Brevet FR2842748A1 — publié le 20040130

INSTALLATION POUR SEPARER EN CONTINU DES MATERIAUX EN VRAC L'invention se rapporte à une installation pour séparer en continu les uns des autres des matériaux en vrac plus lourd que l'eau, tels que des graviers ou des cailloux, et des matériaux en vrac de densité inférieure à celle de l'eau ou voisine de celle ci, tel que morceaux de bois notamment. On connaît déjà, dans l'art antérieur, des installations de ce type. Le document FR-A-2.751.566 décrit une installation du type général présenté ci-dessus, cette installation comprenant un transporteur sans fin disposé dans un bac remplit d'eau, une première extrémité de ce transporteur sans fin étant placée à l'aplomb de moyens de déversement de matériaux en vrac. L'installation décrite dans ce document antérieur comprend des moyens pour injecter de l'air sous pression sous le transporteur, au moins à l'aplomb des moyens de déversement. Le bac remplit d'eau comprend un fond incliné permettant une récupération des matériaux tombés sur ce fond par une ouverture de vidange et de nettoyage. L'installation décrite dans ce document antérieur présente de nombreux inconvénients. En particulier, la réalisation d'un transporteur à bande à claire-voie est onéreuse, cette bande en toile métallique tissée étant par ailleurs sensible à l'endommagement par frottement notamment. L'invention vise à proposer un dispositif ne présentant pas les inconvénients de ceux connus antérieurement et permettant tout à la fois: - la séparation de matériaux inertes denses tels que des cailloux d'un mélange comprenant du bois, du plastique, des matériaux agglomérés et des cailloux; - la mise en place rapide d'une machine de tri, par exemple sur le lieu de démolition d'un immeuble, cette machine ayant un gabarit compatible avec son transport routier; - la réalisation d'un tri à grand débit, respectueux de l'environnement. 2 2842748 A ces fins, l'invention se rapporte, selon un premier aspect à une installation pour séparer en continu des matériaux en vrac, cette installation comprenant des premiers moyens pour le déversement des matériaux en vrac dans une première cuve, des deuxièmes moyens pour évacuer les matériaux plus denses que le fluide contenu dans la première cuve et des troisièmes moyens pour évacuer les matériaux de densité sensiblement inférieure à celle dudit fluide, caractérisée en ce que les troisièmes moyens sont disposés sur le trajet de déversement du trop plein de la première cuve vers une seconde cuve, la première et la seconde cuve formant circuit sensiblement fermé pour le fluide de tri par flottation. Selon diverses réalisations, l'installation présente les caractères suivants, éventuellement combinés: - les troisièmes moyens comprennent un balai rotatif dont l'axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du trop plein; - elle comprend des moyens aptes à assurer un niveau de fluide prédéterminé dans la première cuve; - ces moyens aptes à assurer un niveau de fluide prédéterminé dans la première cuve comprennent au moins un détecteur de niveau relié à une pompe de brassage assurant le retour du fluide depuis la deuxième cuve vers la première cuve; - la première cuve est disposée au dessus de la seconde cuve; - elle comprend des moyens de ralentissement de la chute des matériaux à trier, dans la première cuve, et des moyens de calibrage desdits matériaux; - les moyens de ralentissement et de calibrage comprennent au moins une grille immergée dans la première cuve; - les premiers moyens de déversement comprennent un tapis incliné dont une partie extrême libre est à l'aplomb de la première cuve; - les deuxièmes moyens d'évacuation des matériaux sensiblement plus denses que le fluide contenu dans la première cuve comprennent un tapis incliné dont une partie extrême est immergée dans la première cuve sensiblement au droit de la partie extrême libre haute du tapis d'alimentation; - l'ensemble formé par la première cuve, la deuxième cuve et les deuxièmes et troisièmes moyens d'évacuation est monté sur vérins hydrauliques de sorte à permettre son chargement sur une remorque routière ou sur une plate- forme de chemin de fer; - les moyens d'alimentation et d'évacuation des matériaux, ainsi que les moyens de circulation du fluide de tri par flottation sont alimentés en énergie par un seul groupe tel que groupe diesel ou groupe électrogène. