Brevet FR2948060A1 — publié le 20110121

La présente invention concerne un dispositif de mise en route rapide d'une presse manuelle de densification de la bio masse, des déchets végétaux et des sous-produits de la transformation des filières agricoles et forestières pour fabriquer des tubes végétaux appelés �gonars� et étudiés pour la substitution du bois et ou charbon de bois. La présente invention a également pour objet une presse manuelle de densification équipée dudit dispositif de mise en route et destinée principalement aux pays en voie de développement. Dans le brevet malgache No 98037, on a déjà décrit une presse de ce type. Une telle presse de l'état de la technique comporte une trémie verticale dans laquelle on déverse des déchets, un élément d'alimentation en forme de demi-cylindre ouvert vers le haut situé sous la trémie, un élément presseur comportant un élément mobile permettant de presser les déchets dans l'élément d'alimentation, une chambre de densification de forme cylindrique, un cylindre d'extrusion composé de deux coquilles de forme hémicylindrique et réglables verticalement l'une par rapport à l'autre, un piston avantageusement hydraulique apte à se déplacer le long de l'axe longitudinal des différents cylindres, un volant de manoeuvre permettant d'amener le piston à pousser les déchets dans la chambre de densification et à les comprimer et une pompe hydraulique munie d'un manomètre. Pour obtenir des tubes végétaux avec une telle presse, on dispose des déchets dans la trémie, on les presse dans l'élément d'alimentation avec l'élément presseur, puis tout en maintenant l'élément presseur on pousse les déchets dans la chambre de densification avec le piston en manoeuvrant le volant. Lorsqu'on ne peut plus GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB - 2 faire avancer manuellement le piston, on bloque la position du piston et on met en marche la pompe hydraulique pour comprimer les déchets dans la chambre de densification jusqu'à obtenir la densité désirée en contrôlant la pression avec le manomètre de la pompe hydraulique. A la sortie de la chambre de densification, le profil du tube obtenu continue son trajet entre les deux coquilles du cylindre d'extrusion. Le réglage des deux coquilles l'une par rapport à l'autre permet également de régler la densité du tube végétal. Enfin pour recommencer le cycle, on débloque le piston et on le ramène en arrière à l'aide du volant. Ladite presse comprend deux ensembles disposés parallèlement, chaque ensemble comprenant un élément d'alimentation en forme de demi-cylindre ouvert vers le haut situé sous la trémie, une chambre de densification de forme cylindrique et un cylindre d'extrusion composé de deux coquilles de forme hémicylindrique. Cette configuration permet d'obtenir un rendement double en n'utilisant qu'un seul vérin. Le principe de fonctionnement du pressage en continu ou semi-continu est basé sur le freinage dû au frottement des déchets sur les parois du cylindre de densification. Il y a donc lieu lors de la mise en route de ladite presse de provoquer un bouchon de mise en pression désiré pour initier le cycle de production des tubes végétaux. Deux personnes sont alors nécessaires, l'une effectuant les manœuvres pour densifier les déchets et l'autre maintenant fortement un rondin de bois introduit dans le cylindre d'extrusion pour augmenter le freinage des déchets végétaux jusqu'à obtenir la contre pression souhaitée. Cette opération est lente, fastidieuse et relativement dangereuse pour les opérateurs. La présente invention a pour but de palier les inconvénients susmentionnés en proposant un dispositif de GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB - 3 - mise en route simple, rapide et sécurisé. A cet égard, la présente invention a pour objet un dispositif de mise en route destinée notamment à une presse manuelle de densification de déchets végétaux pour fabriquer des tubes végétaux prévus pour la substitution du bois et / ou du charbon de bois, ladite presse comprenant au moins une ligne de densification ; ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un bras articulé à ladite presse, un