de contenant réalisé dans un matériau plastique, du type PVC, polyéthylène ou autre Dans le domaine de la récupération de récipients usagés, il est connu d'utiliser des containers, dédiés au stockage temporaire exclusivement de récipients en plastique, et plus particulièrement de bouteilles en plastique. D'autres containers seront utilisés uniquement pour le stockage d'un autre type particulier de récipients, tels que des récipients en verre. Ceci permet d'effectuer manuellement un premier tri des récipients usagés, en vue de leur collecte. Lorsqu'un container est rempli, il est nécessaire de le vider en récupérant les récipients qu'il contient pour les envoyer dans une usine de traitement de déchets. S'agissant d'un container dédié au stockage de récipients en plastique, cette récupération se fait généralement par aspiration. Les récipients plastiques ainsi collectés sont ensuite envoyés dans une usine de traitement où ils sont broyés et déchiquetés mécaniquement en grande quantité. Un des inconvénients majeurs du mode de stockage temporaire précité réside dans le volume important occupé par chaque récipient à l'intérieur d'un container. Pour un container de taille donnée, le nombre de récipients pouvant être stockés temporairement est limité, comparativement au volume du container. Ainsi, le container se trouve rapidement rempli avec une masse de récipients qui est faible par rapport au volume du container. Il est donc nécessaire d'effectuer une vidange fréquente et coûteuse de chaque container. Le but principal que s'est fixé la demanderesse est de proposer un déchiqueteur de récipients plastiques d'un type nouveau, qui permet le déchiquetage d'un seul récipient plastique à la fois, et qui ne nécessite pas de puissance installée importante. Un autre but de l'invention est de pallier l'inconvénient précité des containers de récipients plastiques , en proposant un déchiqueteur suffisamment simple et autonome pour être facilement monté à l'intérieur d'un container, et permettre d'effectuer le déchiquetage des récipients plastiques , au fur et à mesure de leur introduction dans le container. On augmente ainsi considérablement le nombre de récipients pouvant être stockés dans un container de volume donné. Ces buts sont parfaitement atteints par le déchiqueteur de récipients plastiques de l'invention. De manière caractéristique, celui-ci est constitué successivement sur le parcours d'un récipient plastique - d'un canal de guidage, - de deux cylindres de pression rotatifs adjacents, - et de moyens de déchiquetage du récipient plastique aplati. La périphérie extérieure d'au moins un des deux cylindres de pression est en outre portée à une température suffisante pour rendre malléable le récipient plastique, lors de son passage entre les deux cylindres, de telle sorte que le récipient plastique est aplati sous les effets combinés d'écrasement et de chauffage entre les deux cylindres. Selon un mode préféré de réalisation, le parcours du récipient plastique à l'intérieur du déchiqueteur est vertical. Dans ce cas, le canal de guidage est vertical et permet l'acheminement par gravité d'un récipient plastique en position verticale jusqu'aux deux cylindres de pression ; les cylindres de pression sont situés dans un plan sensiblement horizontal à l'aplomb du canal de guidage. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation de collecte de récipients, qui de manière connue comporte un container avec dans sa partie supérieure au moins une ouverture d'introduction des récipients, et de manière caractéristique comprend en outre - un déchiqueteur selon le mode préféré de réalisation, fixé dans la partie supérieure du container, - et au moins une goulotte qui permet l'acheminement successif de chaque récipient introduit dans le container, jusqu'à l'entrée du déchiqueteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'un mode particulier de réalisation d'une installation de collecte selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure l est une représentation schématique de la structure interne d'un mode préféré de réalisation d'un déchiqueteur monobloc de bouteilles plastiques, selon l'invention, - et la figure 2 est une représentation