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de mode de réalisation, description qui va être effectuée en se reportant au dessin unique annexé qui est une représentation schématique en coupe d'un dispositif selon l'invention. La description va être effectuée en se référant à des matériaux à trier comprenant du bois, du plastique, des cailloux et des briques. Ainsi que le comprendra l'homme du métier, le dispositif selon l'invention permet le tri et la séparation par flottation, la composition du mélange à trier n'étant donnée ici qu'à titre d'exemple. Les matériaux à trier sont acheminés sur un tapis élévateur 1. Au cours de ce trajet, un tri magnétique est effectué, de manière connue en soi, à l'aide d'un électroaimant disposé au-dessus de la bande transporteuse 1. Un dispositif ventilateur 2 et un dispositif d'aspersion d'eau 3 disposés à l'aplomb de la bande transporteuse 1 permettent de limiter la formation de poussière lors du transport des matériaux sur la bande 1. Les matériaux tombant de la partie extrême supérieure 4 de la bande 1 sont reçus dans une première cuve dite cuve supérieure 5. Sur la trajectoire de chute des matériaux depuis la partie extrême 4 du tapis 1 jusque dans la première cuve 5, le dispositif comprend - des chaînes 6 ralentissant la chute des matériaux dans la première cuve 5; au moins une grille 7 à ouverture de maille prédéterminée permettant le calibrage des matériaux et ralentissant leur chute dans la première cuve 5. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif comprend au moins une grille 7 immergée dans la première cuve 5. Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, le dispositif comprend en variante ou en combinaison au moins une grille disposée audessus du niveau d'eau de la première cuve 5, sur la trajectoire de chute des matériaux depuis l'extrémité 4 jusque dans la première cuve 5. Un tapis d'évacuation 8 incliné se trouve immergé dans sa première partie extrême 9 dans la première cuve supérieure 5. Les matériaux denses (cailloux, briques) qui sont passés au travers des grilles 7 tombent sur la première partie extrême 9 du tapis d'évacuation 8 et sont acheminés par ce tapis 8 hors de la première cuve 5 pour être déversés au-delà de la deuxième partie extrême 10 du tapis 8, par exemple dans une benne ou un camion non représenté. Les matériaux flottant dans la première cuve 5 (bois, plastiques) sont évacués de celle ci par les moyens qui vont maintenant être décrits. En premier lieu, un niveau d'eau constant est maintenu dans la première cuve 5, le dispositif comprenant une cuve inférieure 11 et au moins un flotteur 12 disposé le long d'une paroi latérale 13. La cuve inférieure 11 reçoit l'eau débordant de la cuve supérieure 5, cette eau étant filtrée et réintroduite dans la cuve supérieure 5 par le biais d'une pompe de brassage 14. La cuve supérieure 5 est pourvue de parois latérales 15 qui émergent audelà du niveau sensiblement constant 16 de l'eau contenue dans cette cuve 5. Ainsi, les matériaux flottant dans la première cuve 5 sont retenus dans un compartiment et acheminés, par le courant de circulation d'eau en circuit fermé, vers un moyen de balayage 17 telle qu'une brosse rotative. La circulation de l'eau depuis la cuve supérieure 5 jusqu'à la cuve inférieure 11 crée un courant de déversement dans lequel est placé ce moyen de balayage telle qu'une brosse rotative 17. Cette brosse étant placée à une distance prédéterminée par rapport au niveau sensiblement constant de l'eau 16 dans la cuve 5, les matériaux non inertes et flottant sont balayés par cette brosse et éjectés lors de la cuve supérieure 5 pour être récupérés par exemple dans une benne ou un camion non représenté. Pour éviter une perte d'eau par suite du balayage par la brosse 17, une goulotte de récupération, non représentée, permet le retour de l'eau éjecté par la brosse 17 jusque vers la cuve inférieure 11. La hauteur de la brosse 17 par rapport au niveau de l'eau 16 est réglable mécaniquement à une valeur prédéterminée, fonction notamment du type d'objet flottant prévu dans les matériaux à trier. De même, le niveau de l'eau 16 dans la cuve supérieure 5 est réglable par le positionnement du flotteur 12 disposé dans cette cuve. Sous le tapis d'évacuation 8, une goulotte 18 permet la récupération de l'eau partant avec les matériaux lourds transportés sur la bande 8, cette eau étant ramenée dans la cuve inférieure 11. La machine de tri peut être déplacée et transportée sur camion. A cette fin, quatre vérins hydrauliques 19 disposés aux quatre angles de la cuve inférieure 11 permettent le levage de cette cuve 11 pour le passage de la remorque en dessous de celle-ci. A titre d'illustration, la cuve inférieure 11 contenant la cuve supérieure 5 peut avoir les dimensions suivantes - largeur: 2 mètres 45 environ; longueur: 6 mètres environ; - hauteur: 2 mètres 80 environ; - le poids à vide de cette cuve étant de 15 tonnes 50 environ. Un poste de commandement 20 permet le pilotage et la fourniture d'énergie au dispositif. Dans un mode de réalisation, ce poste de commandement comprend un groupe diesel et des pompes hydrauliques haute pression. La demanderesse a constaté qu'un groupe diesel de 240 chevaux et trois pompes à huile haute pression