Brevet FR3112498A1 — publié le 20220121

La présente invention concerne un dispositifet un procédé de contrôle de broyeurs d’un dispositif de broyage, ledit dispositif mettant en œuvre le procédé comportant au moins la mesure (E1) de valeurs de l’intensité électrique et/ou du couple résistant de l’axe moteur du moteur, la comparaison des ces valeurs mesurées avec une valeur seuil et le déclenchement d’un ensemble d’actions pour la réparation de surcharge du moteur et/ou du broyeur en cas de dépassement de ladite valeur seuil. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif et procédé de contrôle d’un dispositif de broyage DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des dispositifs de broyage et plus particulièrement de la surveillance du fonctionnement de tels dispositifs. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les dispositifs de broyage jouent un rôle prépondérant dans la chaîne de recyclage de produits, par exemple de bouteilles en plastique. Un dispositif de broyage comprend en général au moins un broyeur entraîné dans un mouvement de rotation par un moteur. Une panne du dispositif de broyage, causé par exemple par un bourrage au niveau des broyeurs, entraînerait une baisse d’efficacité et de rendement de ladite chaîne de recyclage. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en offrant un dispositif de surveillance d’un broyeur permettant d’améliorer le fonctionnement et la maintenance d’un dispositif de broyage. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de contrôle de broyeurs d’un dispositif de broyage le dispositif de broyage de comprenant au moins un broyeur composé d’au moins deux rangées parallèles de disques broyeurs entraînées dans des mouvements de rotation opposées par l’arbre d’un moteur alimenté par un générateur électrique, ledit dispositif de contrôle comportant au moins un dispositif de détection d’anomalies dans le fonctionnement du broyeur par mesure de l’intensité électrique consommée par le moteur et/ou par mesure du couple résistant sur l’axe moteur comprenant au moins un capteur pour les mesures à chaque instant t relatives au fonctionnement du broyeur une mémoire pour l’enregistrement des mesures, un processeur et un ensemble de programmes exécuté sur le processeur pour comparer les valeurs des mesures par rapport à une valeur seuil prédéfinie et mémorisée dans ladite mémoire ledit dispositif de contrôle étant caractérisé en ce que, lorsqu’une valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil, dispositif de détection émet un signal d’activation à une unité de commande dudit système de contrôle à laquelle il est connecté, ladite unité de commande étant connectée au moteur électrique et/ou au générateur électrique, ladite unité de commande vérifiant s’il y a une surcharge du broyeur ou du moteur : en déclenchant automatiquement une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal, puis ; en déclenchant automatiquement une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal du moteur pour vérifier si la surcharge persiste et/ou, si après vérification de la surcharge, l’unité de commande continue de recevoir un signal d’activation en provenance du dispositif de détection d’anomalie, ladite unité de commande arrête automatiquement le moteur et/ou le générateur et déclenche un signal de maintenance à un opérateur via un son émis par une alarme ou via un message envoyé à une interface de maintenance connecté au dispositif de contrôle du dispositif de broyage pour réparer le dispositif de broyage Selon une autre particularité, le capteur de mesure du dispositif de détection est un capteur de mesure de l’intensité de courant du moteur Selon une autre particularité, le capteur de mesure du dispositif de détection est un couple-mètre mesurant le couple résistant sur l’axe du moteur Selon une autre particularité, le dispositif de détection comprend un capteur de mesure de l’intensité de courant du moteur et un couple-mètre mesurant le couple résistant sur l’axe du moteur. Selon une autre particularité, le dispositif de détection comprend un dispositif permettant de déterminer une signature dans le signal de sortie du couple-mètre pour détecter une anomalie dans le fonctionnement du broyeur. Selon une autre particularité, le dispositif de détection comprend un commutateur pour basculer automatiquement d’un capteur à un autre en cas de défaillance de l’un des deux capteurs de mesure. Un autre but de l’invention est de proposer un procéder de maintenance d’un dispositif de broyage Ce but est atteint par un procédé mis en œuvre par un dispositif de contrôle d’un dispositif de broyage selon l’invention et qui comprend : La mesure de valeurs de l’intensité électrique et/ou du couple résistant de l’axe moteur du moteur et leur mémorisation ; La comparaison desdites valeurs mesurées et mémorisées avec une valeur seuil ; La transmission d’un signal d’activation pour mettre en œuvre un processus de vérification de surcharge