coulisseau apte à être déplacé et immobilisé le long dudit bras et au moins un moyen de contre-pression solidaire du coulisseau et apte à être introduit dans l'extrémité libre de la ligne de densification. On comprend bien qu'en utilisant le dispositif conforme à l'invention en association d'un manomètre placé sur le circuit hydraulique, il est possible de contrôler la pression et de ce fait de mettre en route rapidement le cycle de production des tubes végétaux. La présente invention a également pour objet une presse manuelle de densification équipée dudit dispositif de mise en route et destinée principalement aux pays en voie de développement. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une variante d'exécution d'un dispositif de mise en route selon l'invention en référence aux dessins annexés : - la figure 1 est une vue en perspective d'une presse sans le dispositif de mise en route conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un dispositif de mise en route conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe verticale latérale d'un dispositif de mise en route suivant l'axe III-III' de la figure 2. En référence à la figure 1 et 2, le dispositif de GON001-FR-8TEXTE DEPOSERG/CB - 4 - mise en route 1 peut être mis en place sur une presse manuelle 10 de densification. Une telle presse manuelle 10 comporte une trémie verticale (non représentée) dans laquelle on déverse des déchets munie d'un élément presseur (non représenté) comportant un élément mobile permettant de presser les déchets dans la trémie, deux lignes de densification disposées parallèlement, un vérin 11 muni d'une tige 12, un piston 13 solidaire de la tige 12 et apte à se déplacer horizontalement et parallèlement aux axes longitudinaux des lignes de densification, un volant de manoeuvre 14 permettant de déplacer le piston 13 et une pompe (non représentée) munie d'un manomètre, le vérin 11 et la pompe étant avantageusement hydrauliques. Chaque ligne de densification comporte un élément d'alimentation 15 en forme de demi-cylindre ouvert vers le haut situé sous la trémie, une chambre de densification 16 de forme cylindrique, un cylindre d'extrusion 17 situé à l'extrémité libre de la ligne de densification et composé de deux coquilles de forme hémicylindrique et réglables verticalement l'une par rapport à l'autre, un corps de piston 18, l'élément d'alimentation 15, la chambre de densification 16 et le cylindre d'extrusion 17 étant disposés consécutivement. L'ensemble des éléments constitutifs de ladite presse 10 sont disposés à l'intérieur d'un cadre 19. On décrit ici une presse manuelle 10 comportant préférentiellement deux lignes de densification, mais on comprend bien que la presse peut comprendre une ou plusieurs lignes de densification sans sortir du cadre de la présente invention. Les axes longitudinaux des différents éléments de chaque ligne de densification (à savoir l'élément d'alimentation 15, la chambre de densification 16, le cylindre d'extrusion 17 et le corps de piston 18) sont GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB coaxiaux. Le vérin 11 est articulé au cadre 19 à son extrémité située du coté opposé à sa tige 12 autour d'un axe horizontal par le biais d'une chape 20. On comprend bien que cette articulation permet de compenser des éventuels défauts d'alignement entre le vérin 11 et les lignes de densification. Le piston 13 comprend un moyen d'entrainement 21 et des moyens de guidage 22 pour pouvoir être déplacé longitudinalement en prenant appui sur tout ou partie du cadre 19. Le piston 13 comporte en outre le corps de piston 18 de chacune des lignes de densification. Le moyen d'entrainement 21 est apte à coopérer avec le volant de manoeuvre 14 pour mettre en mouvement le 15 piston 13 et est de préférence une crémaillère. Les moyens de guidage 22 sont de préférence une pluralité de galets répartis sur le piston 13 pour assurer une liaison glissière d'axe horizontal parallèle aux axes longitudinaux des lignes de densification entre ledit 20 piston 13 et le cadre 19. Le volant de manoeuvre 14 est articulé au cadre 19 suivant un axe horizontal perpendiculaire aux axes longitudinaux