Brevet FR3093446A1 — publié le 20200911

Description Titre de l'invention : Automate de reconnaissance et de compactage de déchets Domaine technique [0001] La présente invention concerne les automates de reconnaissance et de compactage de déchets, et plus particulièrement mais non exclusivement ceux mis à la disposition du public dans les restaurants, centres commerciaux ou aires d'autoroutes par exemple. Technique antérieure [0002] Les automates de reconnaissance et de compactage comportent classiquement un bâti pourvu en façade d'une entrée d'introduction des bouteilles ou canettes à recycler, et le plus souvent une interface homme machine pouvant comporter un écran sur lequel sont affichées des informations relatives au fonctionnement de la machine. Un système interne d'identification est prévu pour identifier l'article introduit, par exemple par lecture d'un code à barres, reconnaissance de sa forme et/ou de son matériau constitutif, voire pesage, et vérifie son acceptation par la machine. Un système de retour délivre des jetons, coupons d'achat ou de réduction, ou de la monnaie, en fonction des articles introduits. Ces derniers sont orientés, après identification, vers un compacteur qui les écrase et permet de limiter le volume des déchets produits par compactage des articles introduits. [0003] Ces automates, encore appelés « reverse vending machines » sont souvent installés dans des locaux où la place disponible est limitée, ce qui impose de garder une emprise au sol réduite. [0004] Le brevet US 4784251 décrit un exemple d'automate de ce type, dans lequel les déchets tombent dans des bacs de collecte en partie inférieure du dispositif. Un tel automate où les déchets sont récupérés par un ou plusieurs bacs disposés en pallie inférieure sous le compacteur, souffre d'une capacité de stockage des déchets relativement limitée, qui oblige à vider fréquemment le ou les bacs de collecte. De plus, le compacteur est un composant relativement lourd, et son maintien en hauteur au-dessus des bacs de collecte impose un châssis adapté, qui contribue également à rendre l'automate lourd et coûteux. [0005] Il a été proposé dans US 5355987 de réaliser le dispositif (le compactage avec une partie de collecte et. de compactage déportée par rapport à la partie de stockage, cette dernière étant alimentée par le dessus. Un mécanisme de convoyage pneumatique assure le transfert des déchets de la partie de collecte à la partie de stockage. Un tel mécanisme pneumatique est bruyant, complexe et coûteux. Exposé de l'invention 2 100061 11 existe ainsi un besoin pour accroître la capacité de stockage des dispositifs de compactage tout en gardant une emprise au sol relativement limitée et un fonctionnement fiable et relativement silencieux de l'automate. Résumé de l'invention [0007] L'invention vise à répondre à ce besoin et a pour objet un automate de compactage et de reconnaissance d'articles à recycler, comportant : Une ouverture (l'introduction des articles à recycler, un système d'identification des articles introduits, un compacteur pour réduire l'encombrement des articles identifiés par l'automate comme devant être traités par celui-ci, une conduite de transfert des déchets du compacteur vers un container de collecte, le compacteur exerçant unc poussée sur les déchets déjà produits présents dans la conduite, de telle sorte que les déchets produits à un instant donné sont compactés au sein de la conduite et parcourent la conduite sous l'effet de la poussée des déchets produits ultérieurement. [0008] De manière préférée, la conduite présente unc sortie positionnée au-dessus du container de collecte, par laquelle les déchets tombent dans le container de collecte. [0009] L'automate selon l'invention permet d'utiliser un container beaucoup plus haut et vo- lumineux que ceux utilisés dans les automates connus où ils sont placés sous le compacteur. L'invention permet notamment d'utiliser comme container un chariot placé sur le côté ou derrière le compacteur. L'utilisation d'un container de plus grand volume permet d'espacer dans le temps les changements de container, et limite ainsi la main d'oeuvre nécessaire à l'entretien de l'automate. Le transfert des déchets s'effectue dans l'invention sans mécanisme pneumatique, cc qui rend le fonctionnement de l'automate moins bruyant et sa fabrication plus simple. Dans l'invention, les déchets compactés s'accumulent dans la conduite avant d'âtre poussés progressivement vers la sortie par les nouveaux déchets produits par le compacteur. On peut obtenir dans l'invention un bon ratio nombre de bouteilles compactées par m2 au sol de surface occupée par l'automate. De plus, la conduite de transfert peut jouer un rôle dans le compactage, grâce aux frottements qu'elle