si au moins l’une des valeurs mesurées est supérieure à la valeur seuil ; et/ou ; L’arrêt automatique du moteur et/ou du générateur du dispositif de broyage, et déclenchement d’un signal de maintenance via l’émission d’un son ou l’envoi d’un message à une interface de maintenance. Selon une autre particularité, le processus de vérification de surcharge comprend au moins : le déclenchement automatique d’une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal, puis ; le déclenchement automatique d’une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal du moteur. Selon une autre particularité, le procédé de contrôle comprend : La détermination d’une signature dans le signal de sortie du couple-mètre ; La détection de l’anomalie de fonctionnement du broyeur en fonction de la signature déterminée. D’autres particularités et avantages de la présente invention sont détaillés dans la description qui suit. DESCRIPTION DES FIGURES ILLUSTRATIVES D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : La représente le schéma d’un dispositif de broyage, selon un mode de réalisation; La représente le schéma d’un broyeur comprenant au moins deux rangées de disques broyeur, selon un mode de réalisation; La représente une vue en coupe du dispositif de broyage, selon un mode de réalisation ; La , représente l’organigramme de contrôle du dispositif de broyage, selon un mode de réalisation. La est une illustration de la signature du signal de sortie d’un couple-mètre pour différentes bouteilles en plastique ou PET (polytéréphtalate d'éthylène), selon un mode de réalisation; La est une illustration de la signature du signal de sortie d’un couple-mètre pour un objet dur, selon un mode de réalisation; La est une illustration de la signature du signal de sortie d’un couple-mètre pour une cannette en aluminium ou en acier, selon un mode de réalisation ; La , est une illustration de la signature du signal de sortie d’un couple-mètre pour le niveau de remplissage de la chambre de broyage, selon un mode de réalisation. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de contrôle d’un dispositif de broyage. Le dispositif de broyage (voir ), par exemple de « produits recyclables, comporte au moins un broyeur (1) comportant au moins deux rangées (10) parallèles constituées chacune d’une pluralité de disques (11) broyeurs ou « couteaux », les disques (11) comportant des lames pour découper les produits recyclables. Les au moins deux rangées (10) sont disposées face à face, l’une des rangées (10) étant décalées, suivant un axe longitudinal (X, X’), d’une certaine distance par rapport à l’autre (voir ) de manière à ce qu’un disque (11) de l’une des rangées se situe entre deux disques (11) de l’autre rangée. En fonctionnement normal (FN), le broyeur (1) est entrainé dans un mouvement de rotation par un moteur, disposé dans un bloc moteur et alimenté par un générateur, de manière à ce que les au moins deux rangées (10) de disques aient des sens de rotation opposées (voir ) pour broyer, par exemple, les produits recyclables. Une des rangées est disposée sur l’arbre du moteur. L’autre rangée est disposée sur un arbre parallèle, chacun des deux arbres comportant à une de leurs extrémités des roues dentées complémentaires de manière à ce que, le mouvement de rotation de la roue dentée disposée sur l’arbre du moteur entraîne la rotation de la roue dentée disposée sur le second arbre sur lequel est disposé la seconde rangée de disques broyeurs. Le bloc moteur peut comprendre un réducteur de vitesse couplé au moteur pour former un motoréducteur de manière à contrôler le rapport de vitesse et/ou de couple du broyeur. Le dispositif de broyage comprend un passage pour la réception des produits à broyer et dans lequel est disposé un dispositif d’identification comprenant des moyens pour la détection et/ou l’identification desdits produits. Lorsqu’un produit est disposé dans le passage, son identification se fait, par exemple, soit par scanner ou lecteur de code-barres et/ou lecteur RFID et/ou par un détecteur de matériaux et/ou de caméras. Lorsqu’un produit détecté et/ou identifié n’est pas autorisé, ce dernier peut être rejeté via un passage secondaire dédié. Le dispositif d’identification peut comprendre une mémoire comportant une liste de produits et/ou de matériaux autorisés à être broyés. Le dispositif d’identification peut également comprendre des moyens de détection et/ou d’identification d’un autre matériau différent de celui destiné à être broyé. Ainsi, par exemple et de manière non-limitative, un produit composé de matériaux différents, l’un des matériaux étant autorisé et l’autre non-autorisé, est rejeté via le passage secondaire dédié du dispositif de broyage. Le dispositif de contrôle comporte au moins un dispositif de détection d’anomalies dans le fonctionnement du broyeur (1) par mesure de l’intensité électrique consommée par le moteur et/ou par mesure du couple résistant sur l’axe moteur (AM). Par exemple, et