Brevet FR2915407A1 — publié le 20081031

L'invention concerne un dispositif de tri comportant un séparateur magnétique de particules et morceaux en métal non ferreux comprenant une bande transporteuse s'étendant entre un rouleau de renvoi arrière et une enveloppe cylindrique active avant autour de laquelle cette bande transporteuse vient s'enrouler partiellement pour rejoindre et s'enrouler partiellement au moins autour d'au moins un autre rouleau de renvoi aval situé en contrebas et en avant de l'enveloppe cylindrique active. La présente invention trouvera son application dans le domaine du recyclage industriel de déchets comportant des produits métalliques ferreux et non ferreux. La séparation par courant de Foucault basée sur le principe que des matériaux conducteurs subissent, par l'intermédiaire d'un champ magnétique alterné, une influence différente selon leur coefficient de conductivité, est bien connue. Ainsi, par le document US-A-3.448.857 on connaît un dispositif de tri comportant une bande transporteuse décrivant un circuit bouclé en venant s'enrouler autour d'un rouleau de renvoi arrière et d'une enveloppe cylindrique active à l'intérieur de laquelle est disposé, coaxialement, un système magnétique dénommé encore roue polaire. Ainsi, les particules à trier sont déversées sur le brin supérieur de la bande transporteuse au-dessus de laquelle s'étend un dispositif d'aimantation ayant pour but de prélever les particules susceptibles d'être aimantées. En conséquence, au-delà de ce dispositif d'aimantation les déchets à trier devraient être dépourvus de particules et 30 morceaux ferreux. Pour en revenir au système magnétique ou roue polaire, il est constitué d'une succession d'aimants permanents ou électro- aimants disposés radialement par rapport à un axe de rotation correspondant à l'axe de rotation de l'enveloppe cylindrique 35 active. Cette dernière est animée d'une vitesse de rotation sensiblement plus lente que celle de ladite roue polaire de manière à soumettre les particules et morceaux restant à trier, plus spécialement les particules et morceaux non ferreux, à un champ magnétique alterné. Sous cette influence et combinés à la vitesse de déplacement de la bande transporteuse, ces particules et morceaux non ferreux empruntent une trajectoire de chute qui diffère selon leur conductivité. Reste que certains matériaux, pourtant métalliques, ne suivent pas nécessairement la trajectoire souhaitée, notamment si, malgré les multiples opérations de broyage et déchiquetage subies préalablement, la particule ou le morceau en question intègre différents matériaux dont certains sont magnétiques, d'autres amagnétiques. Il en est ainsi, par exemple, pour des matériaux en alliage d'aluminium comportant des inserts en acier. De même certains matériaux sont difficiles à sélectionner et à trier comme l'inox par exemple. Bien que contenant du fer, il n'est pas attiré par le dispositif d'aimantation en amont du système magnétique. Il n'est pas non plus soumis à l'influence de l'alternance du champ magnétique de sorte qu'une particule ou un morceau inox a tendance à rester sur la bande de transport en aval du système magnétique ou roue polaire. En somme, il reste confondu avec les autres matériaux tels que les matières plastiques composites, bois, etc. De même, des moteurs électriques sont constitués de différents matériaux métalliques magnétiques et amagnétiques de sorte que, après broyage, on reste en présence de particules et morceaux constitués d'un mélange de ces matériaux poursuivant des trajectoires totalement aléatoires. L'on comprend, dans ces conditions, que ce type de dispositif de tri conduit à un rendement, certes intéressant mais laissant passer au travers des matériaux considérés comme nobles, donc d'un coût de revient élevé. La solution pour remédier à ce problème et augmenter le rendement de ce type de dispositifs de tri, a consisté à subdiviser celui-ci en plusieurs étages. Plus exactement, en aval de l'enveloppe cylindrique active au travers de laquelle il est essentiellement sélectionné un type de matériau métallique non ferreux, les particules et morceaux restants sont déversés sur un nouveau tapis de transport s'étendant entre un rouleau de renvoi arrière et un rouleau de renvoi avant en vue d'une nouvelle opération de tri. A ce propos, on remarquera que pour garantir une parfaite répartition des particules et morceaux sur la bande de transport de ce second dispositif de tri, les particules, issues du premier dispositif sont tout d'abord déversées sur un plateau vibrant qui lui-même alimente, de manière répartie, ces particules sur cette bande de transport du dispositif en aval. En effet, une mauvaise répartition ou une accumulation de particules à un endroit empêche une bonne détection et un triage convenable des particules que l'on souhaite récupérer au travers de cette seconde opération de tri. Souvent, comme cela vient d'être indiqué, cette seconde opération de tri met en oeuvre des moyens de détection spécifiques agissant plus particulièrement dans la portion de la bande de transport entre le rouleau de renvoi amont et celui aval, dispositif de détection venant commander des moyens de tri se situant immédiatement au-delà du rouleau de renvoi aval. Par exemple ces moyens de triage peuvent être constitués par une rampe de buse pneumatique venant propulser, en vue de sa récupération, une particule détectée par les moyens de détection en amont. Bien entendu, ces moyens de triage et d'éjection