génère et à la pression qu'elle permet d'exercer sur les déchets. [0010] L'invention permet également de simplifier et d'alléger le châssis supportant le compacteur, car ce dernier n'a plus à être disposé au-dessus du bac de collecte, contrairement à certains automates connus. [0011] Le positionnement du compacteur en partie inférieure de l'automate tend également à rendre plus facile le transfert des articles depuis le système d'identification vers le compacteur, car une partie au moins du chemin des articles peut s'effectuer sous l'effet 3 de leur poids, en tombant dans un bac de réception du compacteur. [0012] De préférence, la conduite de transfert comporte une portion incurvée en partie su- périeure. Cela permet de guider précisément les déchets vers le container de collecte. [0013] Cela permet également d'orienter sensiblement verticalement la conduite de transfert sur une partie de sa hauteur, donc de gagner en compacité. La conduite de transfert peut ainsi comporter une portion sensiblement verticale en amont de la portion supérieure incurvée. Par sensiblement verticale, il faut comprendre une portion dont l'axe longitudinal fait un angle inférieur à 30° avec la verticale, mieux inférieure à 20°, encore mieux inférieur à 10°. La longueur de la portion sensiblement verticale peut être supérieure à 100cm, par exemple comprise entre 100cm et 200cm. La portion sensiblement verticale est de préférence de section intérieure constante sur une distance d'au moins 100cm. [0014] De préférence, la conduite de transfert présente une section circulaire. [0015] De préférence, la portion verticale présente sur une partie au moins de sa longueur un diamètre intérieur plus faible que celui de la portion supérieure incurvée. Cela réduit la quantité de déchets qui s'accumulent dans la conduite avant de sortir de celle-ci, sans pour autant augmenter le risque de colmatage de la conduite, du fait de la section plus grande au niveau de la portion supérieure incurvée. [0016] La portion supérieure incurvée peut effectuer un virage à plus de 150', de préférence égal à 180°. [0017] Le diamètre intérieur de la conduite 40 peut être compris entre 130 et 190mm. Cette dernière est de préférence réalisée en métal, notamment en inox. [0018] De préférence, l'automate comporte un capteur optique de remplissage à la sortie de la conduite de transfert. Cela permet à l'automate d'interrompre automatiquement son fonctionnement lorsque le container est plein. En temps normal, le capteur optique ne détecte que le passage des articles, car ceux-ci tombent dans le container et ne demeurent pas au niveau de la sortie de la conduite. [0019] La conduite peut comporter une partie orientable, de préférence sa partie supérieure. On peut obtenir cette possibilité en utilisant des raccords qui s'emboîtent pour réaliser la conduite. Cela peut permettre de disposer le container de collecte sur le côté ou en arrière du compacteur, selon la configuration des lieux où est installée la machine. [0020] Le compacteur comporte de préférence une vis sans fin pour compacter et pousser les déchets dans la conduite. L'axe de cette vis peut être horizontal. La conduite peut comporter un coude, à 90° par exemple, à la sortie du compacteur, une extrémité de ce coude faisant face à la vis. Le compacteur peut comporter un bac de réception des articles à compacter, dans lequel tourne une autre vis sans fin. Cette dernière présente alors une portion qui tourne dans le bac pour éclater les articles qui sont présents et les entraîner vers l'arrière, où ils sont transférés à l'autre vis sans fin qui les ramènent vers l'avant, en direction de la conduite de transfert. La première vis sans fin, utilisée pour prélever les articles dans le bac de réception, est de préférence plus longue que la deuxième vis sans fin, utilisée pour pousser les articles clans la conduite de transfert. La deuxième vis peut être d'axe de rotation parallèle à celui de la première. La première vis peut comporter à l'avant une lame hélicoïdale qui s'étend au moins partiellement dans le bac, et à l'arrière au moins une pale, pour éjecter la matière en direction de l'autre vis. Cette pale est par exemple orientée radialement, et se raccorde sur son bord radialement extérieur à un montant de support de la lame. La deuxième vis peut présenter, à l'avant un pas de vis plus petit qu'à l'arrière, ce qui facilite l'engagement de la matière expulsée par la première vis, et assure un compactage progressif de cette matière par la deuxième vis. Des nervures longitudinales peuvent être disposées dans le bac pour faciliter l'éclatement et la prise des déchets par la rotation de la lame précitée. De même, des nervures longitudinales peuvent être présentes dans le logement où tourne la deuxième