de manière non-limitative, l’anomalie dans le fonctionnement peut être une surcharge mécanique du broyeur (par bourrage) entraîné par le moteur ou une surcharge du moteur lui-même (due à une défectuosité des roulements à billes, par exemple). Ces anomalies peuvent être la cause de phénomènes de surintensité au niveau de la consommation du moteur. Ledit dispositif de détection comporte au moins ; - un capteur pour les mesures à chaque instant t relatives au fonctionnement du broyeur -une mémoire pour l’enregistrement des mesures, un processeur et un ensemble de programmes exécuté sur le processeur pour comparer les valeurs des mesures par rapport à une valeur seuil prédéfinie et mémorisée dans ladite mémoire; Dans certains modes de réalisations, la valeur de seuil prédéfinie est fonction de la longueur d’un broyeur ou de l’arbre du moteur entraînant le broyeur(1) et/ou de l’agencement des disques broyeurs ou couteaux du broyeur. Par exemple, et de manière non limitative, un mauvais agencement des disques (11) du broyeur (1) par rapport à leur axe de rotation (X, X’) peut induire une surconsommation électrique du moteur. Lorsqu’une valeur mesurée (intensité électrique ou couple) est supérieure à la valeur seuil, le dispositif de détection émet un signal d’activation à une unité de commande dudit dispositif de contrôle à laquelle il est connecté, ladite unité de commande étant connectée (via un moyen de communication filaire par exemple) au moteur électrique et/ou au générateur électrique. Le dispositif de détection comprend au moins un moyen de communication filaire ou sans fil (par exemple Bluetooth, wifi, ..) pour se connecter à l’unité de commande. Après réception du signal d’activation, en cas de dépassement de la valeur seuil, l’unité de commande vérifie s’il y a surcharge (par exemple un bourrage): -en déclenchant automatiquement une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal. Ce qui va entraîner la rotation de chaque rangée de disques du broyeur dans le sens inverse de leur rotation en fonctionnement normal (RFN) pour libérer les produits recyclables (par exemple bouteilles ou cannettes) ayant entraîné la surcharge (par exemple bourrage) ;puis -en déclenchant automatiquement une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal (RFN) du broyeur (1) pour vérifier si la surcharge persiste. Si après vérification de la surcharge (par exemple bourrage), l’unité de commande continue de recevoir un signal d’activation en provenance du dispositif de détection d’anomalie, ladite unité de commande arrête automatiquement le moteur et/ou le générateur et déclenche un signal de maintenance à un opérateur via un son émis par une alarme ou via un message envoyé à une interface de maintenance connecté au dispositif de contrôle du dispositif de broyage. Dans une variante, le capteur de mesure du dispositif de détection est un capteur de mesure de l’intensité de courant du moteur. Par exemple et de manière non-limitative, le capteur de mesure de l’intensité du courant est un ampèremètre ou une pince ampèremétrique. Ledit capteur de mesure de l’intensité du courant est monté en série avec le moteur. Dans ce cas, la valeur seuil est une intensité de courant. Par exemple, et de manière non limitative, si le moteur consomme en fonctionnement normal un courant de 3A, la valeur de seuil du courant peut être définie à 3A ou 3.5A. En cas de surintensité, c’est-à-dire lorsque le courant du moteur dépasse la valeur seuil, par exemple lorsqu’il a une valeur de 4A, un signal d’activation est transmis à l’unité de commande par le dispositif de détection pour au moins déclencher une vérification de surcharge et/ou alerter un opérateur pour une maintenance. Dans un autre mode de réalisation (indépendant de la mesure d’ampérage mais, combinable avec cette dernière), le capteur de mesure du dispositif de détection est un couple-mètre mesurant le couple résistant sur l’axe du moteur. Un couple-mètre est un transmetteur qui transforme une torsion mécanique en un signal électrique proportionnel au couple (exprimé en N.m) appliqué. De par sa conception mécanique, le couple appliqué déforme des jauges de contraintes. Ces jauges de contraintes convertissent la déformation (stress mécanique) en un signal électrique. Un logiciel et l'électronique dudit couple-mètre se chargent alors de convertir la tension de sortie du capteur en une valeur de couple qui est comparé avec une valeur seuil prédéfinie. Le couple-mètre peut être statique ou dynamique (également appelé couple-mètre rotatif). Un capteur de couple statique est composé de pièces mécaniques non-mobiles et vient s’accoupler à votre système pour mesurer le couple tournant. A l’inverse du capteur statique, le capteur dynamique est composé d’éléments rotatifs (en général un arbre) et donc idéal pour les systèmes conçus pour être en rotation continue. Dans un autre mode de réalisation, la détection d’une anomalie peut se faire par la détermination d’une