Brevet FR2855986A1 — publié le 20041217

i APPAREIL DE BROYAGE DE PIECES NON METALLIQUES. Domaine Technique L'invention se rapporte au secteur du recyclage de matériaux non 5 métalliques. Elle concerne ainsi un appareil de broyage de pièces non métalliques apte à réduire en granulés une pièce en matériau plastique notamment. Elle vise plus particulièrement un moyen de détection de la présence de pièces en matériau métallique à l'intérieur de l'appareil. 10 Art antérieur De façon générale, les machines de recyclage de pièces non métalliques comporte un dispositif de broyage pour générer des granulés aptes à être réutilisés pour fabriquer de nouvelles pièces par injection ou extrusion par exemple. 15 Il arrive cependant que des pièces métalliques peuvent être introduites dans le dispositif de broyage car servant par exemple de moyen de solidarisation des pièces à broyer sur une structure, par exemple des pare-chocs automobiles fixés par des rivets métalliques sur le châssis. Or, si les pièces métalliques pénètrent 20 dans le broyeur, elles risquent d'une part d'endommager les dents du broyeur et d'autre part de boucher les buses d'injection ou d'extrusion lors de l'utilisation postérieure des granulés. La détection des pièces métalliques n'est pas réalisée à l'intérieur des 25 dispositifs de broyage. Cette opération se fait traditionnellement en amont du broyage, à l'intérieur du mécanisme d'approvisionnement des pièces à broyer, par exemple par des moyens magnétiques lourds à mettre en oeuvre et coûteux. Le document FR 2 700 278 décrit ainsi un système d'alimentation pour un 30 appareil de broyage de pièces non métalliques. Ce système est équipé d'un dispositif de détection des pièces métalliques au moyen d'une barrette disposée longitudinalement dans la machine et isolée électriquement du châssis de la machine. Un circuit est alors fermé lorsqu'une pièce métallique est à la fois en contact avec la barrette et le châssis. Cependant, ce dispositif de détection ne permet pas de détecter les pièces métalliques noyées dans le matériau non métallique. En outre, il est situé en amont du broyeur et par conséquent, il est fréquent que des pièces métalliques parviennent jusqu'à l'appareil de broyage, provoquant alors des dégâts importants. De même des pièces métalliques peuvent être introduites pas erreur entre les deux 10 opérations ce qui peut endommager le broyeur et boucher les buses d'injection ou d'extrusion. Exposé de l'invention L'invention s'est fixée pour but de remédier à cet inconvénient d'une 15 manière simple, sûre et efficace. L'invention se propose de réaliser la détection des pièces métalliques situées à l'intérieur d'un appareil de broyage d'une part, et de commander alors l'arrêt automatique de l'appareil de broyage d'autre part, notamment pour des appareils de 20 broyage à faible vitesse de rotation de l'arbre du broyeur. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un appareil de broyage de pièces non métalliques comportant un arbre tournant motorisé au sein d'un réceptacle. L'arbre est pourvu d'une pluralité de dents destinées à déchiqueter 25 et broyer les pièces non métalliques. Les dents sont disposées radialement en rangées sur la périphérie de l'arbre de façon à coopérer, lors de leur rotation, avec les dents d'au moins un peigne fixe, solidarisé au réceptacle et délimitant le réceptacle en une partie supérieure située au dessus du peigne et une partie inférieure située au dessous du peigne. Selon l'invention, le peigne fixe comprend une base conductrice de l'électricité, portée à un potentiel déterminé, et une surface conductrice de l'électricité orientée en direction de la partie supérieure du réceptacle, isolée électriquement de la base, et portée à un potentiel différent de celui de la base. 5 Cette configuration permet de détecter la présence de pièces métalliques par fermeture du circuit électrique entre la surface et la base. Autrement dit, la surface conductrice de l'électricité isolée électriquement de la base du peigne, se trouve dans la zone d'approvisionnement en pièces non 10 métalliques de l'appareil de broyage. Lorsqu'une pièce métallique vient au contact simultané de cette surface conductrice et de la base du peigne, elle crée alors "un court-circuit", ou plus simplement fait varier la résistance qui peut être notamment associée à un pont de Wheatstone. On déduit alors de cette variation ou de ce changement d'état, qu'une pièce métallique est présente dans la zone 15 