vis, pour faciliter son action. La vitesse de rotation de la deuxième vis est de préférence supérieure à celle de la première. Brève description des dessins [0021] [fig.1] représente de façon schématique et en perspective un exemple d'automate selon l'invention, [0022] [fig.2] est un schéma en blocs faisant apparaître certains composants dc l'automate de la figure 1, [0023] [fig.3] est une vue en perspective du compacteur et de la conduite de transfert, [0024] [fig.4] est une vue analogue à la figure 3, selon un autre point dc vue, [0025] W8.51 est une vue partielle, de dessus, du bac de collecte du compacteur, [0026] [fig.6] est une vue partielle, selon son axe, de la vis sans fin du compacteur, qui pousse la matière vers la conduite de transfert, [0027] [fig.7] est une vue analogue à la figure 1 d'une variante d'automate selon l'invention, [0028] [fig.8] représente isolément la première vis sans fin, vue de côté, [0029] [fig.9] représente la deuxième vis sans fin telle que vue du logement de la première vis sans fin, [0030] [fig.10] représente la partie avant de la deuxième vis sans fin, et [0031] [fig.11] est une vue analogue à la figure 4 sous un autre angle de vue Description détaillée 100321 L'automate 1 selon l'invention, représenté à la figure 1, comporte un bâti 2 et un container de collecte 3, disposé à l'extérieur du bâti 2 dans l'exemple illustré. 100331 Le container 3 est ici un chariot monté sur roulettes, mais en variante pourrait être un bac posé sur une palette ou tout autre contenant. 100341 Dans la variante illustrée à la figure 7, le container 3 est logé dans le même bâti 2 que le reste de l'automate, cc bâti étant alors, de préférence, muni d'une porte 20 en façade, y donnant accès. [0035] Dans l'exemple de la figure 7, le bâti 2 est de préférence compartimenté inté- rieurement, de telle sorte que lorsque la porte 20 est ouverte, on ne peut accéder qu'au compartiment contenant le container 3, et non au reste de l'automate 1. [0036] L'automate 1 comporte un compacteur 5, représenté schématiquement sur les figures 3 et 4, disposé en partie inférieure du bâti 2. [0037] Le bâti 2 comporte une façade 6, pourvue d'une ouverture d'introduction 7 des articles à recycler, dans le cas présent des bouteilles en matière plastique. [0038] L'automate 1 comporte un système 8 d'identification des articles, par exemple par lecture d'un code à barres ou d'un code matriciel présent sur les articles, de façon connue en soi. Dans des variantes, l'identification des articles peut s'effectuer par reconnaissance de forme, grâce à une ou plusieurs caméras, ou par tout autre capteur adapté. [0039] L'automate 1 comporte une unité de contrôle 10, par exemple à microcontrôleur ou microordinateur, qui pilote son fonctionnement. [0040] Cette unité de contrôle 10 est de préférence reliée à une interface homme machine 11, laquelle comprend de préférence au moins un écran 12 disposé sur la façade 6. Dans une variante, l'automate ne comporte pas d'interface homme machine, ou une interface plus simple, sans écran. Dans une autre variante, l'interface homme machine comporte un moteur de synthèse vocale. [0041] L'unité de contrôle 10 est également reliée, de préférence, à un système de retour, par exemple un système d'impression de coupons 17, par exemple des bons de réduction ou d'achat, présentant une sortie sur la façade 6. [0042] Dans des variantes, le système de retour délivre des jetons ou de la monnaie. L'automate 1 comporte un système d'orientation 13, piloté par l'unité de contrôle 10, qui permet de diriger les articles introduits soit vers le compacteur 5, soit vers l'ouverture 7, selon qu'ils sont identifiés ou non comme acceptables par l'automate 1. [0043] Ce système d'orientation 13 est connu en soi et comporte des moyens mécaniques permettant de transporter les articles, tels qu'un poussoir. [0044] Le système d'identification 8, le système d'impression 17, l'interface homme machine 11, le système d'orientation 13 et l'unité de contrôle 10 peuvent être réalisés à partir de ceux de l'automate proposé au public par la société Environmental Products Corporation (ENVIPCO) sous la référence commerciale ULTRA 48 PET ou U48PF ARMOR. [0045] Le compacteur 5 comporte, comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, un bac 22 de réception des articles, dans lesquels ceux-ci tombent lorsqu'ils sont dirigés vers le compacteur 5 par le système d'orientation 13. Le compacteur 5 peut être maintenu à 6 une certaine distance du sol par un châssis non représenté, en partie basse du bâti 2. [0046] Le compacteur 5 comporte une première vis sans fin 24 qui sert d'organe d'éclatement et de transfert. Cette vis 24 tourne dans un logement 27 du compacteur, débouchant à une extrémité à l'intérieur