Brevet FR2732247A1 — publié le 19961004

L'invention concerne une machine de tri d'objets en plastique à base d'au moins un capteur capable de reconnaître un objet en matière plastique à trier, ledit capteur délivrant, Iors de la phase d'identification dudit objet, des signaux de début et de fin d'objet, lorsque cet objet défile devant le capteur. La présente invention concerne donc une machine de tri d'objets en plastique. La vocation du système est de réaliser le tri d'objets et notamment ici le tri de bouteilles plastiques se présentant sous l'aspect d'amas, de conformation 1 0 imprécise, de couleur et nature hétérogènes. Le critère du tri dépend du capteur utilisé choisi selon les propriétés des objets à identifier (nature, couleur, conformation, composition chimique, propriétés physiques...). 1 5 Par simplification, dans la suite de cette description, on décrit la séparation de bouteilles plastiques de compositions différentes mais l'appareil décrit convient à la séparation de tous objets en plastique quelle que soit leur forme. On a déjà proposé des appareils pour séparer par détecteurs optiques 2 0 des bouteilles de verre (EP-A-479756) ou par d'autres moyens (US-A5314072). Le présent appareillage permet la séparation de bouteilles en plastique. Le système se compose de 5 sous-ensembles fonctionnels: (les numéros de référence se rapportent à la figure). Au moins une trémie de réception (1) C'est le point d'approvisionnement de la machine; le remplissage de la trémie 3 0 s'effectue par un moyen de manutention (exemple un chargeur à godets). Dans la partie inférieure de la trémie le convoyeur d'extraction (2) assure la régulation du débit de la matière à trier. Au moins un crible (3) De longueur variable le crible est destiné à évacuer les fragments ainsi que les objets de dimension réduite non acceptables par le trieur. Au moins un élévateur (à bande par exemple) (4) Il assure l'alimentation, à débit constant, du séparateur. 1 0 Au moins un séparateur aligneur à bol centrifuge (5) (6) Ce sous-ensemble se décompose en deux parties: * Une cuve sphérique possédant dans sa partie supérieure une piste 1 5 périphérique horizontale limitée par une couronne extérieure fixe ou rive, interrompue partiellement sur sa longueur. La cuve est entraînée en rotation selon un axe vertical et reçoit les objets à trier. * Un cône, dont le sommet orienté vers le haut, est entraîné en rotation selon un axe incliné (de 15 par exemple) par rapport à la verticale et tournant à l'intérieur de la cuve. Le cône s'inscrit dans la cuve; son diamètre étant égal à celui de la cuve au jeu de fonctionnement près. Dans son mouvement de rotation le cône entraîne les objets à sa périphérie. Arrivés au point "haut" du cône la génératrice de celui-ci est au niveau de la 3 0 piste périphérique horizontale. Les objets sont plaqués contre la rive par l'action de la force centrifuge. La largeur de la piste est telle qu'un seul objet peut s'y trouver. Chaque objet est ainsi aligné. L'interruption pratiquée dans la rive permet le passage de l'objet isolé sur le tapis de tri suivant. Au moins un tapis de tri (8) Situé à la périphérie de la piste précédente, le tapis de tri est entraîné indépendamment et de manière concentrique à la cuve. Sa vitesse de rotation, supérieure ou égale à celle de la cuve permet d'augmenter l'intervalle entre les objets au passage d'une couronne à l'autre. La trajectoire décrite par le tapis est divisée en secteurs angulaires. Le premier secteur, situé immédiatement après l'interruption pratiquée dans la 1 0 rive, est réservé à l'identification de l'objet. La structure maillée du tapis autorise un positionnement du capteur (7) en dessous ou au dessus de l'objet à identifier. Le nombre des secteurs suivants est fonction de la sélectivité que l'on souhaite apporter aux objets. Le dernier secteur est une zone de rebut pour les objets mal ou non identifiés. 1 5 Un système d'éjection est situé sous le tapis de tri au niveau de chaque silo de réception (A) (B) ( C) (D). Les objets une fois éjectés dans leur silo spécifique sont repris par le moyen de manutention adapté à l'utilisation. 