d'approvisionnement en matériaux non métalliques d'un tel appareil de broyage. Selon l'invention, l'appareil de broyage peut comporter une pluralité de peignes aptes à détecter la présence de pièces métalliques, qui sont disposés de part et d'autre du plan médian longitudinal de l'appareil. Autrement dit, les peignes 20 permettent de délimiter l'appareil en deux volumes, le premier volume étant le volume d'approvisionnement, également appelé la partie supérieure de l'appareil lorsque l'approvisionnement se fait par gravité, le deuxième volume recevant les granulés de matériaux non métalliques, également appelé la partie inférieure de l'appareil lorsque l'approvisionnement se fait par gravité. 25 Avantageusement, les potentiels électriques de la base du peigne et des dents de l'arbre tournant motorisé sont identiques. En effet, la distance entre ces deux éléments étant très minime, une différence de potentiel entre ces deux éléments pourrait être à l'origine d'un arc électrique, ce qui fermerait le circuit et 30 perturberait l'efficacité de la détection. En pratique, la base du peigne et les dents de l'arbre tournant motorisé présente un potentiel nul. Dans ce cas, elles sont reliés à la masse de l'appareil. Selon une première forme de réalisation de l'invention, la surface 5 conductrice est constituée d'une plaque conductrice maintenue sur la base du peigne par au moins un élément de bridage isolé électriquement. En pratique, l'élément de bridage isolé électriquement est une vis au même potentiel que celui de la base. Cette vis traverse alors un perçage ménagé dans la 10 plaque et bloque alors la plaque au moyen de sa tête. Un matériau durcissable isolant électriquement est alors intercalé entre la base, la plaque et la vis, de manière à isoler électriquement la plaque de la base. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, la surface conductrice est constitué d'un profilé métallique conducteur, inséré dans une rainure gravée au sein de la base, et enduit d'une résine isolante. Ce profilé est inséré dans la rainure préalablement remplie de colle, la surface supérieure ainsi réalisée subissant une étape de rectification, éliminant la résine sur la surface conductrice afin d'assurer 20 la conduction. Selon l'invention, la plaque conductrice est reliée électriquement à une unité de contrôle commande de l'appareil. Ainsi, lorsque le circuit est fermé par une pièce métallique à cheval sur la plaque conductrice et la base du peigne, l'unité de 25 contrôle commande stoppe alors la rotation de l'arbre motorisé et envoie une information à un afficheur. Cet afficheur permet alors à l'opérateur de l'appareil de connaître l'origine de l'arrêt de l'appareil. Cet afficheur peut être selon le mode de réalisation choisi, un voyant lumineux ou un message sur un dispositif de type écran. L'opérateur doit alors sortir la pièce métallique formant le court-circuit, puis 30 réactiver la mise en marche de l'appareil. Description sommaire des figures La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles: À la figure 1 est une vue en coupe transversale du broyeur, conformément à l'invention; * la figure 2 est une vue en perspective de deux peignes aptes à détecter la présence de pièces métalliques conformément à l'invention; À la figure 3 est une vue en coupe d'un peigne conforme à une première forme de 10 réalisation de l'invention; ò la figure 4 est une représentation schématique vue du dessus d'un peigne conformément à une seconde forme de réalisation de l'invention; À la figure 5 est une vue en section réalisée selon la ligne V - V de la figure 4. À la figure 6 est une représentation schématique d'une pluralité de peignes 15 juxtaposés, et réalisés selon la seconde forme de réalisation de l'invention. Modes de réalisation de l'invention Comme déjà évoqué, l'invention concerne un appareil de broyage de pièces non métalliques comportant au moins un peigne fixe apte à détecter la présence de 20 pièces métalliques à l'intérieur dudit appareil de broyage. Comme illustré à la figure 1, l'appareil de broyage (1) comporte un réceptacle au sein duquel est délimitée une partie supérieure (5), dans laquelle les pièces non métalliques (2) destinées à être broyées sont introduites. Un arbre 25 tournant motorisé (11) est disposé dans la partie inférieure (6) de l'appareil de broyage (1). L'arbre (11) est pourvu d'une pluralité de dents (8) disposées radialement en rangées sur la périphérie de l'arbre. Il comporte également un ou plusieurs