Brevet FR2821584A1 — publié le 20020906

La présente invention est relative au domaine du compactage de produits divers de manière à les établir sous la forme de balles, de ballots, de paquets ou analogues dans lesquels ils occupent un état compacté ou comprimé. Dans de nombreux domaines, il est nécessaire de recourir au compactage de produits, pour en assurer la densification et réduire le volume occupé, afin d'améliorer les conditions de stockage, de transport ou de manutention par réduction de leur encombrement initial. Il peut être cité, à titre d'exemple, les matières premières nobles, telles que la pâte à papier, les fibres naturelles ou artificielles, mais aussi les déchets, généralement à caractère non ultime, qu'ils soient issus du domaine industriel, ménager ou agricole. L'objet de l'invention vise, plus particulièrement mais non exclusivement, le compactage des produits secondaires ou des produits du type déchets, et elle vise plus spécialement les installations à capacité faible destinées à offrir, pour un prix de revient, d'entretien et de fonctionnement minimal, une capacité de production qui soit en rapport avec une masse relativement faible de produits à compacter. Il doit certainement être considéré que le problème évoqué ci-dessus ainsi que l'application particulière rappelée simplement à titre d'exemple, ne sont pas méconnus de l'art antérieur qui a vu naître des propositions d'installations destinées à satisfaire les préoccupations dans de telles applications. En règle générale, l'art antérieur a proposé des solutions qui font intervenir un corps de compactage de forme générale tubulaire, dont une extrémité est fermée par un fond ouvrable et qui comporte une ou plusieurs portes de chargement latéral, par où, de façon intermittente généralement, les produits à compacter sont chargés. A l'autre extrémité du corps de compactage, se trouve établi un dispositif moteur de compactage faisant intervenir un piston monté coulissant, voire guidé en déplacement axial dans le corps, et qui est déplacé en course alternative par l'intermédiaire généralement d'un vérin à double effet, du type hydraulique. Il peut être cité à titre d'illustration de cet art antérieur, l'enseignement fourni par le brevet US 3 986 845. La fonctionnalité d'installations de ce type doit certainement être considérée comme répondant aux objectifs visés pour ce qui concerne la fonction de compactage. Cependant, il doit être mis au débit de ces installations un inconvénient tenant à leur conception. En effet, dans une installation du genre rappelé ci-dessus, le vérin du type à double effet doit être conçu pour développer une puissance maximale en course de compactage, de telle manière qu'une compaction convenable des produits chargés dans le corps de compactage puisse intervenir. A cette fin, il est nécessaire de mettre en oeuvre un vérin ayant les caractéristiques constructives et fonctionnelles correspondantes, mais surtout aussi une centrale d'alimentation qui soit capable de lui fournir l'énergie hydraulique transformable nécessaire. Sauf à admettre des dispositions constructives spécifiques, une même énergie est alors appliquée au vérin pour la course de retour, laquelle n'a à vaincre aucune résistance opposée par des produits à compacter. Le bilan d'une telle installation n'est donc pas satisfaisant, puisque les mêmes moyens techniques sont mis en oeuvre pour la course de compactage et pour la course de retour du vérin, laquelle peut être qualifiée comme s'effectuant à vide. Il pourrait être considéré que l'inconvénient ci-dessus peut être combattu en mettant en oeuvre un vérin hydraulique du type à simple effet et à rappel élastique. Si une telle proposition peut être envisagée au plan théorique, en revanche, elle pêche au plan pratique par une inertie de retour qui s'effectue généralement dans un temps trop long lorsqu'il convient de faire intervenir un nouveau cycle de compactage après un cycle de fonctionnement préalable complet de l'installation. L'objet de l'invention est de proposer des moyens techniques qui permettent de construire une installation de compactage d'un prix de revient intéressant, mais dont le coût fonctionnel soit inférieur à la proposition de mise en oeuvre d'un vérin à double effet, tout en offrant une possibilité de course de retour du vérin rapide et précise, par l'intermédiaire de moyens techniques ne consommant qu'une énergie relative inférieure à celle nécessaire pour la course active dudit vérin. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'installation de compactage conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend : tun vérin à simple effet lié au piston et moteur dans le sens de déplacement de ce dernier en direction du panneau de fond er un mécanisme de commande en course de retour du piston, dont l'actionnement est indépendant de l'alimentation du vérin à simple effet. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation schématique d'une installation conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation prise, à plus grande échelle, de l'installation selon l'invention. La fig. 3 est une vue transversale d'une variante de réalisation d'un élément de l'installation. La fig. 4 est une élévation latérale d'une autre forme de réalisation d'un sousensemble de l'installation. La fig. 5 est un plan schématique de l'un des éléments constitutifs de l'installation selon la fig. 2. L'installation de compactage, illustrée schématiquement à la fig. 1, est destinée à traiter des produits, tels que 1, disposés en vrac dans une trémie 2 ou analogue, de manière à en réduire l'encombrement par densification pour les établir, par exemple, sous la forme de balles, ballots ou paquets 3, plus favorables au stockage, au transport et à la manutention, voire au traitement ultérieur. L'installation de compactage à cette fin, désignée dans son ensemble par la référence 4, peut être du type à poste fixe ou mobile, indifféremment. Cette installation comprend un corps de compactage 5 de forme tubulaire, généralement mais non obligatoirement cylindrique, dont l'une des extrémités est fermée par un panneau de fond 6 monté de toute manière appropriée pour être articulé, par exemple en 7, sur le corps 5, de manière à pouvoir être rendu mobile et ouvrant latéralement par rapport au corps 5. Le corps de compactage 5 est pourvu d'au moins une porte ou une trappe latérale de chargement 8, fermant une ouverture d'accès à laquelle est raccordée une buse ou analogue 9 issue de la trémie 2. Il doit être considéré qu'une technique par chargement intermittent ou continu peut indifféremment être envisagée dans le cadre de l'objet de l'invention. De même, la trémie 2 peut être constituée ou autrement adaptée pour représenter un dispositif de prélèvement et/ou d'aspiration dans le cas, notamment, d'une application au compactage, par exemple de feuilles d'arbres ou analogues. L'extrémité ouverte du corps 5, opposée au panneau de fond 6, est occupée par un dispositif moteur de compactage 10 qui est plus particulièrement et précisément illustré par la fig. 2. Selon cette figure, le dispositif moteur 10 fait intervenir un piston compacteur 11 qui est monté, par l'intermédiaire d'un fût 12, pour être guidé en déplacement axial dans le double sens de la flèche f, à l'intérieur du corps de compactage 5. Le piston 11 peut être réalisé de différentes façons et comporter notamment un plateau ou analogue 13, lié au fût 12 qui est chargé de coulisser à l'intérieur du corps 5, avantageusement constitué par une virole 14 dont les extrémités sont adaptées sur des frettes, couronnes ou ceintures de renforcement extrême 15 et 16, liées par des tirants réglables 17. La frette 15 porte, avantageusement, des moyens de fixation appropriés pour maintenir le panneau de fond 6 dans un état fermé du corps 5. La frette 16 peut, avantageusement, être réalisée, de même d'ailleurs que la frette 15, sous la forme d'un cadre, tel que représenté par la fig. 3. Par l'intermédiaire des frettes extrêmes 15 et 16, le corps 5 est, avantageusement, porté par un bâti 18 pouvant être constitué par de simples berceaux 19 ou, encore, pouvant faire intervenir des moyens de support intermédiaires en lieu et place, par exemple, d'une ceinture de renforcement médiane, telle que 20. Le dispositif moteur 10 comprend, selon l'invention, un support 21 qui est porté, dans l'exemple illustré, par une structure entretoise 22 du type à haubans ou analogues, par la ceinture extrême 16. La fig. 4 montre une variante de réalisation dans laquelle le support 21 est adapté sur un châssis 22a comprenant une embase 22, renforcée par des jambes de forces latérales 222 coopérant directement avec le cadre 16. Le support 21 est chargé de maintenir un vérin 23, du type à simple effet, par exemple au moyen d'une ou plusieurs chapes 24, dans laquelle ou