partielle d'une installation de collecte de bouteilles, équipée du déchiqueteur monobloc de la figure 1. Le déchiqueteur monobloc 1 de la figure l est utilisé pour effectuer la découpe unitaire de bouteilles plastiques 2 de tailles variables, en morceaux de tailles sensiblement identiques. Dans le mode préféré de réalisation qui va être à présent décrit, les bouteilles 2 sont introduites une à une en position verticale, et suivent notamment sous l'effet de gravité, un parcours vertical à l'intérieur du déchiqueteur 1. Conformément à l'invention, le déchiqueteur monobloc 1 est constitué successivement sur le parcours d'une bouteille plastique 2 - d'un canal de guidage 3 vertical - de deux cylindres de pression 4a et 4b, rotatifs, adjacents et situés dans un même plan sensiblement horizontal, à l'aplomb du canal de guidage 3 - de moyens de déchiquetage 5. Ces différents éléments sont montés à l'intérieur d'un carter de protection 6, comportant dans sa partie supérieure une ouverture d'introduction 7a des bouteilles plastiques 2 en position verticale, qui débouche directement dans le canal de guidage 3, et dans sa partie inférieure d'une ouverture d'évacuation 7k par gravité des morceaux de bouteilles plastiques, après déchiquetage. Le cylindre de pression 4a est entraîné positivement en rotation dans le sens de la flèche F, au moyen directement d'un moteur-réducteur 8. Dans l'exemple particulier illustré à la figure 1, le cylindre de pression 4b est monté libre en rotation. Cependant, dans le cadre de l'invention, il pourrait également être avantageusement entraîné positivement en rotation dans un sens opposé et avec la même vitesse que le cylindre de pression 4a au moyen par exemple d'un système satellite monté entre les deux arbres de rotation des cylindres de pression. Les deux cylindres de pression 4a 4b sont utilisés pour réaliser l'aplatissement d'une bouteille plastique 2, préalablement à son déchiquetage. A cet effet, les deux cylindres 4a et 4b sont adjacents de telle sorte que leur périphérie extérieure respective 10a, 10b est espacée d'un écart légèrement inférieur à l'épaisseur maximale d'une bouteille plastique aplatie. La bouteille 2 est ainsi écrasée sous l'effet de pression, lors de son passage entre les deux cylindres 4a et 4b. Lorsqu'une bouteille plastique 2 est introduite par l'ouverture 7a elle est acheminée par gravité tout en étant maintenue en position verticale dans le canal de guidage vertical 3, à destination de l'espace existant entre les deux cylindres de pression. Une fois en contact avec les deux cylindres 4a et 4b, elle est entraînée entre les deux cylindres 4a 4b sous l'effet non seulement de son propre poids mais surtout de la rotation du cylindre 4a et éventuellement de la rotation du cylindre 4b en sens opposé lorsque celui-ci est entraîné positivement en rotation. Dans l'exemple illustré à la figure 1, le cylindre 4b étant monté libre en rotation, sa rotation dans un sens opposé à celui du cylindre de pression 4a est obtenuè sous l'effet de frottement avec la bouteille plastique 2. Afin de faciliter cet aplatissement de la bouteille de plastique 2, le cylindre de pression 4b est équipé intérieurement d'une résistance chauffante 9, qui permet de porter sa périphérie extérieure lOb à une température suffisante pour commencer à faire fondre la bouteille plastique 2, et la rendre malléable. La bouteille plastique 2 est par conséquent transformée en une bouteille 2' aplatie, dont les parois sont accolées, sous les effets combinés de chauffage et d'écrasement entre les deux cylindres de pression 4a et 4~. Dans un exemple précis de réalisation, la température de chauffage du cylindre 4b était d'environ 60 Celsius. On pourrait, dans un autre mode particulier de réalisation, envisager d'équiper également le cylindre de pression 4a avec une résistance de chauffage. L'aplatissement préalable de la bouteille plastique 2 permet d'évacuer par la même occasion le liquide résiduel que peut contenir la bouteille plastique. De plus, lorsque la bouteille comporte un bouchon amovible, celui-ci se trouve automatiquement désolidariser de la bouteille. L'acheminement de la bouteille plastique 2 depuis sa sortie