grands couteaux (9), s'étendant radialement par rapport à l'arbre et aptes à fractionner les grandes pièces non métalliques (2) introduites dans l'appareil. Les dents (8, 9) coopèrent, lors de leur rotation, avec les dents (15) d'au moins un peigne fixe (4). Cette zone délimite alors la frontière entre la partie supérieure (5) et la partie inférieure (6) de l'appareil de broyage (1). Lors de la chute des pièces non métalliques (2) dans l'appareil de broyage (1), celles-ci sont tout d'abord plaquées sur le peigne (4), puis déchiquetées progressivement, de façon à former des granulés (7) de matériaux non métalliques à l'intérieur de la partie inférieure (6). Tel que représenté à la figure 2, le peigne (4) peut se décomposer en deux portions (4a, 4b) avec un dégagement central permettant de laisser passer les couteaux (9). Il présente également des dents (15) permettant aux dents (8) de l'arbre motorisé de tourner librement tout en générant des granulés de part la coopération des dents (8) et (15) entre elles. Conformément à l'invention, le peigne 15 comprend une base (41, 42) conductrice de l'électricité, et portée à un potentiel déterminé, et une surface (14) conductrice de l'électricité, orientée en direction de la partie supérieure (5) du broyeur (1), et portée à un potentiel différent de celui de la base (41, 42), de façon à détecter la présence de pièces métalliques par fermeture du circuit électrique ainsi constitué. 20 Avantageusement, le potentiel pour la base (41, 42) est la masse de l'appareil (1). Selon une première forme de réalisation de l'invention, la surface (14) du 25 peigne (4) est réalisée au moyen de plaques conductrices (43, 44) isolées électriquement par rapport à la base (41, 42) du peigne (4). Chaque plaque conductrice (43, 44) est maintenue par rapport au peigne (4) au moyen de deux vis (47). Chacune des vis (47) traverse un perçage (48) ménagé dans la plaque (43, 44) et bloque la plaque (43, 44) au moyen de sa tête. Tel qu'illustrée à la figure 3, la vis (47) est isolée électriquement par rapport à la plaque (43). De cette manière, le potentiel de la vis est celui de la base (41) du peigne (4a). Selon une autre forme de réalisation de l'invention (figures 4 et 5), on réalise sur la face supérieure de la base une rainure (50), notamment par usinage, s'étendant sensiblement selon toute ou partie de sa périphérie, outre selon sa médiane. Cette rainure est destinée à recevoir la surface supérieure conductrice (14), qui en l'espèce est constituée par un profilé conducteur métallique (51) de 10 forme correspondant à ladite rainure. Ce profilé est enduit par exemple par trempage d'une résine isolante, telle que du polyamide, selon une épaisseur voisine de trois dixièmes de millimètres. Une fois la résine sèche, on remplit la rainure (50) de colle, par exemple du 15 cyanoacrylate, puis on insère en pression ledit profilé (51) au sein de la rainure (50). Lorsque la colle a pris, on soumet la surface supérieure du peigne à une rectification, permettant de l'aplanir, et surtout de révéler la face conductrice supérieure du profilé (51). Une telle forme de réalisation permet d'éviter de faire appel à une liaison mécanique entre la surface conductrice et la base du peigne. La plaque (43, 44) ou le profilé (51) est reliée par un élément filaire (45, 46) à l'unité de contrôle commande de l'appareil (1). Lorsqu'une pièce métallique 25 vient au contact à la fois de la plaque (43, 44) ou du profilé (51) et de la base (41, 42) du peigne (4), un circuit électrique est alors fermé, et l'unité de contrôle commande stoppe automatiquement la rotation de l'arbre motorisé (11). Elle envoie alors une information à un afficheur pour permettre à l'opérateur de constater la cause de l'arrêt de l'appareil (1). Afin d'éviter la multiplication des liaisons filaires dans le cas de la mise en oeuvre d'une pluralité de peignes, on met en contact les profilés (51) les uns avec les autres au moyen d'une vis pointeau (52) ou munie à ses deux extrémités d'une bille, et revêtue d'une enveloppe extérieure (53) réalisée en un matériau non 5 conducteur de l'électricité et présentant un filetage. Cette vis est reçue dans un alésage (54) ménagé au niveau de la face latérale de chacun des peignes et débouchant au niveau de la rainure (50) dont ils sont munis, de telle sorte à être en contact avec le profilé conducteur (51). Ce faisant, l'ensemble des profilés est porté au même potentiel, sans être en court-circuit avec la base des