des lignes de densification. Le volant de manoeuvre 14 comporte un organe d'entrainement 23, 25 avantageusement une roue dentée, coopérant avec le moyen d'entrainement 21 du piston 13. Ainsi, lorsque l'on tourne le volant en direction des cylindres d'extrusion 17, le piston 13 se déplace et amène chaque corps de piston 18 dans l'élément d'alimentation 15 associé puis dans la 30 chambre de densification 16. Par ailleurs, la tige du vérin 11, qui est solidaire du piston 13, est également déplacée par le mouvement du volant de manoeuvre 14. Chaque corps de piston 18 est apte à coulisser à l'intérieur de l'élément d'alimentation 15 associé afin de GON001-FR-8 _TEXTE DEPOSE RG/CB - 6 - pousser les déchets provenant de la trémie dans la chambre de densification 16 associée. Afin de permettre une mise en place des déchets sous l'action de l'élément presseur, chaque élément d'alimentation 15 comporte une trémie d'alimentation 24 disposée le long de chacun de ses bords longitudinaux supérieurs. Ladite presse manuelle 10 fonctionne sur le principe de fonctionnement du pressage en continu ou semi-continu. Ainsi, les déchets sont comprimés, lors de leur mise en place dans la chambre densification 16, grâce au freinage dû au frottement sur les parois de la chambre de densification 16 des déchets déjà présents dans ladite chambre, ces derniers formant ainsi un bouchon qui se déplace vers le cylindre d'extrusion 17 et se recrée de façon continue. La partie des déchets qui est comprimée est alors déplacée dans le cylindre d'extrusion 17 sous l'action du corps de piston 18. Puis lors d'un nouveau cycle, une nouvelle partie de déchets comprimés est déplacée sous l'action du corps de piston 18 dans le cylindre d'extrusion 17 en poussant la partie de déchets comprimés déjà en place dans ledit cylindre d'extrusion 17 vers la sortie. Les deux parties de déchets comprimés ne se lient pas entre elle, et après quelques instants, la partie de déchets comprimés située à l'extérieur de la presse 10 se délite de l'autre et obtient alors des tubes de déchets végétaux (�gonars�) destinés à la substitution du bois et ou charbon de bois. Toutefois, lors de la mise en route de la presse 10, il faut amorcer le pressage en continu ou semi-continu. Pour cela, le dispositif de mise en route 1, selon l'invention, est mis en place sur la presse manuelle 10 de densification. Ainsi en référence aux figures 2 et 3, le dispositif de mise en route 1 comporte au moins un bras 2 articulé à GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB - 7 - la presse manuelle 10 suivant un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de chaque ligne de densification grâce à une chape 3 fixée sur le cadre 19 de la presse manuelle 10, un coulisseau 4 apte à être déplacé et immobilisé sur ledit bras 2, et au moins un moyen de contre-pression 5 solidaire du coulisseau 4 et apte à être introduit dans le cylindre d'extrusion 17 associé. Compte tenu du mode de réalisation préféré de la presse manuelle 10 avec deux lignes de densification, on comprend que le dispositif de mise en route 1 selon l'invention doit comporter avantageusement deux moyens de contre-pression 5. Le bras 2 est avantageusement un tube cylindrique, qui est articulé depuis une position de � repos � où il est placé perpendiculairement au plan contenant les axes des lignes de densification jusqu'à une position de travail où il est placé parallèlement au plan contenant les axes des lignes de densification à l'extérieur du cadre 19 de la presse manuelle 10 du coté des cylindres de densification 17. Le coulisseau 4 comporte une partie inférieure 41 apte à coopérer avec le dessous du bras 2 et une partie supérieure 42 en forme générale d'oméga et fixée sur la partie inférieure 41 de préférence par des vis de fixation (non représentées). Le coulisseau 4 comprend en outre un patin de serrage 43 apte à coopérer avec le bras 2 et disposé entre la partie supérieure 42 et le dessus dudit bras 2. Le patin de serrage 43 permet avec la partie inférieure 41 du coulisseau 4 le coulissement dudit coulisseau 4 le long du bras 2. Le coulisseau 4 comporte également au moins un moyen