permettent: - l'actionnement d'un moteur hydraulique pour la rotation de la brosse d'éjection des flottants 17, la vitesse de rotation de cette brosse étant commandée du poste 20; l'actionnement des bandes transporteuses 1,8 tels que des tapis caoutchouc de 80 cm de large. L'alimentation en matériau à trier peut être obtenue jusqu'à un débit de 60 tonnes par heure avec un tel poste de commande. La station de nettoyage obtenue est indépendante en énergie, efficace, à grand débit et respectueuse de l'environnement. Le ventilateur 2 et l'aspersion 3 permettent l'évacuation des papiers et la limitation des poussières lors du brassage des matériaux à trier. Le tri magnétique permet la revalorisation des ferreux. Les plastiques, les bois et agglomérés sont balayés par la brosse 17 et peuvent être triés séparément, les matériaux inertes telles que briques et pierres étant acheminés hors de la cuve supérieure 5 par la bande 8. L'eau utilisée circule en circuit fermé depuis la cuve haute 5 jusqu'à la cuve inférieure 11, les pertes d'eau liées à l'opération de tri étant réduites au minimum par le biais de goulottes de récupération disposées sous la bande d'évacuation 8 et la brosse 17. Le tri des matériaux pouvant être effectué directement sur leur lieu de production, le dispositif étant conforme au gabarit routier, il n'est plus nécessaire de transporter les matériaux à trier jusqu'à un centre de traitement spécifique. Il en résulte une économie importante en énergie. Le tri par flottation étant par nature peu bruyant et l'ensemble du dispositif étant pourvu de capotage, le tri peut être effectué sur le lieu de production des matériaux sans nuisance sonore pour le voisinage. Ainsi, il est possible de réaliser une déconstruction ou une démolition d'immeubles ou d'ouvrages et un recyclage immédiat des matériaux obtenus en sortie de concasseur. La machine est par ailleurs particulièrement rustique et adaptée à un usage intensif à grand débit. REVENDICATIONS 1. Installation pour séparer en continu des matériaux en vrac, cette installation comprenant des premiers moyens pour le déversement des matériaux en vrac dans une première cuve (5), des deuxièmes moyens pour évacuer les matériaux plus denses que le fluide contenu dans la première cuve et des troisièmes moyens pour évacuer les matériaux de densité sensiblement inférieure à celle dudit fluide, caractérisée en ce que les troisièmes moyens sont disposés sur le trajet de déversement du trop plein de la première cuve (5) vers une seconde cuve (11) la première et la seconde cuve (5,11) formant circuit sensiblement fermé pour le fluide de tri par flottation. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les troisièmes moyens comprennent un balai rotatif dont l'axe de rotation est sensiblement perpendiculaire à la direction d'écoulement du trop plein. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens aptes à assurer un niveau de fluide prédéterminé dans la première cuve. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ces moyens aptes à assurer un niveau de fluide prédéterminé dans la première cuve comprennent au moins un détecteur de niveau relié à une pompe de brassage (14) assurant le retour du fluide depuis la deuxième cuve (11) vers la première cuve (5). 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la première cuve (5) est disposée au dessus de la seconde cuve (11). 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de ralentissement de la chute des matériaux à trier, dans la première cuve, et des moyens de calibrage desdits matériaux. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de ralentissement et de calibrage comprennent au moins une grille immergée dans la première cuve (5). 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les premiers moyens de déversement comprennent un tapis incliné (1) dont une partie extrême libre (4) est à l'aplomb de la première cuve (5). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les deuxièmes moyens d'évacuation des matériaux sensiblement plus denses que le fluide contenu dans la première cuve (5) comprennent un tapis incliné dont une partie extrême est immergée dans la première cuve (5) sensiblement au droit de la partie extrême libre haute (4) du tapis d'alimentation (1). 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'ensemble formé par la première cuve (5), la deuxième cuve (11) et les deuxièmes et troisièmes moyens d'évacuation (8,17) est monté sur vérins hydrauliques de sorte à permettre son chargement sur une remorque routière ou sur une plate-forme de chemin de fer. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation et d'évacuation des matériaux, ainsi que les moyens de circulation du fluide de tri par flottation sont alimentés en énergie par un seul groupe tel que groupe diesel ou groupe électrogène.