peignes. Il ressort de la description qui précède qu'un appareil conforme à l'invention présente de multiples avantages, notamment: À il permet de réduire de façon considérable les risques engendrés par la présence de pièces métalliques à l'intérieur d'un appareil de broyage de ce type il s'adapte très facilement sur les appareils de broyage utilisés dans l'industrie; e sa simplicité de fonctionnement en fait un instrument sûr et bon marché. REVENDICATIONS 1. Appareil de broyage (1) de pièces non métalliques (2) comportant au moins un arbre tournant motorisé (11) au sein d'un réceptacle de recueil des pièces 5 non métalliques à broyer, ledit arbre (11) étant pourvu d'une pluralité de dents (8) destinées à déchiqueter et broyer lesdites pièces non métalliques (2), lesdites dents (8) étant disposées radialement en rangées sur la périphérie de l'arbre (11) de façon à coopérer, lors de leur rotation, avec les dents (15) d'au moins un peigne fixe (4, 4a, 4b), solidarisé au réceptacle, et délimitant le 10 réceptacle en une partie supérieure (5) située au dessus du peigne (4, 4a, 4b) et une partie inférieure (6) située au dessous du peigne (4, 4a, 4b), caractérisé en ce que ledit peigne fixe (4, 4a, 4b) comprend une base (41, 42) conductrice de l'électricité, portée à un potentiel déterminé, et une surface (14) conductrice de l'électricité orientée en direction de la partie supérieure (5) du 15 réceptacle, isolée électriquement de ladite base (41, 42), et portée à un potentiel différent de celui de la base (41, 42), de façon à détecter la présence de pièces métalliques par fermeture du circuit électrique ainsi constitué. 2. Appareil de broyage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 20 comporte une pluralité de peignes (3, 4) apte à détecter la présence de pièces métalliques disposés de part et d'autre du plan médian longitudinal de l'appareil de broyage (1). 3. Appareil de broyage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce 25 que les potentiels électriques de la base (41, 42) et des dents (8) de l'arbre tournant motorisé (11) sont identiques. 4. Appareil de broyage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la base (41, 42) et les dents (8) de l'arbre tournant motorisé (11) sont portés à un 30 potentiel nul. 5. Appareil de broyage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface (14) conductrice est constituée d'une plaque conductrice (43, 44) maintenue sur la base (41, 42) par au moins un élément de bridage isolé électriquement. 6. Appareil de broyage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de bridage isolé électriquement est constitué par une vis (47) portée au même potentiel que celui de la base (41, 42), ladite vis (47) traversant un perçage (48) ménagé dans la plaque (43, 44) et bloquant la plaque (43, 44) au moyen 10 de sa tête. 7. Appareil de broyage selon la revendications 6, caractérisé en ce qu'un matériau durcissable isolant électriquement (10) est intercalé entre la base (41, 42), la plaque (43, 44) et la vis (47) de manière à isoler électriquement la 15 plaque (43, 44) de la base (41, 42). 8. Appareil de broyage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface (14) conductrice est constituée par un profilé conducteur électrique (51), reçu dans une rainure (50) de forme complémentaire réalisée 20 sur la surface supérieure du peigne et s'étendant sensiblement selon toute ou partie de sa périphérie, outre selon sa médiane, ledit profilé étant enduit d'une résine isolante préalablement à son collage au sein de ladite rainure. 9. Appareil de broyage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les 25 profilés (51) d'une même rangée de peigne sont électriquement reliés les uns aux autres au moyen de au moyen de vis pointeau ou munie à leurs deux extrémités d'une bille, et revêtues d'une enveloppe extérieure en un matériau non conducteur de l'électricité et présentant un filetage, chacune lesdites vis étant destinée à être reçue dans un alésage ménagé au niveau de la face il latérale de chacun des peignes et débouchant au niveau de la rainure (50) dont ils sont munis, de telle sorte à être en contact avec le profilé conducteur (51). 10. Appareil de broyage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que 5 la plaque conductrice (43, 44) ou le profilé (51) est relié électriquement à une unité de contrôle commande de l'appareil (1), destinée à stopper la rotation de l'arbre motorisé (11) lorsque le circuit est fermé par une pièce métallique.