[0001] La présente invention se rapporte à une machine de compactage de déchets compressibles
à haut rendement permettant d'en former des balles transportables.
[0002] Un domaine d'application envisagé est notamment, mais non exclusivement, celui du
compactage des déchets de type cellulosique, par exemple des cartons, ou bien encore,
des déchets en matière plastique.
[0003] Des machines de compactage connues comportent une cavité cylindrique de compactage
sensiblement verticale présentant une extrémité supérieure ouverte pour recevoir des
déchets et une extrémité inférieure opposée. Cette extrémité inférieure reçoit un
support d'appui, telle une palette de manutention, aisément transportable au moyen
d'un transpalette. Aussi, la cavité cylindrique de compactage est délimitée à l'avant,
par une portion hémicylindrique divisée en deux portes battantes montées pivotantes
selon deux axes parallèles diamétralement opposés de la cavité. Au préalable à la
mise en oeuvre de la machine, on installe un sac plastique ouvert d'un volume équivalent
à celui de la cavité cylindrique de compactage précisément à l'intérieur de la cavité
et en appui sur la palette de manutention. En outre, la machine de compactage comporte
un dispositif de compactage et de déchiquetage comprenant un rouleau de compactage
équipé de dents et des organes d'entraînement pour l'entraîner selon un mouvement
de translation verticale et un double mouvement de rotation à l'intérieur de la cavité
cylindrique de compactage de manière à compacter verticalement les déchets sur la
palette de manutention à mesure qu'ils sont introduits à travers l'extrémité supérieure
ouverte. De la sorte, il est formé une balle de déchets compactés cylindrique à l'intérieur
du sac en plastique.
[0004] En revanche, lorsque de trop grandes quantités de déchets sont introduits à travers
l'extrémité supérieure ouverte, ou bien que les déchets introduits sont moins compressibles,
des risques de bourrage de la machine de compactage apparaissent. Aussi, pour y pallier,
il a été imaginé de faire varier automatiquement le régime de fonctionnement du cylindre
de compactage, en fonction de la résistance mécanique rencontrée par le cylindre à
l'intérieur de la cavité cylindrique. Partant, un dispositif de mesure fournit une
valeur représentative de la puissance délivrée par les organes d'entraînement du rouleau
de compactage, et lorsque cette valeur de puissance est supérieure à un seuil donné,
le rouleau de compactage est relevé et son sens de rotation est inversé. On pourra
se reporter notamment au document
FR2802462, lequel décrit un tel mode de mise en œuvre.
[0005] Toutefois, si ce mode de mise en œuvre présente des avantage, dans certaines circonstances,
notamment lorsque les déchets à traiter sont peu compressibles ou même rigides, ou
encore lorsque de trop grandes quantités de déchets sont introduits, le rouleau de
compactage se relève incessamment et le compactage ne se fait plus, ou alors avec
une productivité dégradée.
[0006] Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de
fournir une machine de compactage qui permette de compacter les déchets avec une grande
productivité en toutes circonstances et en particulier, lorsqu'une grande quantité
de déchets est introduite dans la cavité cylindrique.
[0007] Dans ce but, il est proposé une machine de compactage de déchets comprenant : une
cavité cylindrique sensiblement verticale présentant une extrémité supérieure ouverte
pour recevoir des déchets ; un rouleau de compactage et des organes d'entraînement
pour entraîner ledit rouleau de compactage selon un double mouvement de rotation à
l'intérieur de ladite cavité cylindrique, tandis que ledit rouleau est libre en translation
verticale, de manière à pouvoir compacter lesdits déchets ; un dispositif de mesure
relié auxdits organes d'entraînement, pour fournir une valeur représentative des efforts
exercés par lesdits organes d'entraînement pour entraîner ledit rouleau de compactage
; un dispositif de relevage dudit rouleau de compactage et des organes de commande
reliés audit dispositif de relevage et audit dispositif de mesure pour commander le
relevage dudit rouleau de compactage, lorsque ledit dispositif de mesure fournit une
valeur d'efforts supérieure à une valeur limite. Lesdits organes de commande comprennent
en outre un temporisateur pour pouvoir commander le relevage dudit rouleau de compactage,
si et seulement si ledit dispositif de mesure fournit pendant un intervalle de temps
prédéterminé, une valeur d'efforts supérieure à ladite valeur limite.
[0008] Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en œuvre d'un temporisateur,
c'est-à-dire une horloge permettant de décompter le temps, qui de façon surprenante,
permet de réduire la fréquence de relevé du rouleau de compactage, tout en surmontant
les bourrages. Autrement dit, lorsque les déchets en situation de bourrage offrent
au rouleau de compactage une forte résistance, conséquemment, les organes d'entraînement
doivent exercer des efforts plus importants. Aussi, au lieu de provoquer le relevage
du rouleau de compactage dès que les efforts atteignent une valeur limite, les efforts
sont prolongés. Partant, et dans la plupart des cas, cela permet de surmonter la résistance
offerte par les déchets et au rouleau de compactage de poursuivre sa course. De la
sorte, le rouleau de compactage comprime les déchets sur des durées plus longues,
et permet d'assurer un meilleur compactage, et aussi un meilleur rendement. Le rendement
peut être vu comme étant la quantité de déchets compactée par unité de temps.