du bac 22. La vis 24 présente une portion avant 25 sous forme de lame hélicoïdale, qui tourne dans le bac 22 et vient lors de sa rotation à une faible distance du fond du bac 22. La vis 24 comporte à l'arrière, comme visible sur la figure 8, une pale 28 qui est par exemple orientée radialement, et se raccorde à un montant 29 de support de la lame 25. Ce montant est orienté sensiblement perpendiculairement à la pale 28. [0047] La vis 24 est munie à l'arrière d'un disque 37 qui ferme le logement dans lequel elle tourne. [0048] Le bac 22 est de préférence réalisé avec des nervures 22a au niveau de la portion balayée par la lame 25, pour freiner voire bloquer les articles et faciliter l'éclatement ou la préhension par la lame 25. Le bac 22 présente une légère pente, afin de canaliser les éventuels liquides présents vers le logement 27, d'où ils sont évacués par un orifice de vidage vers un bac de récupération de liquides présent sous le compacteur 5. Le cas échéant, l'évacuation des liquides peut se faire directement vers le réseau des eaux usées. Le compacteur 5 comporte également une deuxième vis sans fin 30, servant au compactage de la matière, tournant dans un logement 31 du compacteur, et dont l'axe de rotation est de préférence parallèle à celui de la première vis 24. [0049] La vis 30 présente, comme on peut le voir sur la figure 9, une partie arrière dont le pas est plus grand que celui de la partie avant, visible sur la figure 10. Le compacteur 5 présente, sensiblement à la jonction entre les portions arrière et avant de la vis 30, dont les pas sont différents, une paroi 39 traversée par une ouverture 39a dont le diamètre n'est que légèrement supérieur à celui de la vis 30, comme on peut le voir sur la figure 10. [0050] Le logement 31 est réalisé avec des nervures longitudinales 31a pour limiter la rotation de la matière dans le logement 31 et faciliter l'action de la vis 30. [0051] Les vis 24 et 30 sont reliées mécaniquement à des roues dentées respectives, mises en rotation par un même moteur 21, la chaîne de transmission qui relie le moteur aux roues dentées n'étant pas représentée sur les figures, dans un souci de simplification du dessin. La vitesse de rotation de la deuxième vis 30 est plus élevée que celle de la première 24. [0052] Les logements 27 et 31 communiquent entre eux latéralement à l'arrière, comme on peut le voir sur la figure 9, de telle sorte que les articles prélevés par la vis 24 dans le bac sont repoussés en arrière dans le logement 27 par la rotation de celle-ci, puis sur le côté vers le logement 31 dans lequel tourne la vis 30. La communication entre les logements 27 et 31 donne accès à sensiblement toute la portion arrière de la vis 30, de 7 plus grand pas de vis, cc qui facilite la préhension de la matière. [0053] Le sens de rotation de la vis 24, et sa forme, sont ainsi choisies pour que les articles présents dans le bac 22 soient dirigés vers l'arrière du logement 27, puis vers le logement 31 associé à l'autre vis 30. [0054] Le sens de rotation de cette dernière est choisi de telle sorte que les articles présents dans le logement 31 soient repoussés vers l'avant, vers la sortie du compacteur 5, où est fixée une conduite 40 qui assure le transfert des articles compactés vers le container de collecte 3. [0055] Dans l'exemple illustré, les vis 24 et 30 tournent dans le même sens mais leurs pas de vis sont inversés, de telle sorte que la rotation de la vis 24 entraîne la matière vers l'arrière tandis que la rotation de la vis 30 la ramène vers l'avant. [0056] La conduite 40 est fixée à sa base sur le compacteur 5, comporte un premier coude 41, à 90', un tronçon vertical 42, un manchon réducteur de section 43, monté à l'envers, puis une portion supérieure 44 incurvée à 180°. La sortie 45 de la conduite 40 est ainsi orientée vers le bas. [0057] La portion supérieure 44 peut elle-même être formée par l'assemblage de plusieurs coudes 46 emboîtés les uns dans les autres jusqu'à obtenir l'incurvation totale désirée. [0058] La conduite 40 est de préférence maintenue en place à sa hase sur le compacteur 5 et en partie supérieure est fixée par des vis et équerres, non représentés, au toit du bâti 2. Cela facilite un démontage rapide de la conduite 40 en cas de besoin d'intervention dans celle-ci. [0059] La hauteur de la conduite 40 est telle que sa sortie 45 se situe au-dessus du container 3, comme on peut le voir sur la figure 1. [0060] L'automate 1 comporte de préférence un capteur optique 50, disposé au niveau de la sortie 45, pour détecter la présence d'articles compactés au sein de celle-ci. [0061] Le diamètre intérieur de la conduite 40 est compris de préférence entre 130 et 190nun [0062] La conduite 40 est par exemple réalisée par assemblage d'éléments de fumisterie existants, en métal, notamment en inox. [0063] Le diamètre extérieur de ces éléments est par exemple de 139nun jusqu'au réducteur de section, où il s'élargit à 180mm, la portion supérieure incurvée 44 étant par exemple réalisée avec des coudes de 180mm de diamètre extérieur. [0064] Le compacteur peut être réalisé à partir de celui proposé au public par la société Compattatrici Materiale Riciclabile (CO.MA.RI. s.r.l) sous la référence Superlizzy 500PET. [0065] On voit sur la figure 11 que le bac 22 peut comporter sur l'un de ses montants une découpe 22b pour le passage du tronçon vertical 42 de la conduite, afin de gagner encore en compacité. 