peuvent encore être de type mécanique. En somme, les dispositifs de tri actuels sont généralement de type binaire, sachant qu'au-delà de la première opération de tri, les particules doivent à nouveau être convenablement réparties sous forme monocouche et à débit contrôlé sur la bande de transport du dispositif de tri en aval et l'on a donc un dédoublement des moyens pour une reproduction des fonctions déjà assurées lors de la première opération de tri. La présente invention se veut à même de répondre avantageusement à ce problème. Ainsi, c'est dans le cadre d'une démarche inventive qu'il a été imaginé exploiter la géométrie et les caractéristiques d'un séparateur magnétique, tel que décrit dans le document EP-A-0.439.983, pour mener à bien et en cascade différentes opération de tri, sans qu'il soit utile de répéter, entre ces opérations, les multiples fonctions de répartition et de présentation des particules et morceaux à trier. A cet effet l'invention concerne un dispositif de tri de particules et morceaux de déchets pour le recyclage, notamment, des métaux non ferreux comportant une bande transporteuse sur laquelle sont déversés les particules et morceaux à trier, cette bande transporteuse s'étendant entre un rouleau de renvoi arrière et une enveloppe cylindrique active avant intégrant un système magnétique sous forme d'une roue polaire conçu pour soumettre les particules et morceaux à un champ magnétique alterné, au-delà de ladite enveloppe cylindrique active, la bande transporteuse venant s'étendre, encore, entre cette dernière et un rouleau de renvoi aval, caractérisé par le fait qu'au-delà de l'enveloppe cylindrique active, les particules sur la bande transporteuse sont soumises à des moyens de détection conçus aptes à commander des moyens de triage aval. Selon une particularité de l'invention, le rouleau de renvoi en aval de l'enveloppe cylindrique active est situé en contrebas de cette dernière. Selon l'invention encore, les moyens de tri commandés par 25 les moyens de détection sont constitués par des moyens d'éjection situés au-delà du rouleau de renvoi aval. L'invention sera mieux comprise au vu de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation illustré dans la figure unique sur le dessin ci-joint. 30 Tel que visible sur cette figure du dessin en annexe, la présente invention concerne un dispositif de tri de particules et morceaux 2, de déchets, notamment industriels, en vue du recyclage, plus particulièrement, des particules et morceaux de métaux ferreux et non ferreux. 35 Ainsi, ce dispositif de tri 1 comporte une bande transporteuse 3 décrivant un circuit bouclé en venant s'étendre entre un rouleau de renvoi arrière 4 et une enveloppe cylindrique active 5. Sur cette bande transporteuse 3 sont déversés les particules et morceaux 2 à trier. A noter que pour garantir une parfaite répartition de ces particules sur cette bande transporteuse 3, ce déversement peut être assuré par un plateau vibrant en amont, non représenté sur la figure. Par ailleurs, pour le tri des particules et morceaux magnétiques, au-dessus de cette bande transporteuse 3, entre ce rouleau de renvoi arrière 4 et ladite enveloppe cylindrique active 5, peut s'étendre un dispositif d'aimantation 6 (là encore non représenté), permettant d'attirer ces particules magnétiques pour les évacuer latéralement. Pour en revenir à l'enveloppe cylindrique active 5, à l'intérieur de cette dernière est monté, parallèlement à son axe de rotation 7, un système magnétique sous forme d'une roue polaire 8 conçu pour soumettre les particules 2 déposées sur la bande transporteuse 3 à un champ magnétique alterné. Les courants de Foucault induits au travers de ces champs magnétiques alternés ont pour conséquence la création de forces agissant différemment sur les particules et morceaux en fonction de leur conductivité, force venant influencer la trajectoire empruntée par ces particules au-delà de cette enveloppe cylindrique active 5. Ainsi, il est représenté sur le dessin un plateau 9 de récupération de particules triées sur lequel sont projetées lesdites particules en aval de l'enveloppe cylindrique active 5, sous l'influence du champ magnétique tournant. Justement, pour en revenir à la roue polaire 8, elle est composée d'une pluralité d'aimants permanents ou d'électro- aimants 10 disposés radialement par rapport à l'axe de rotation 11 de cette roue. A ce propos, ladite roue polaire 9 peut être montée de manière centrée dans l'enveloppe cylindrique active 5 ou de manière excentrée en adoptant, à ce moment là, une section inférieure à la section interne de ladite enveloppe cylindrique active 5. D'ailleurs, accessoirement mais non nécessairement, la position de l'axe 11 de la roue polaire 8 peut être définie ajustable dans une plage angulaire autour de l'axe de rotation 7 de l'enveloppe cylindrique active 5. Pour en revenir à la bande transporteuse 3, au-delà de cette enveloppe cylindrique active 5, elle vient rejoindre un rouleau de renvoi aval 12. D'ailleurs cette bande transporteuse 3 peut, mais non nécessairement, s'enrouler partiellement autour de ce rouleau de renvoi aval 12 pour rejoindre le rouleau de renvoi arrière 4. En outre, selon un mode d'exécution préférentiel mais non nécessaire, ce rouleau de renvoi aval 12 est disposé en contrebas de l'enveloppe cylindrique active 5 de manière à assurer l'enroulement partiel de la bande transporteuse 3 autour de cette dernière sur une zone déterminée se situant préférentiellement dans les deux