lesquelles sont disposés un ou plusieurs tourillons 25 saillant à partir de la périphérie extérieure du corps de vérin 23. De manière connue, un tel vérin 23 comporte un piston interne et une tige 26 dont la partie terminale est liée, de toute manière appropriée, à un nez d'adaptation 27 qui est solidaire du piston compacteur 11. Dans une disposition préférée sinon essentielle, le nez 27 est centré sur le plateau 13. Le vérin 23 est du type hydraulique et uniquement à simple effet, selon une des caractéristiques de l'invention, et ne comporte donc aucun moyen de commande en course de rétraction de la tige de piston 26, tels que ceux habituellement prévus dans de tels types de vérins, et qui font intervenir un organe élastique de rappel généralement interne au corps de piston. Le vérin 23 est, par ailleurs, du type à simple effet, mais moteur dans le sens de déplacement du piston compacteur 11 en direction du panneau de fond 6. Le vérin 23 peut être du type télescopique. Le dispositif moteur de compactage 10 comprend, par ailleurs, un mécanisme 30 de commande en course de retour du piston compacteur 11 et dont l'actionnement est indépendant du fonctionnement du vérin à simple effet 23. Le mécanisme 30 comporte au moins un et de préférence deux ensembles 31, disposés symétriquement au vérin 23 et comprenant chacun, porté par une platine 32 fixée sur le support 21, un moteur hydraulique 33 de commande en course de retour du piston 11, par l'intermédiaire d'une transmission 34. Dans l'exemple illustré, la transmission 34 est constituée par un câble, une chaîne, une sangle lié à une attache 35 du piston et pris en charge par un treuil ou une poulie 36 sur l'arbre de sortie 37 du moteur 33. Il doit être considéré que la transmission pourrait aussi être constituée par un système pignon crémaillère. Selon une disposition de l'invention, le vérin 23 et le ou les ensembles 31 sont mûs par l'intermédiaire d'une énergie hydraulique qui est fournie par une centrale 38 telle que celle représentée dans son ensemble schématiquement par la référence 38 à la fig. 2. La fig. 5 montre, plus en détail, la caractéristique constructive de la centrale 38 qui est commune, de préférence, au vérin et aux mécanismes et qui comprend un bloc principal 40 incluant un conduit 41, dit d'aller, et un conduit 42, dit de retour. Le conduit 41 est raccordé à la sortie d'une pompe 43 puisant dans une bâche 44, alors que le conduit de retour 42 aboutit à ladite bâche par l'intermédiaire d'un système filtre-clapet de décharge 45. Le bloc 40 comporte avantageusement aussi, en dérivation sur les conduits 41 et 42, des moyens de décharge commandés 46, par exemple constitués par un distributeur à deux voies et à position de repos fermée. La centrale d'alimentation commune 38 comprend, par ailleurs, un premier circuit d'alimentation, désigné dans son ensemble par la référence 47, et qui comporte deux voies 48 et 49 branchées en dérivation, respectivement sur les conduits 41 et 42, pour aboutir à un distributeur 50 du type à deux positions, parallèle et à centre chaise et ne comportant qu'un port de sortie 51 auquel est raccordée une ligne d'alimentation 52 branchée au vérin à simple effet 23. Le distributeur 50 est du type à position de repos stable, dans laquelle il établit la communication entre la ligne 52 et la voie 49 branchées au conduit de retour 42. De façon avantageuse, la ligne 52 comporte un pressostat de sécurité et de décharge 53. La centrale 38 comprend un second circuit d'alimentation 55 comportant deux voies 56 et 57 qui sont branchées en dérivation sur les conduits 41 et 42 du bloc 40. Les voies 56 et 57 aboutissent à un distributeur 58, du type à deux positions, croisé et à centre chaise, possédant deux ports de sortie 59 et 60 auxquels sont raccordées deux lignes 61 et 62, dites d'aller et de retour, pour l'alimentation d'au moins un moteur hydraulique 33. Dans l'exemple de réalisation préféré selon l'invention, la ligne 61 d'alimentation aboutit à un diviseur de débit à double passage 63 dont les sorties sont raccordées, par des branches 64, aux entrées des deux moteurs 33 des ensembles 31, de telle manière que la rotation de ces derniers produise la rotation des treuils associés 36 dans le sens d'enroulement des câbles 34. Les sorties des moteurs hydrauliques 33 sont raccordées à des branches 65 dites de retour qui sont connectées à la ligne de retour commune 62. Le distributeur 