du canal de guidage 3 jusqu'aux moyens de déchiquetage 5 étant assuré principalement par contact avec la périphérie extérieure du cylindre de pression 4a et éventuellement du cylindre 4b, chacun de ces deux cylindres de pression 4a,4-b est avantageusement équipé sur toute sa périphérie extérieure i 10d, l Ok, d'une garniture de dents, qui permet de faciliter la prise de la bouteille et par là-même son acheminement entre les deux cylindres, jusqu'aux moyens de déchiquetage 5. Ces deux garnitures de dents doivent être complémentaires l'une de l'autre, de manière à venir s'emboîter l'une dans l'autre, lors de la rotation des deux cylindres de pression 4a 4b, et passer à travers les parois de la bouteille plastique 2. Par ailleurs, l'emboîtement des dents de la gamiture du cylindre de pression 4a, qui est entraîné positivement en rotation, avec celles de la garniture du cylindre de pression 4b provoque par la même occasion l'entraînement en rotation en sens opposé du cylindre de pression 46, dans le mode particulier de réalisation où celuici est monté libre en rotation. Les moyens de déchiquetage 5 sont constitués d'une contre-lame 11 qui est fixée à l'intérieur du carter de protection 6, et d'un rotor 12 monté libre en rotation dans un plan sensiblement horizontal, et équipé de lames de déchiquetage 13 qui sont réparties régulièrement sur toute sa périphérie extérieure. Le rotor 12 de déchiquetage est entraîné en rotation de façon synchrone avec le cylindre de pression 4a par l'intermédiaire d'une courroie crantée 14. Le synchronisme entre la rotation du rotor 12 de déchiquetage et du cylindre de pression 4a, et la répartition régulière des lames 13 à la périphérie du rotor 12 permettent d'obtenir une découpe régulière de la bouteille plastique aplatie 2', en morceaux de tailles sensiblement identiques, et cela quelle que soit la taille de cette bouteille. La rotation du rotor 12 pourra évidemment également être obtenue au moyen d'un moteur indépendant. Dans ce cas, pour obtenir la synchronisation voulue, la commande de ce moteur devra être asservie électroniquement à partir de la rotation du cylindre 4a. Le déchiqueteur monobloc 1 qui vient d'être décrit est particulièrement adapté pour être monté à l'intérieur de la partie supérieure d'un container de stockage , en sorte de constituer une installation de collecte des bouteilles, telle que celle illustrée à la figure 2, et dans laquelle les bouteilles plastiques sont déchiquetées sur place. Le container 15 de l'installation de la figure 2 est similaire aux containers actuellement utilisés pour effectuer le stockage temporaire de bouteilles usagées intactes. Il comporte dans sa partie supérieure une pluralité d'ouvertures 15a pour l'introduction des bouteilles dans le container 15 et qui sont réparties régulièrement sur toute sa périphérie. L'installation de collecte de l'invention illustrée à la figure 2, comprend en outre une goulotte 16 permettant l'acheminement successif par gravité des bouteilles de plastique 2 introduites, jusqu'à l'ouverture d'introduction 7a du carter de protection 6. Afin de faciliter l'introduction de chaque bouteille plastique dans l'ouverture 7a, il est prévu un entonnoir supplémentaire 17 qui est fixé sur la face supérieure du carter 6. Afin d'éviter qu'une bouteille qui n'est pas en plastique puisse être acheminée jusqu'au déchiqueteur monobloc 1 après avoir été introduite par un usager dans l'ouverture 15g et d'empêcher par là-même une détérioration du déchiqueteur monobloc 1, I'installation de l'invention a été perfectionnée en équipant la goulotte 16 d'une trappe d'évacuation 18, dont l'ouverture et la fermeture sont commandées électriquement, et qui fait office de jauge de contrainte, afin de permettre la pesée de chaque bouteille introduite dans la goulotte 16. L'installation perfectionnée comprend en outre - des moyens de blocage 19 qui sont commandés électriquement, qui sont positionnés en sortie de goulotte 16, en aval de la trappe d'évacuation 18, et qui permettent un maintien en position d'une bouteille à l'intérieur de la goulotte 16, au-dessus de la trappe d'évacuation 18, pendant toute la durée nécessaire à la pesée, - un circuit électronique