Brevet FR2804061A1 — publié le 20010727

La présente invention a pour objet une installation et un procédé pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou granulés. Elle a pour but de faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques hors d'usage des véhicules routiers et permet d'obtenir des produits utilisables comme combustibles ou comme matériaux pour revêtements routiers ou pour bétons isolants. Les pneus devenus inutilisables représentent un volume considé rable de matériau non biodégradable à éliminer. Plusieurs moyens sont actuellement mis en oeuvre pour y parvenir. Les pneus sont généralement réduits en éléments et utilisés comme combustible dans des chaudières spécialement aménagées. La réduction des pneus est traditionnellement effectuée en les découpant par broyage en gros morceaux de taille inégale, encombrants et difficiles à manipuler, cette opération produisant de surcroît de la limaille de fer nuisant à la combustion lorsque les déchets obtenus sont brûlés, comme c'est couramment le cas dans les fours de cimenteries, par exemple. La demande de brevet international N FR 2 776 226 PCTIFR99100587 déposée par le même inventeur décrit une machine destinée à réduire les pneumatiques usagés en pastilles et constituée d'un ensemble formé d'un détalonneur et d'une presse à poinçons multiples dans laquelle un système d'alimentation fait passer le pneu préalablement débarrassé de ses talons par le détalonneur et ouvert grâce à une coupe transversale pour pouvoir le disposer à plat. Cette machine présente cependant l'inconvénient de produire des éléments dont la taille est trop importante pour certaines applications, en particulier dans le cas de leur utilisation comme constituant de revêtements routiers ou de bétons isolants. En outre l'introduction des pneus dans le détalonneur et leur transfert vers le système d'alimentation de la presse entraîne des manipulations supplémentaires. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. II permet en effet de réduire les pneumatiques en un matériau pulvérulent ou granuleux, dépourvu de limaille de fer, facile à stocker, à manipuler et à transporter, et pouvant être facilement soit incorporé dans des mélanges pour la confection de revêtements ou de bétons, soit être utilisés comme combustibles. L'installation est constituée de l'association, d'une part, d'une presse apte à découper les pneumatiques usagés en pastilles au moyen d'un support mobile à poinçons multiples et d'une matrice formée de deux plaques horizontales entre lesquelles un système d'alimentation fait passer le pneu ouvert grâce à une coupe transversale pour pouvoir le disposer à plat et, d'autre part, d'un équipement cryogénique permettant d'abaisser la température des pastilles sorties de la presse avant de les réduire en poudre ou granulés par pilonnage au moyen d'un piston. Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente l'ensemble de l'installation, la figure 2 montre les éléments constitutifs de la presse utilisée pour découper les pneumatiques, la figure 3 représente en perspective un pneu coupé avant son passage dans la presse, les figures 4 et 5 représentent des variantes du système d'alimenta tion de la presse et la figure 6 montre les différents constituants du système cryogénique. Le dispositif, figure 1, est constitué d'une presse 1 dont le rôle est de découper les pneumatiques réformés en pastilles, et d'un équipement cryogé- nique 20 agencé pour récupérer ces pastilles et les transformer en poudre ou en granulés. La presse 1 (figure 2) est équipée de deux plaques matrices 2, 3 horizontales superposées, d'un support mobile 4 comportant une série de poinçons 5 et d'un système d'alimentation 6 destiné à introduire les pneus 7 à réduire dans la machine. La plaque matrice inférieure 2 est fixe et solidaire du bâti de la presse 1, alors que la plaque matrice supérieure 3 peut être déplacée verticalement afin de pouvoir adapter le dispositif à l'épaisseur des pneus 7 à traiter. Le support mobile 4 effectue des battements continus consistant en mouvements alternatifs verticaux, de manière à ce que les poinçons 5 traversent périodiquement les perforations 8 des plaques matrices 2, 3. Les poinçons 5 sont disposés en quinconce. Leur forme peut être circulaire, triangulaire ou quelconque, et ils peuvent être tous identiques ou non. Les perforations 8 des deux plaques matrices ont la même forme que les poinçons et sont alignées sur eux, l'ensemble étant déterminé pour obtenir une découpe nette et sans bavures. Les pneus 7 à traiter sont tout d'abord transversalement en un point de leur périphérie de manière à pouvoir être aplatis en écartant leurs bords internes 16 (figure 3), et ensuite introduits dans le système d'alimentation 6 qui les insère entre les deux plaques matrices 2, 3 pour être découpés par la presse 1. Le système d'alimentation 6 comporte deux séries superposées de rouleaux 9, 9'. La série inférieure 9 forme une table à rouleaux et la série supérieure 9' est mobile et a pour fonction de happer, d'écraser et de faire avancer le pneu 7 jusqu'à l'entrée d'une cellule électronique 10 qui détermine le nombre de battements par minute de la presse 1, ainsi que la force qu'elle devra développer. Selon une première variante, le système d'alimentation 6' sera constitué de deux rouleaux à surface périphérique striée 11, 11' superposés et d'axes parallèles dont l'un est entraîné par un moteur 13, le rouleau supérieur 11' étant mobile verticalement et appliqué sur le pneu 7 par un vérin 12 (figure 4). Selon une seconde variante, le système d'entraînement 6" est composé d'une roue ou d'un rouleau strié(e) 11 entraîné(e) par un moteur 13, et d'un plateau presseur 14 actionné par un vérin 12 et dont le rôle est d'appuyer le pneu 7 contre la roue ou le tambour et de l'étaler pour qu'il puisse pénétrer entre les deux plaques matrices 2, 3 (figure 5). Le système d'alimentation 6 et la presse 1 peuvent être dimension- nés pour permettre le passage de plusieurs pneus en parallèle, côte à côte, afin d'augmenter les cadences de production. Le rythme de fonctionnement de la machine sera avantageusement de 40 à 120 battements par minute