58 est du type à position stable de repos dans laquelle il assure la mise en communication des lignes 61 et 62, simultanément avec la voie de retour 57. Selon une caractéristique de l'invention, la ligne 61 est équipée d'un réducteur de pression 66, alors que la ligne 62 comporte un limiteur de débit 67. Par ailleurs, par sécurité, la branche 64 est pourvue d'un pressostat de décharge 68. Le fonctionnement de l'installation décrite ci-dessus s'établit de la façon suivante. A partir du schéma selon la fig. 5, le fonctionnement de la pompe 43 n'induit aucune incidence d'alimentation, étant donné que les distributeurs 50 et 58 n'autorisent aucune alimentation hydraulique de l'un quelconque des transformateurs d'énergie, qu'il s'agisse du vérin 23 ou des moteurs 33. Le cycle fonctionnel, à partir du moment où il est considéré que le corps de compactage est occupé par la masse voulue et déterminée de produits à compacter, fait intervenir, en premier lieu, la commande du distributeur 50, de façon à le placer en position active de telle manière que la voie 48 soit raccordée à la ligne 52. Dans un tel état, le fluide hydraulique, fourni par la pompe 43, assure l'alimentation du vérin 23, qui effectue alors sa course d'extension pour assurer, par le piston 11, le compactage des produits inclus au corps 5. Le déplacement du piston 11 en direction du panneau de fond 6 exerce une traction sur les câbles 34 qui sollicitent en rotation les treuils 36 autorisés à tourner librement par l'intermédiaire des moteurs 33 qui, d'une part, ne reçoivent aucun fluide hydraulique sous pression en raison de la position du distributeur 58 et, d'autre part, peuvent être soumis à un barbotage interne, étant donné que les branches de sortie 65, de même que les branches d'entrée 64 sont en relation, par le distributeur 58, avec la voie de retour 57. Lorsque la fonction de compactage a été établie et que le piston compacteur 11 doit être ramené en position de retour total ou partiel, le distributeur 50 est replacé dans sa position stable de repos, de manière à mettre le vérin 23 en relation avec la voie de retour 49 pour autoriser le fluide hydraulique sous pression préalablement admis, a retourner par le bloc 40 dans la bâche 44. Pour assurer le retour du piston dans la position choisie, le distributeur 58 est alors alimenté de manière à le placer dans la position active de travail dans laquelle il établit la communication, d'une part, entre la voie d'alimentation 56 et la ligne 61, et, d'autre part, entre la voie de retour 57 et la ligne de retour 62. Le fluide hydraulique sous pression, fourni par la pompe 43, est alors admis par la ligne 62 et les branches 64 aux entrées des moteurs 33 qui sont actionnés en rotation active commandée dans le sens pour lequel il font tourner les treuils 36 pour provoquer l'enroulement des câbles 34. L'action de traction, exercée par les câbles, commande la course de retour du piston compacteur 11 pour le ramener dans sa position, par exemple initiale. Le fluide hydraulique, issu des moteurs 33, emprunte les branches 65 et retourne, par la ligne 62, le distributeur 58, la voie 57, à la bâche 44. L'action de traction, exercée par les câbles 34, produit le recul du piston 11 qui impose une course de rétraction à la tige de piston 26 du vérin 23, laquelle course provoque le reflux du fluide hydraulique admis en direction de la bâche 44 par l'intermédiaire de la ligne 52, du distributeur 51 ramené en position stable de repos, et de la voie 49. Comme cela ressort de ce qui précède, il peut donc être considéré que les distributeurs 50 et 58 sont du type à commandes sélectives inversées, de manière qu'en complément du choix de leur type, ils puissent, d'une part, permettre l'alimentation du vérin 23 et la mise en relation avec la bâche du ou des moteurs 33 et, d'autre part, l'alimentation de ces moteurs 33 avec simultanément la mise en relation du vérin 23 avec la bâche. Ainsi que cela ressort dans la description ci-dessus, les moyens selon l'invention visent à la mise en oeuvre d'un vérin de compactage 23 conçu pour n'assurer qu'une seule fonction de compression lors de la course d'extension de sa tige de piston, et un mécanisme de retour 30 qui est juste conçu pour commander la course libre en retour du piston 11 sans que des efforts de traction comparables au efforts de compression la course précédente soit à entretenir. Il devient ainsi possible de mettre en oeuvre des moyens structurels et fonctionnels adaptés à chaque course et, par conséquent, d'un coût d'installation, d'entretien et de fonctionnement exactement adapté. La mise en oeuvre de moyens spécifiques à chaque fonction permet de faire intervenir une centrale commune, qui, par l'intermédiaire de réducteurs de pression et de limiteurs de débit adaptés à la fonction considérée, peut délivrer le fluide hydraulique sous pression exactement approprié, soit à la fonction de puissance développée par le vérin 23, soit à la fonction de recul libre assurée par les treuils et moteurs 33. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1-Installation de compactage de produits divers, du type comprenant un corps tubulaire de compactage (5) pourvu d'au moins une porte latérale de chargement (8), fermé à une extrémité par un panneau de fond (6) ouvrable et associé à l'autre extrémité à un dispositif moteur de compactage (10) lié à un piston (11) monté guidé en déplacement axial dans le corps, caractérisée en ce que le dispositif moteur de compactage comprend : 'un vérin à simple effet (23) lié au piston et moteur dans le sens de déplacement de ce dernier en direction du panneau de fond (6). * et un mécanisme (30) de commande en course de retour du piston, dont l'actionnement est indépendant de l'alimentation du vérin à simple effet. 2-Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le mécanisme (30) comprend au moins un ensemble (31) constitué par un moteur (33) et par une transmission (34) liée au piston (11). 3-Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la transmission (34) comprend une liaison souple, telle qu'un câble. 4-Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la transmission est du type pignon crémaillère 5-Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le mécanisme (30) est constitué par deux ensembles (31) disposés symétriquement par rapport au vérin à simple effet qui occupe une position centrée par rapport au piston. 6-Installation selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le vérin (23) et le ou les ensembles (31) sont mûs par transformation d'énergie hydraulique fournie par une centrale (38) au moins. 7-Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la centrale (38) est commune au vérin et au mécanisme et comprend un bloc (40) à deux conduits (41,42) respectivement dits d'aller et de retour, un premier circuit d'alimentation (47) propre au vérin (23) et un second circuit d'alimentation (55) propre à au moins un ensemble (31) du mécanisme. 8-Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le bloc (40) inclut une bâche (44), une pompe (43) branchée sur le conduit aller et un filtre/clapet de décharge (45) adapté sur le conduit retour. 9-Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les conduits (41 et 42) sont pourvus en parallèle de moyens de décharge commandés (46). 10-Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le premier circuit d'alimentation (47) menant au vérin comprend deux voies parallèles (48,49) raccordées en dérivation aux conduits aller et retour (41,42) et aboutissant à un distributeur (50) à deux positions, à un port de sortie et du type"parallèle centre chaîne". 11-Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le second circuit d'alimentation (55) comprend deux voies parallèles (56,57) raccordées en dérivation aux conduits aller et retour (41,42) et aboutissant à un distributeur (58) à deux positions, du type"croisé centre chaîne"et à deux ports de sortie (59,60) sur lesquels sont branchées deux lignes d'alimentation (61) et de retour (62) pour au moins un ensemble (31). 12-Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la ligne d'alimentation (61) comporte un réducteur de pression (66) et aboutit à un diviseur de débit double (63) raccordé par deux branches (64) aux entrées des deux moteurs (33) de treuils dont les sorties sont branchées à la ligne de retour (62) qui est équipée d'un limiteur de débit (67). 13-Installation selon les revendications 10 et 11, caractérisée en ce que le distributeur (50) du premier circuit et celui (58) du second sont à position de repos stable dans laquelle chacun établit la communication de la ligne correspondante avec la voie branchée sur le conduit de retour. 14-Installation selon l'une des revendications 10, 11 ou 13, caractérisée en ce que les distributeurs sont à commande sélective inversée.