de commande (non représenté) qui est conçu en sorte de commander soit les moyens de blocage 19 afin de laisser passer la bouteille, soit l'ouverture puis la fermeture de la trappe d'évacuation, selon que le poids de la bouteille indiquée par la trappe d'évacuation, qui fait office de jauge de contrainte, est inférieur ou supérieur à une valeur pondérale prédéterminée. Dans un exemple particulier de réalisation, la trappe d'évacuation 18 était montée pivotante selon un axe de pivotement 1 8a horizontal et motorisée au moyen d'un moteur pas à pas à double sens de rotation ; les moyens de blocage 19 comportaient un électro-aimant 19a avec une butée magnétique 19k mobile en translation et permettant de faire obstacle au passage de chaque bouteille introduite dans la goulotte 16. De la sorte lorsqu'un usager introduit dans la goulotte 16, une bouteille en plastique, qui est légère et dont le poids est inférieur à la valeur pondérale prédéterminée, le circuit électronique commande l'ouverture des moyens de blocage 19, afin de laisser passer la bouteille plastique jusqu'à l'entrée du déchiqueteur 1, puis après un court laps de temps, commande à nouveau la fermeture des moyens de blocage 19, afin de bloquer en position la bouteille suivante. Lorsqu'un usager introduit une bouteille dont le poids est supérieur à la valeur pondérale prédéterminée, le circuit électronique commande l'ouverture de la trappe d'évacuation 18, puis après un court laps de temps, commande la fermeture de la trappe d'évacuation. La bouteille qui a ainsi été détectée comme étant trop lourde est par exemple redirigée vers l'extérieur du container 15, en transitant par gravité dans le canal d'évacuation 20. On pourrait également concevoir que ce canal d'évacuation 20 débouche dans un compartiment intérieur du container. En choisissant judicieusement la valeur pondérale prédéterminée, il est possible d'effectuer un tri efficace des bouteilles plastiques d'une part, qui sont très légères, et des autres bouteilles d'autre part qui sont généralement réalisées en verre, et qui sont donc sensiblement plus lourdes. Dans un exemple précis de réalisation, la valeur pondérale prédéterminée qui avait été choisie valait environ 80g. Grâce à l'installation perfectionnée de collecte qui vient d'être décrite, il est possible d'effectuer un stockage temporaire, de bouteilles plastiques sous forme déchiquetée, avec un tri automatique à l'entrée du container. La capacité de stockage du container utilisé dans l'installation de l'invention se trouve considérablement accrue, comparativement à son utilisation classique pour le stockage temporaire de bouteilles plastiques entières très volumineuses. L'invention n'est pas limitée au déchiquetage et à la collecte de bouteilles plastiques, mais peut s'étendre à tout type de récipients plastiques. Par ailleurs, il est possible d'équiper l'installation de collecte de moyens d'identification des bouteilles autres que le seul contrôle par pesée ; il pourra par exemple s'agir d' un détecteur de métaux, permettant d'évacuer les boites métalliques, du type canettes, qui bien que n'étant pas réalisées en plastique, ont généralement un poids inférieur à 80g ; il pourrait également être prévu, dans le cadre de l'installation de collecte de l'invention, d'équiper la goulotte 16 avec un lecteur de codes barres, permettant d'identifier et de trier les bouteilles en entrée, en fonction d'informations particulières, telles que la marque des bouteilles, et qui sont inscrites sur leur étiquette. REVENDICATIONS 1. Déchiqueteur de récipients plastiques caractérisé en ce qu'il est constitué successivement sur le parcours d'un récipient plastique (2) - d'un canal de guidage (3), - de deux cylindres de pression (4a,4b) rotatifs adjacents, - et de moyens de déchiquetage (5) du récipient plastique aplati (2'), et en ce que la périphérie extérieure d'au moins un des deux cylindres de pression (4a,4b) est portée à une température suffisante pour rendre malléable le récipient plastique (2), lors de son passage entre les deux cylindres, de telle sorte que le récipient plastique (2) est aplati sous les effets combinés d'écrasement et de chauffage entre les deux cylindres. 2. Déchiqueteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque cylindre de pression (4a,4b) est pourvu sur toute sa périphérie extérieure (lOa,lOb) d'une garniture de dents, les deux garnitures de dents venant s'emboîter l'une dans l'autre lors de la rotation des deux cylindres, en sorte d'assurer à la fois un écrasement efficace du récipient plastique (2), et son entraînement entre les deux cylindres, jusqu'aux moyens de déchiquetage (5). 3. Déchiqueteur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens de déchiquetage sont constitués d'une contre-lame (11) fixe et d'un rotor de déchiquetage (12), dont la périphérie extérieure est équipée de lames de déchiquetage (13), qui coopèrent avec la contre-lame (11) pour effectuer la découpe du récipient plastique aplati (2'). 4. Déchiqueteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la rotation du rotor de déchiquetage (12) est synchronisée avec celle des deux cylindres de pression (4a,4b), en sorte d'effectuer une découpe régulière de chaque récipient plastique aplati (2'). 5. Déchiqueteur selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'au moins un premier cylindre de pression (4a) est entraîné positivement en rotation, au moyen d'un moteur-réducteur (8), le deuxième cylindre de pression (4b) étant soit monté libre en rotation, soit également entraîné positivement en rotation à la même vitesse et dans un sens opposé, et en ce que le rotor de déchiquetage (12) est entraîné en rotation par le premier cylindre de pression (4a), au moyen d'une courroie de guidage (14), du type courroie crantée. 6. Déchiqueteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le parcours du récipient plastique à l'intérieur du déchiqueteur étant vertical, le canal de guidage (3) est vertical et permet l'acheminement par gravité d'un récipient plastique (2) en position verticale jusqu'aux deux cylindres de pression (4a,4b), qui sont situés dans un plan sensiblement horizontal à l'aplomb du canal de guidage (3). 7. Installation de collecte de récipients, comportant un container (15) avec dans sa partie supérieure au moins une ouverture d'introduction (15a) des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre - un déchiqueteur (1) selon la revendication 6, fixé dans la partie supérieure du container (15), - au moins une goulotte (16) qui permet l'acheminement successif de chaque récipient introduit dans le container (15), jusqu'à l'entrée du déchiqueteur (1). 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce que la goulotte (16) est équipée d'une trappe d'évacuation (18), dont l'ouverture et la fermeture sont commandées électriquement, en ce que l'installation comprend en outre - des moyens de blocage (19), permettant un maintien en position d'un récipient à l'intérieur de la goulotte (16), et situés en aval de la trappe d'évacuation (18), - un circuit électronique de commande des moyens de blocage (19) et de la trappe d'évacuation (18), - et des moyens d'identification de chaque récipient maintenu en position dans la goulotte (16) par les moyens de blocage, qui délivrent à destination du circuit électronique de commande, une ou plusieurs informations d'identification du récipient, et en ce que le circuit électronique de commande est conçu en sorte de commander à partir de la ou des informations d'identification , soit les moyens de blocage (19) afin de laisser passer le récipient, soit l'ouverture puis la fermeture de la trappe d'évacuation (18), selon qu'il s'agit d'un récipient en plastique ou non. 9. Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que les moyens d'identification comportent des moyens de pesée du récipient qui délivrent une information correspondant au poids du récipient, et en ce que le circuit électronique commande les moyens de blocage ou la trappe d'évacuation, selon que le poids du récipient est inférieur ou supérieur à une valeur pondérale prédéterminée. 10. Installation selon la revendication 8 ou 9 caractérisée en ce que les moyens d'identification comportent des moyens de détection de métal, et en ce que le circuit électronique commande les moyens de blocage ou la trappe d'évacuation, selon que le récipient n'est pas ou est en métal.