de pression 44, avantageusement au moins une vis, permettant, d'une part, de maintenir en contact le patin de serrage 43 et la partie inférieure 41 du coulisseau 4 avec le bras 2 et, d'autre part, d'exercer une contrainte mécanique sur le patin de serrage 43 pour GON001-FR-8 _TEXTE DEPOSE_RG/CB - 8 - bloquer le bras 2 entre le patin de serrage 43 et ladite partie inférieure 41 et donc immobiliser le coulisseau 4 sur le bras 2. Enfin, le coulisseau 4 comprend une plaque 45 s'étendant de sa partie inférieure 41 perpendiculairement aux axes longitudinaux des lignes de densification et munie d'orifices 46 destinés à recevoir chacun un moyen de contre pression 5. Chaque moyen de contre-pression 5 comporte une tige 51 avantageusement cylindrique apte à coopérer avec les orifices 46 du coulisseau 4 pour permettre le coulissement de la tige 51 dans le coulisseau 4, un piston 52 solidaire d'une extrémité de la tige 51 et apte à être introduit dans l'extrémité libre de sa ligne de densification associée, à savoir le cylindre d'extrusion 17, pour interdire la sortie des déchets et ainsi créer un bouchon pour amorcer le pressage en continu ou semi-continu, un organe de pression 53 disposé entre le piston 52 et la plaque 45 du coulisseau 4 et apte à exercer une effort mécanique sur le piston 52 tendant à écarter le piston 52 de ladite plaque 45 et donc à retenir les déchets dans la ligne de densification, et une butée 54 avantageusement amovible destinée à retenir la tige 51 sur le coulisseau 4. L'organe de pression 53 est de préférence un ressort 25 hélicoïdal disposé autour de la tige 51 entre le piston 52 et la plaque 45 du coulisseau 4. La butée 54 est avantageusement un anneau élastique de type � circlips � disposé dans une gorge de la tige 51 et en contact avec la face de la plaque 45 située à 30 l'opposé de l'organe de pression 53. On comprend bien que l'organe de pression 53 peut être remplacé par tout autre organe procurant les mêmes effets, tel que par exemple des rondelles élastiques de type � Belleville �, sans sortir du cadre de la présente GON001-FR-B TEXTE DEPOSE_RG/CB invention. De même, on pourra remplacer le moyen de contre-pression 5 par des systèmes plus complexes tels que des vérins électriques ou hydrauliques par exemple. Toutefois, le mode de réalisation préférentiel décrit ci-dessus est particulièrement simple, facile à mettre en oeuvre et ne nécessite quasiment aucune maintenance. On comprend également que pour limiter l'encombrement sur la presse manuelle 10, le dispositif de mise en route 1 est de préférence amovible et que la chape 3 est fixée sur ledit cadre 19 de façon non permanente par des vis (non représentées) par exemple, afin de permettre le démontage dudit dispositif 1 après le démarrage de la presse manuelle 10. Ainsi configuré, le dispositif de mise en route 1, selon l'invention, est lors du démarrage de la presse manuelle 10 fixé sur cette dernière. On introduit le piston 52 de chaque moyen de contre-pression 5 dans la ligne de densification associée en déplaçant puis bloquant le coulisseau 4 sur le bras 2. Ensuite, on met en route la presse manuelle 10. Pour cela, on tourne d'abord le volant de manoeuvre 14 en direction des cylindres d'extrusion 17, le piston 13 se déplace et amène chaque corps de piston 18 dans l'élément d'alimentation 15 associé puis dans la chambre de densification 16 afin de pousser les déchets provenant de la trémie dans la chambre de densification 16 associée. Ensuite, on met en route la pompe hydraulique pour que le vérin 11 vienne comprimer les déchets et les déplacer dans le cylindre d'extrusion 17 jusqu'à ce qu'ils viennent en butée sur le piston 52 du moyen de contre-pression 5. On recommence l'opération jusqu'à obtenir la pression et donc le freinage souhaité pour que de pressage en continu ou semi-continu puisse fonctionner tout seul. Ensuite, on ressort le piston 52 de chaque moyen de contre- GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB - 10 - pression 5 de la ligne de densification associée en débloquant puis déplaçant le coulisseau 4 sur le bras 2. Enfin, on démonte le dispositif de mise en route 1 de la presse