2 0 Le principe décrit précédemment s'applique au tri des bouteilles plastiques constituées de différents matériaux: polychlorure de vinyle, polyéthylène téréphtalate, polyéthylène, polypropylène... dont le mélange ne permet pas le recyclage à ce jour. Les bouteilles doivent donc être triées par matériau avant d'être expédiées vers différents centres de recyclage spécialisés. Le taux de pureté des plastiques triés est supérieur à 98%. L'élément essentiel de la machine de tri est le capteur qui permet de 3 0 reconnaître les différents matériaux. Le capteur utilisé est par exemple, un spectromètre à broche infrarouge (NIR) à filtres factoriels de BUHLER. Les bouteilles à identifier sont illuminées avec des lampes halogènes puis mesurées sans contact physique avec le capteur. L'éjection des bouteilles s'effectue par poussée d'air comprimé. Les soufflettes utilisées délivrent un jet directionnel précis et mesurable. L'ensemble de l'installation est piloté généralement par un automate qui assure principalement la régulation du débit de bouteilles, le dialogue avec le capteur ainsi que la commande des éjecteurs. Le trieur affecte l'objet identifié au silo spécifique. Le tapis de tri est équipé d'un capteur angulaire de position. La position angulaire relative de chaque 1 0 silo de réception par rapport à la position de référence du capteur d'identification est préalablement mesurée puis paramétrée au niveau de l'automate. Lors de la phase d'identification le capteur délivre à l'automate les signaux de 1 5 début et de fin d'objet. Ces signaux sont synchronisés par l'automate aux informations délivrées par le capteur de distance afin de mesurer la longueur de l'objet. La connaissance de cette longueur permet de déterminer le point d'impact optimum du tir. L'identification détermine le silo de réception et donc la course que devra parcourir l'objet jusqu'à sa destination o il sera éjecté. Ainsi l'invention concerne une machine de tri d'objets en plastique à base d'au moins un capteur capable de reconnaître un objet en matière plastique à trier, ledit capteur délivrant, lors de la phase d'identification dudit objet, des signaux de début et de fin d'objet, lorsque cet objet défile devant le capteur. (Il va de soi que l'on pourrait imaginer un appareil équivalent, entrant donc dans le cadre de la présente invention o l'objet est fixe, le capteur défilant 3 0 alors devant l'objet). La machine est généralement pilotée par un automate qui assure la régulation du débit de bouteilles, le dialogue avec le capteur ainsi que la commande des éjecteurs des objets identifiés. La machine à titre d'exemple comporte un tapis de tri, lui-même équipé d'un capteur angulaire de position. De préférence un trieur affecte l'objet identifié à un silo spécifique, le tapis de tri étant équipé dudit capteur angulaire de position, la position angulaire relative de chaque silo de réception par rapport à la position de référence dudit capteur d'identification étant préalablement mesurée puis paramètrée au niveau de l'automate, l'identification déterminant ensuite le silo de réception et donc la course que devra parcourir l'objet jusqu'à la destination d'o il sera éjecté. La machine comporte de préférence * Au moins une trémie de réception. * Au moins un crible destiné à évacuer les fragments ainsi que les objets de dimension réduite non acceptables par le trieur. * Au moins un séparateur aligneur. * Au moins un tapis de tri. 2 0 De façon plus détaillée, la machine comporte * Au moins une trémie de réception (1), point d'approvisionnement de la machine dont le remplissage s'effectue par exemple par un chargeur à godets dans la partie inférieure de la trémie, le convoyeur d'extraction (2) assurant la régulation du débit de la matière à trier. * Au moins un crible (3), de longueur variable et destiné à évacuer les fragments ainsi que les objets de dimension non acceptables par le trieur. - Au moins un élévateur (à bande par exemple) (4), assurant l'alimentation, à débit constant, d'un séparateur. ò Au moins un séparateur aligneur à bol centrifuge (5) (6), ce sous- ensemble se décomposant en deux parties - Une cuve sphérique possédant dans sa partie supérieure une piste périphérique horizontale limitée par une couronne extérieure fixe ou rive, interrompue partiellement sur sa longueur, la cuve étant entraînée en rotation selon un axe vertical et recevant les objets à trier. - Un cône, dont le sommet orienté vers le haut, est entraîné en rotation selon un axe incliné par rapport à la verticale et tournant à l'intérieur de la cuve, le cône s'inscrivant dans la cuve; son diamètre étant égal environ à celui de la cuve au jeu de fonctionnement près. * Au moins un tapis de tri_(8), situé à la périphérie de la piste précédente, le tapis de tri étant entraîné indépendamment et de manière concentrique à la cuve, sa vitesse de rotation, supérieure ou égale à celle de la cuve permettant d'augmenter l'intervalle entre les objets au passage d'une 1 5 couronne à l'autre, la trajectoire décrite par le tapis étant divisée en secteurs angulaires, le premier secteur, situé immédiatement après l'interruption pratiquée dans la rive, étant réservé à l'identification de l'objet, la structure maillée du tapis autorisant un positionnement du capteur (7) en dessous ou au dessus de l'objet à identifier, le nombre des 2 0 secteurs suivants étant fonction de la sélectivité que l'on souhaite apporter aux objets, le dernier secteur étant une zone de rebut pour les objets mal ou non identifiés, un système d'éjection étant situé sous le tapis de tri au niveau de chaque silo de réception (A) (B) ( C) (D). REVENDICATIONS 1) Machine de tri d'objets en plastique à base d'au moins un capteur capable de reconnaître un objet en matière plastique à trier, ledit capteur délivrant, lors de la phase d'identification dudit objet, des signaux de début et de fin d'objet, lorsque cet objet défile devant le capteur. 