quarts supérieurs de cette enveloppe cylindrique active 5. A noter que, selon un mode de réalisation préférentiel, ce rouleau de renvoi aval 12 est disposé en contrebas de l'enveloppe cylindrique active 5 de manière à conférer à la bande transporteuse 3, une inclinaison qui est, au plus, égale à 45 par rapport à l'horizontal. Selon l'invention, le dispositif de tri 1 comporte des moyens de détection 13 auxquels sont soumises les particules 2 restant sur la bande transporteuse 3 en aval de l'enveloppe cylindrique active 5, moyens de détection 13 conçus aptes à commander des moyens de triage 14 pour, justement, séparer des autres particules celles détectées. Les moyens de détection 13 peuvent emprunter différentes 30 formes de réalisation. En particulier, ces moyens de détection 13 peuvent être de type inductif réagissant en fonction de la nature des métaux détectés, de type capacitif, infrarouge, optique ou à rayon laser. 35 Par exemple, ces moyens de détection 13 peuvent être constitués par une caméra permettant de détecter, parfaitement les pixels, différents types de matériaux composant les particules à traiter. Par ailleurs, des moyens de détection à rayon laser, auxquels est associé un spectromètre, permettent de détecter, là encore, la nature des particules se déplaçant sur la bande transporteuse 3, en aval de l'enveloppe cylindrique active 5. Quant aux moyens de triage 14, ils consistent, avantageusement, en des moyens d'éjection situés en aval du rouleau de renvoi aval 12. A titre d'exemple, ces moyens d'éjection peuvent être de type pneumatique et constitués par une rampe de buse d'air activée sous l'impulsion des moyens de détection 13 pour éjecter une particule préalablement repérée. Ces moyens d'éjection peuvent encore être de type hydraulique ou mécanique. Dans ce cas elles peuvent emprunter la forme d'une série de petits marteaux clapets permettant, là encore, de séparer des autres particules, celles repérées par les moyens de détection 13. A noter, là encore, que dans le rouleau de renvoi aval 12 peut être monté, selon le cas, une roue polaire pour soumettre, une nouvelle fois les particules à un champ magnétique tournant et trier, de ce fait, des particules en métaux non ferreux se distinguant au travers de leur conductivité par rapport aux particules préalablement triées à hauteur de l'enveloppe cylindrique active 5. Dans ce rouleau de renvoi aval 12 peut également être monté un dispositif magnétique pour retenir les particules magnétiques non triées préalablement. Ainsi, ces particules viennent adhérer à la bande transporteuse 3 autour du rouleau de renvoi aval 12 jusqu'à l'endroit où cette bande transporteuse quitte ce rouleau de renvoi. A cet endroit peut être disposé un bac 15 de récupération de ces particules magnétiques comme cela est illustré sur la figure jointe. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. 10 15 20 25 30 35 Revendications 1. Dispositif de tri de particules et morceaux de déchets en vue du recyclage, notamment de métaux non ferreux, comportant une bande transporteuse (3) sur laquelle sont déversés les particules et morceaux à trier. Cette bande transporteuse (3) s'étendant entre un rouleau de renvoi arrière (4) et une enveloppe cylindrique active avant (5) intégrant un système magnétique sous forme d'une roue polaire pour soumettre les particules et morceaux à un champ magnétique alterné, au-delà de ladite enveloppe cylindrique active (5), la bande transporteuse (3) s'étendant encore en direction d'un rouleau de renvoi aval (12), caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (13) pour soumettre les particules (2) sur la bande transporteuse (3), en aval de l'enveloppe cylindrique active (5), à une détection pour la commande de moyens de triage (14) des particules détectées. 2. Dispositif de tri selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rouleau de renvoi aval (12) est disposé en contrebas de l'enveloppe cylindrique active (5). 3. Dispositif de tri selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, entre l'enveloppe cylindrique active (5) et le rouleau de renvoi aval (12), la bande transporteuse (3) définit un angle au plus égal à 45 par rapport à l'horizontal. 4. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de triage (14) consistent en des moyens d'éjection disposés en aval du rouleau de renvoi aval (12). 5. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande transporteuse (3) vient s'enrouler partiellement autour du rouleau de renvoi aval (12). 6. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bande transporteuse (3) vient s'enrouler autour de l'enveloppe 9cylindrique active (5) dans une zone se situant dans les deux quarts supérieurs de cette dernière. 7. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédents, caractérisé par le fait que les moyens de détection (13) sont de type inductif et/ou capacitif et/ou infrarouge et/ou optique et/ou à rayon laser. 8. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de triage (14) sont de type pneumatique et/ou hydraulique et/ou mécanique. 9. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans la roue de renvoi aval (12) est monté un système magnétique sous forme d'une roue polaire pour soumettre les particules à un champ magnétique tournant. 10. Dispositif de tri selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que dans le rouleau de renvoi aval (12) est monté un système magnétique pour retenir sur la bande transporteuse (3) les particules magnétiques. 30 35