signature dans le signal de sortie du couple-mètre comme représenté, par exemple, sur les figures 5A, 5B, 5C et 5D. Le dispositif de détection comprend un dispositif permettant de déterminer une signature dans le signal de sortie du couple-mètre pour détecter une anomalie dans le fonctionnement du broyeur. La détermination de la signature peut se faire par comparaison du signal de sortie avec des courbes représentatives de signaux prédéterminés au préalable et mémorisés de divers produits ou relatives à des anomalies. La détection d’anomalie par détermination de la signature dans le signal de sortie du couple-mètre permet : de définir le produit qui passe entre les arbres, (plastique, métal, bois …). Cette information ou identification peut être combinée avec l’identification du produit ou matériaux effectué pour améliorer la détection d’anomalies dans le fonctionnement du broyeur ; de définir l’état du tranchants des couteaux ; de définir une usure des couteaux et ou des composants mécaniques de transmission ; de définir l’état d’évacuation de la matière dans la chambre de broyage ; d’effectuer en temps réel une surveillance de la machine Dans le cas d’un contrôle dynamique, le capteur de couple dynamique peut être d’intégré soit sur l’arbre du moteur soit sur le second arbre en parallèle et/ou sur la ou les roues dentées disposées aux extrémités de l’arbre du moteur et sur l’arbre secondaire (par installation de 1 ou 2 jauges de contraintes). Dans le cas d’un contrôle statique, le capteur de couple statique peut être disposé, par exemple et de manière non-limitative, entre le moteur et le bloc ou bâti comportant le broyeur. La valeur du couple obtenue est utilisé par le dispositif de détection pour être comparée à une valeur seuil de couple prédéfinie. Dans certains modes de réalisation, le dispositif de détection d’anomalies comprend au moins un capteur de mesure d’intensité de courant et un capteur de mesure de couple résistant. Le dispositif de détection permet ainsi de toujours assurer la surveillance du fonctionnement du broyeur (1), en particulier, en cas de défaillance d’un des capteurs. Le dispositif de détection comprend au moins un dispositif de commutation permettant de basculer automatiquement d’un capteur à un autre en cas de défaillance de l’un des deux capteurs. Dans certains modes de réalisation, les deux capteurs (capteur de mesure d’intensité de courant et un capteur de mesure de couple résistant) effectuent simultanément les mesures de courant et de couple. Le dispositif de détection comprend au moins deux mémoires distinctes pour l’enregistrement des mesures de chacun des deux capteurs. Lorsqu’un capteur, sélectionné parle dispositif de détection, vient à tomber en panne, l’autre capteur est alors utilisé. La présente invention concerne également un procédé de maintenance ou de contrôle d’un dispositif de broyage. Dans certains modes de réalisation, le procédé de maintenance ou de contrôle d’un dispositif de broyage (2) peut être implémenté ou mis en œuvre par le dispositif de contrôle tel que décrit dans la présente invention ou par un dispositif comportant au moins des capteurs de mesure de courant (intensité électrique) et/ou de couple (par exemple de couple résistant), une mémoire pour l’enregistrement des mesures et comportant un ensemble de programmes, un processeur exécutant lesdits programmes pour mettre en œuvre les étapes du procédé de maintenance ou de contrôle, comme illustré sur la , et comprenant au moins : La mesure (E1) de valeurs de l’intensité électrique et/ou du couple résistant de l’axe moteur du moteur et leur mémorisation ; La comparaison (E2) desdites valeurs mesurées et mémorisées avec une valeur seuil La transmission (E3) d’un signal d’activation pour mettre en œuvre un processus de vérification (E4) de surcharge si au moins l’une des valeurs mesurées est supérieure à la valeur seuil ; et/ou L’arrêt automatique (E50) du moteur et/ou du générateur du dispositif de broyage, et déclenchement (E51) d’un signal de maintenance via l’émission d’un son ou l’envoi d’un message à une interface de maintenance. Dans certains modes de réalisation, le processus de vérification (E4) comprend au moins : le déclenchement automatique (E40) d’une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal, puis ; le déclenchement automatique (E41) d’une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal du moteur. La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L’homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d’un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d’un autre mode de réalisation à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné ou qu’il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles ou que la combinaison ne fournisse pas une solution à au moins un des problèmes techniques mentionnés dans la présente demande. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l’inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident aux hommes du métier que la présente invention permet la réalisation de modes de réalisation en de nombreuses formes spécifiques sans s’écarter du domaine d’application de l’invention telle que revendiquée. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la protection demandée, et l’invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci–dessus. Dispositif de contrôle de broyeurs (1) d’un dispositif de broyage (2), Le dispositif de broyage(2) de comprenant au moins un broyeur (1) comprenant au moins deux rangées (10) parallèles de disques broyeurs (11) entraînées dans des mouvements de rotation opposées par l’arbre d’un moteur alimenté par un générateur électrique, ledit dispositif de contrôle comportant au moins un dispositif de détection d’anomalies dans le fonctionnement du broyeur (1) par mesure de l’intensité électrique consommée par le moteur et/ou par mesure du couple résistant sur l’axe moteur et comprenant au moins un capteur pour les mesures à chaque instant t relatives au fonctionnement du broyeur (1) ; une mémoire pour l’enregistrement des mesures, un processeur et un ensemble de programmes exécuté sur le processeur pour comparer les valeurs des mesures par rapport à une valeur seuil prédéfinie et mémorisée dans ladite mémoire ; ledit dispositif de contrôle étant caractérisé en ce qu’il comprend une unité de commande connectée au dispositif de détection pour recevoir un signal d’activation lorsqu’une valeur mesurée est supérieure à la valeur seuil, ladite unité de commande étant également connectée au moteur électrique et/ou au générateur électrique pour vérifier s’il y a une surcharge du broyeur ou du moteur, ladite unité de commande comportant : un agencement pour déclencher automatiquement une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal (RFN); un agencement pour déclencher automatiquement une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal (RFN) du moteur et/ou un agencement pour arrêter automatiquement le moteur et/ou le générateur et, une alarme ou une interface de maintenance connectée au dispositif de contrôle du dispositif de broyage(2) pour déclencher un signal de maintenance à un opérateur afin de réparer ledit dispositif de broyage (2), lesdits arrêt et/ou déclenchement intervenant si, après vérification de la surcharge, ladite unité de commande continue de recevoir un signal d’activation en provenance dudit dispositif de détection d’anomalie. Dispositif de contrôle de broyeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de mesure du dispositif de détection est un capteur de mesure de l’intensité de courant du moteur. Dispositif de contrôle de broyeurs selon la revendication 1, le capteur de mesure du dispositif de détection est un couple-mètre mesurant le couple résistant sur l’axe du moteur (AM). Dispositif de contrôle de broyeurs selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend un dispositif permettant de déterminer une signature dans le signal de sortie du couple-mètre pour détecter une anomalie dans le fonctionnement du broyeur. Dispositif de contrôle de broyeurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend un capteur de mesure de l’intensité de courant du moteur et un couple-mètre mesurant le couple résistant sur l’axe du moteur. Dispositif de contrôle de broyeurs selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend un commutateur pour basculer automatiquement d’un capteur à un autre en cas de défaillance de l’un des deux capteurs de mesure. Procédé de contrôle d’un dispositif de broyage comportant au moins un dispositif de contrôle selon la revendication 1 qui implémente les étapes dudit procédé comportant : La mesure (E1) de valeurs de l’intensité électrique et/ou du couple résistant de l’axe moteur du moteur et leur mémorisation ; La comparaison (E2) desdites valeurs mesurées et mémorisées avec une valeur seuil La transmission (E3) d’un signal d’activation pour mettre en œuvre un processus de vérification de surcharge (E4) si au moins l’une des valeurs mesurées est supérieure à la valeur seuil ; et/ou L’arrêt automatique (E50) du moteur et/ou du générateur du dispositif de broyage, et déclenchement (E51) d’un signal de maintenance via l’émission d’un son ou l’envoi d’un message à une interface de maintenance. Procédé de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce que le processus de vérification comprend au moins : le déclenchement automatique (E40) d’une première rotation de l’arbre du moteur dans le sens inverse de rotation du moteur en fonctionnement normal, puis ; le déclenchement automatique (E41) d’une seconde rotation de l’arbre du moteur dans le sens de rotation correspondant au sens de rotation en fonctionnement normal du moteur. Procédé de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comprend : La détermination d’une signature dans le signal de sortie du couple-mètre ; La détection de l’anomalie de fonctionnement du broyeur en fonction de la signature déterminée.