manuelle 10. L'Homme du Métier n'aura aucune difficulté pour choisir les matériaux adéquats pour réaliser les différents éléments constitutifs du dispositif de mise en route 1 et aussi pour déterminer l'effort du tarage du ressort pour obtenir l'effet souhaité, à savoir la création d'un bouchon de déchets végétaux. Enfin, il va de soi que la présente invention, n'est pas limitée aux variantes d'exécution décrites, mais qu'elle peut être modifiée ou adaptée en fonction des besoins ou des exigences particulières, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. GON001-FR-8TEXTE DEPOSE RG/CB REVENDICATIONS1 - Dispositif de mise en route (1) destiné notamment à une presse manuelle (10) de densification de déchets végétaux pour fabriquer des tubes végétaux prévus pour la substitution du bois et / ou du charbon de bois, ladite presse (10) comprenant au moins une ligne de densification, caractérisé en ce qu'il comprend un bras (2) articulé à ladite presse (10), un coulisseau (4) apte à être déplacé et immobilisé le long dudit bras (2) et au moins un moyen de contre-pression (5) solidaire du coulisseau (4) et apte à être introduit dans l'extrémité libre de la ligne de densification. 2 - Dispositif de mise en route (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est 15 amovible. 3 - Dispositif de mise en route (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bras 2 est un tube cylindrique articulé à la presse 20 manuelle 10 suivant un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de chaque ligne de densification grâce à une chape 3. 4 - Dispositif de mise en route (1) selon l'une 25 quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coulisseau 4 comporte une partie inférieure (41) apte à coopérer avec le dessous du bras (2) et une partie supérieure (42) fixée sur la partie inférieure (41), un patin de serrage (43) apte à coopérer avec le bras (2) et 30 disposé entre la partie supérieure (42) et le dessus dudit bras (2), au moins un moyen de pression (44) permettant, d'une part, de maintenir en contact le patin de GON001-FR-8 TEXTE DEPOSE RG/CB- 12 - serrage (43) et la partie inférieure (41) du coulisseau (4) avec le bras (2) et, d'autre part, d'immobiliser le coulisseau (4) sur le bras (2) et une plaque (45) munie d'orifices (46). 5 - Dispositif de mise en route (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de contre-pression (5) comporte une tige (51) apte à coopérer avec les orifices (46) du coulisseau (4), un piston (52) solidaire d'une extrémité de la tige (51) et apte à être introduit dans l'extrémité libre de sa ligne de densification associée, un organe de pression (53) et une butée (54) avantageusement amovible destinée à retenir la tige (51) sur le coulisseau (4). 6 - Dispositif de mise en route (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe de pression (53) est un ressort hélicoïdal disposé autour de la tige (51) entre le piston (52) et la plaque (45) du coulisseau (4). 7 - Presse manuelle (10) de densification de déchets végétaux comprenant une trémie verticale munie d'un élément presseur comportant un élément mobile, au moins une ligne de densification, un vérin (11) muni d'une tige (12), un piston (13) solidaire de la tige (12) et apte à se déplacer horizontalement et parallèlement aux axes longitudinaux des lignes de densification, un volant de manoeuvre (14) permettant de déplacer le piston (13) et une pompe munie d'un manomètre, chaque ligne de densification comportant un élément d'alimentation (15) situé sous la trémie, une chambre de densification (16), un cylindre d'extrusion (17) situé à l'extrémité libre de la ligne de densification et un corps de piston (18), caractérisé en ce qu'elle comporte GON001-FR-8TEXTE DEPOSE_RG/CB- 13 - un dispositif de mise en route (1) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8 - Presse manuelle (10) selon la revendication 7, 5 caractérisé en ce qu'elle comporte deux lignes de densification disposées parallèlement. 9 - Presse manuelle (10) selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le vérin (11) 10 et la pompe sont hydrauliques. 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