du support mobile 4 portant les poinçons 5. L'équipement cryogénique 20 (figure 6) est constitué essentiellement d'une enceinte de refroidissement 21 et d'une cellule de concassage 22. Une trémie 23 reçoit les pastilles 24 provenant de la presse 1 grâce à un transporteur 25 de type quelconque et alimente l'enceinte 21 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 26 disposée à sa base. Une seconde vis sans fin 27 permet d'acheminer les pastilles une fois refroidies de l'enceinte de refroidissement vers la cellule de concassage 22. L'enceinte de refroidissement 21 est reliée en circuit fermé à un générateur d'air froid 28 constitué d'un groupe frigorifique ou d'un élément de détente de gaz liquide, et permettant d'abaisser suffisamment la température des pastilles 24 pour pouvoir les réduire en poudre ou en granulés par pilonnage dans la cellule de concassage 22. Cette cellule de concassage est équipée d'un piston de frappe 29 agencé pour écraser les pastilles 24. La pression exercée par ce piston est réglable en fonction de la granulométrie du produit à obtenir. Ce produit, une fois concassé, est extrait de la cellule 22 grâce à une soufflerie 30 et dirigé par une tubulure de sortie 31 vers un réceptacle 32 tel que sac destiné à recevoir la poudre ou les granulés obtenus. Un boîtier 33 accouplé au générateur de froid 28 et relié par une tubulure 34 à la cellule de concassage 22 permet de récupérer une partie des frigories, ainsi que les poudres trop fines. Dans un renfoncement 35 disposé à la partie basse de la cellule de concassage est installé un électroaimant destiné à recueillir la limaille de fer provenant du talon des pneumatiques traités. Le produit obtenu par le procédé décrit peut être utilisé pour de nombreux usages industriels, et en particulier comme combustible, ou comme constituant de revêtements routiers ou de bétons permettant de réaliser des murs antibruit ou des éléments isolants pour la construction de bâtiments. Le positionnement des divers éléments constitutifs, donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1'. Installation pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou granulés, destinée à faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques hors d'usage de véhicules routiers en les transformant en produits utilisables comme combustibles ou comme matériaux pour revêtements routiers ou pour bétons isolants. caractérisée par la combinaison d'une part, d'une presse (1) à mouvement vertical alternatif équipée d'un support mobile (4) à poinçons (5) multiples et de deux plaques matrices horizontales (2, 3) superposées entre lesquelles un système d'alimentation (6, 6', 6") à rouleaux fait passer les pneumati ques (7) pour les découper en pastilles (24) et, d'autre part, d'un équipement cryogénique (20) comportant une enceinte de refroidissement (21) et une cellule de concassage (22), ladite enceinte de refroidissement étant reliée à un générateur d'air froid (28) permettant d'abaisser suffisamment la température des pastilles (24) sorties de la presse (1) pour pouvoir les réduire en poudre ou en granulés par pilonnage dans ladite cellule de concassage. 2 . Installation selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la cellule de concassage (22) est équipée d'un piston de frappe (29) agencé pour écraser les pastilles (24) et exerçant une pression réglable en fonction de la granulométrie du produit à obtenir. 3 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'enceinte de refroidissement (21) est alimentée par l'intermédiaire d'une vis sans fin (26) disposée à sa base d'une trémie (23) recevant les pastilles (24) provenant de la presse (1) grâce à un transporteur (25). 4 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'une seconde vis sans fin (27) permet d'acheminer les pastilles (24) une fois refroidies de l'enceinte de refroidissement (21) vers la cellule de concassage (22). 5 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que générateur d'air froid (28) est constitué d'un groupe frigorifique et est relié en circuit fermé à l'enceinte de refroidissement (21). 6 . Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que générateur d'air froid (28) est constitué d'un élément de détente de gaz liquide et est relié en circuit fermé à l'enceinte de refroidissement (21). 7 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le produit réduit en poudre ou en granulés est extrait de la cellule de concassage (22) au moyen d'une soufflerie (30) et dirigé par une tubulure de sortie (31) vers un réceptacle (32) destiné à recevoir le produit final. 8 . Installation selon la revendication 7, se caractérisant par le fait qu'un boîtier (33) accouplé au générateur de froid (28) et relié par une canalisation (34) à la cellule de concassage (22), ledit boîtier étant agencé pour permettre de récupérer une partie des frigories, ainsi que les poudres trop fines. 9 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'un électroaimant destiné à recueillir la limaille de fer provenant du talon des pneumatiques traités est disposé dans un renfoncement (35) situé à la partie basse de la cellule de concassage (22). 10 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la plaque matrice inférieure (2) de la presse (1) est fixe et solidaire du bâti de la presse (1), et que la plaque matrice supérieure (3) peut être déplacée verticalement pour adapter le dispositif à l'épaisseur des pneumatiques (7) à traiter. 11 . Procédé pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou en granulés, destiné à faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques de véhicules routiers, et mettant en oeuvre l'installation selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les pneumatiques (7) à traiter sont d'abord coupés transversalement en un point de leur périphérie de manière à pouvoir être aplatis et introduits entre deux plaques matrices (2, 3) d'une presse à poinçons (5) multiples afin d'être découpés en pastilles, la température de ces pastilles étant ensuite abaissée dans une enceinte de refroidissement (21) avant d'être concassées au moyen d'un piston à pression réglable pour obtenir de la poudre ou des granulés.