8 [0066] Le fonctionnement de l'automate 1 est le suivant. [0067] Les articles, tels que des bouteilles en matière plastique, sont introduits par l'ouverture 7, un par un, par une personne. [0068] Le système d'identification 8 lit le code à barres présent sur ces articles, et l'automate 1 détermine si chaque article introduit peut être accepté ou non, par comparaison à une liste d'articles répertoriés comme acceptables. [0069] En cas d'acceptation de l'article, le système d'orientation 13 envoie celui-ci vers le bac 22 du compacteur 5. En cas de rejet de l'article, celui-ci reste dans l'ouverture 7 et une information correspondante est affichée sur l'écran 12, pour demander à la personne l'ayant introduit de le reprendre. [0070] Un coupon imprimé est délivré à la personne par le système d'impression 17, en fonction du nombre d'articles acceptés et de la nature de ceux-ci. [0071] Parallèlement, le compacteur 5 traite les articles tombés dans le bac 22. [0072] La portion 25 de la vis 24 s'étendant dans le bac 22 provoque, par coincement des articles contre le bord du logement 27 et/ou la paroi du hac 22, l'éclatement des bouteilles présentes dans le hac 22, si celles-ci sont encore munies de leur capsule de fermeture. La forme en lame hélicoïdale de la portion 25 pousse les articles dans le logement 27, où ils sont entraînés vers l'arrière par la vis 24. [0073] Dans le fond du logement 27, les articles qui s'accumulent sont poussés sur le côté par la vis 24 dans le logement 31 de la vis sans fin 30. Ici, les articles sont écrasés par le faible jeu entre cette vis 30 et la paroi cylindrique du logement 31 et sont compactés tout en étant entraînés vers l'avant, en direction de la conduite 40. [0074] Les articles compactés quittant le compacteur 5 s'accumulent dans la conduite 40 et sont poussés dans celle-ci par les nouveaux articles compactés par la vis 30. La présence de matière en sortie du compacteur 5 tend à améliorer encore l'efficacité du compactage. [0075] Une fois la conduite 40 remplie d'une colonne d'articles compactés, les articles nou- vellement poussés dans la conduite 40 par le compacteur 5 provoquent un déplacement d'ensemble de la colonne. Les articles compactés arrivant au niveau de la sortie 45 finissent alors par tomber dans le container 3. [0076] Une fois ce dernier rempli, le capteur 50 détecte une obstruction au niveau de la sortie 45 et l'automate s'arrête, jusqu'à ce que le container 3 plein soit remplacé par un container 3 vide. Un message d'alerte peut être transmis automatiquement, par exemple par SMS ou par email, à la personne responsable du remplacement du container 3. [0077] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. [0078] Par exemple, on peut prévoir que les articles introduits dans l'automate 1 soient dirigés soit vers le compacteur soit vers un autre système de collecte en fonction de 9 leur nature, par exemple bouteille plastique ou canette aluminium. [0079] On peut remplacer le système de retour par impression de coupons par un système de distribution de monnaie ou autre, notamment par un système de crédit à distance d'un compte utilisateur ou par une information transférée à un téléphone portable de l'utilisateur par une liaison appropriée. On peut aussi prévoir un tel système de transmission d'informations en plus du système d'impression de coupons. [0080] L'interface homme machine peut être simplifiée et ne pas comporter d'écran. [0081] Le système d' indentification peut déterminer si un article peut être traité, autrement que par lecture d'un code à barres, par exemple opérer par reconnaissance de forme. [0082] La sortie 45 de la conduite de transfert 40 peut être orientée autrement que verti- calement. [0083] La conduite peut être agencée pour alimenter le container de collecte non plus par le dessus mais par le dessous par exemple. Dans ce cas, le fond du container est par exemple muni d'un clapet qui s'ouvre sous la poussée de la matière et qui se referme lorsque le container est séparé de l'automate pour être vidé. La conduite peut comporter au moins un coude. [Revendication 1]