2) Machine selon la revendication 1 dans laquelle l'ensemble de l'installation est pilotée par un automate qui assure la régulation du débit des objets, le 1 0 dialogue avec le capteur ainsi que la commande des éjecteurs des objets identifiés. 3) Machine selon la revendication 2 comportant un tapis de tri, lui même équipé d'un capteur angulaire de position délivrant des signaux de début et 1 5 de fin d'objet lorsque cet objet défile devant le capteur lors de la phase d'identification de l'objet. 4) Machine selon la revendication 3 dans laquelle un trieur affecte l'objet identifié à un silo spécifique, le tapis de tri étant équipé dudit capteur angulaire de position, la position angulaire relative de chaque silo de réception par rapport à la position de référence dudit capteur d'identification étant préalablement mesurée puis paramétrée au niveau de l'automate, l'identification déterminant ensuite le silo de réception et donc la course que devra parcourir l'objet jusqu'à la destination d'o il sera éjecté. ) Machine selon l'une des revendications 1 à 4, comportant * Au moins une trémie de réception, * Au moins un crible destiné à évacuer les fragments ainsi que les objets de 3 0 dimension réduite non acceptables par le trieur. * Au moins un séparateur aligneur. * Au moins un tapis de tri. 6) Machine selon la revendication 5 comportant Au moins une trémie de réception (1), point d'approvisionnement de la machine dont le remplissage s'effectue par exemple par un chargeur à godets dans la partie inférieure de la trémie, le convoyeur d'extraction (2) assurant la régulation du débit de la matière à trier. * Au moins un crible (3), de longueur variable, et destiné à évacuer les fragments ainsi que les objets de dimension réduite non acceptables par 1 0 le trieur. * Au moins un élévateur (à bande par exemple) (4), assurant l'alimentation, à débit constant, d'un séparateur. * Au moins un séparateur aligneur à bol centrifuge (5) (6), ce sous- ensemble se décomposant en deux parties: - Une cuve sphérique possédant dans sa partie supérieure une piste périphérique horizontale limitée par une couronne extérieure fixe ou rive, interrompue partiellement sur sa longueur, la cuve étant entraînée en rotation selon un axe vertical et recevant les objets à trier. - Un cône, dont le sommet orienté vers le haut, est entraîné en rotation selon un axe incliné par rapport à la verticale et tournant à l'intérieur de la cuve, le cône s'inscrivant dans la cuve, son diamètre étant égal environ à celui de la cuve au jeu de fonctionnement près. * - Au moins un tapis de tri (8) situé à la périphérie de la piste précédente, le tapis de tri étant entraîné indépendamment et de manière concentrique 3 0 à la cuve, sa vitesse de rotation, supérieure ou égale à celle de la cuve permettant d'augmenter l'intervalle entre les objets au passage d'une couronne à l'autre, la trajectoire décrite par le tapis étant divisée en secteurs angulaires, le premier secteur, situé immédiatement après l'interruption pratiquée dans la rive, étant réservé à l'identification de 3 5 l'objet, la structure maillée du tapis autorisant un positionnement du capteur (7) en dessous ou au dessus de l'objet à identifier, le nombre des secteurs suivants étant fonction de la sélectivité que l'on souhaite apporter aux objets, le dernier secteur étant une zone de rebut pour les objets mal ou non identifiés, un système d'éjection étant situé sous le tapis de tri au niveau de chaque silo de réception (A) (B) (C) (D). 7) Application de la machine selon les revendications 1 à 6 au tri des bouteilles plastiques. 8) Application selon la revendication 7 dans laquelle le principe décrit 1 0 précédemment s'applique au tri des bouteilles plastiques constituées de différents matériaux: polychlorure de vinyle, polyvinyle, polyéthylène téréphtalate, polyéthylène, polypropylène... dont le mélange ne permet pas le recyclage à ce jour, les bouteilles à identifier étant illuminées avec des lampes halogènes puis mesurées sans contact physique avec le capteur, 1 5 l'éjection des bouteilles s'effectuant par poussée d'air comprimé, les soufflettes utilisées délivrant un jet directionnel précis et mesurable. 9) Application selon l'une des revendications 7 et 8 le capteur utilisé étant de type spectomètre.