[0009] De surcroît, grâce au temporisateur, il n'est nul besoin d'interrompre le fonctionnement
de la machine de compactage pour opérer un débourrage manuel, en cas de bourrage sévère.
[0010] Selon un mode de mise en œuvre particulièrement avantageux, l'intervalle de temps
prédéterminé est supérieur à une seconde. De la sorte, il s'avère qu'après une seconde,
la puissance fournie par les organes d'entraînement est suffisante pour que le rouleau
de compactage surmonte une majorité des obstacles qu'il rencontre. En revanche, pour
une minorité, cette puissance n'est pas suffisante, et par conséquent, le dispositif
de relevage provoque le relevage du rouleau de compactage. On observera que l'intervalle
de temps déterminé est avantageusement compris entre un et deux secondes. Il peut
alors être ajusté en fonction du type de déchets à compacter de manière à pouvoir
obtenir un rendement maximal.
[0011] Par ailleurs, et selon un mode de réalisation de l'invention avantageux, lesdits
organes de commande sont en outre reliés auxdits organes d'entraînement pour pouvoir
inverser le sens d'entraînement dudit rouleau de compactage. De la sorte, dès lors
que le rouleau de compactage est relevé, les organes de commande ordonnent aux organes
d'entraînement un fonctionnement inverse du rouleau de compactage, à la fois dans
son sens de rotation autour de son propre axe de symétrie et dans sa rotation dans
la cavité cylindrique comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description.
Par conséquent, lorsque les déchets accumulés offrent au rouleau de compactage une
résistance dans un sens de rotation, le changement de sens de rotation permet au rouleau
de compactage de prendre les déchets accumulés à revers et les déchiqueter pour les
ensuite compacter. De plus le rouleau de compactage est relevé, puis relâché pour
venir compacter les déchets à nouveau sous l'action de son propre poids.
[0012] En outre, et préférentiellement, lesdits organes d'entraînement comprennent un moteur
hydraulique, tandis que ledit dispositif de mesure comporte un indicateur de pression.
La mise en œuvre d'un moteur hydraulique permet d'obtenir une force motrice importante
localisée dans un espace peu volumineux. Ainsi, en installant un indicateur de pression
sur le fluide d'alimentation du moteur hydraulique, on mesure aisément les efforts
rencontrés par le moteur hydraulique puisque la pression en fluide augmente corrélativement.
En outre, les organes d'entraînement comprennent des trains d'engrenage permettant
au seul moteur hydraulique d'entraîner en rotation le rouleau de compactage, à la
fois autour de son propre axe de symétrie, et aussi dans un plan horizontal autour
d'un axe verticale que l'on détaillera ci-après.
[0013] De surcroît, ledit dispositif de relevage comprend avantageusement un vérin hydraulique.
De la sorte, grâce à une seule pompe hydraulique, on alimente à la fois le moteur
hydraulique pour entraîner ledit rouleau de compactage et le vérin hydraulique pour
remonter ledit rouleau de compactage. Ainsi, les moyens énergétiques sont rationalisés.
Poursuivant toujours ce dernier but, ledit moteur hydraulique et ledit vérin hydraulique
sont avantageusement alimentés par un même circuit hydraulique. Dès lors que le rouleau
de compactage est relevé grâce au vérin hydraulique, les organes d'entraînement requièrent
peu d'énergie, car le rouleau de compactage n'agit pas ou très peu sur les déchets.
Partant, la mise en œuvre d'un même circuit hydraulique ne soulève pas de difficultés,
et permet de réduire à la fois la puissance de la pompe hydraulique et la longueur
de conduit d'alimentation.
[0014] De manière préférée, lesdits organes de commande comprennent en outre un autre temporisateur
pour pouvoir commander le relevage dudit rouleau de compactage pendant un autre intervalle
de temps déterminé. Ainsi, ledit autre temporisateur permet de commander le fonctionnement
du vérin hydraulique pendant un autre temps déterminé, par exemple trois secondes,
durant lesquelles le rouleau de compactage est relevé. A l'expiration de ces trois
secondes, le vérin hydraulique cesse d'être alimenté et le rouleau de compactage,
sous l'effet de son propre poids retombe en appui sur les déchets compactés et à compacter.
[0015] Selon un autre mode de mise en œuvre, lesdits organes d'entraînement comprennent
un moteur électrique, tandis que ledit dispositif de mesure comporte un indicateur
de puissance électrique consommée par le moteur. Ainsi, grâce à l'indicateur de puissance
électrique consommée, on mesure aisément les efforts rencontrés par le moteur durant
le compactage des déchets.
[0016] D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de
la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention,
donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique en perspective de dessus d'une machine de compactage
conforme à l'invention ;
- la Figure 2 est vue schématique de côté de la machine de compactage représenté sur
la Figure 1 ;
- la Figure 3 est une vue schématique d'un circuit hydraulique mis en œuvre dans la
machine de compactage selon l'invention ; et,
- la Figure 4 est un synoptique des moyens de commande de la machine de compactage selon
l'invention.
[0017] La Figure 1 montre une machine de compactage 10 conforme à l'invention. Il comprend
une première partie formant potence 12 et une seconde partie de réception 14 destinée
à être engagée sous la première partie formant potence 12. Ainsi, cette dernière comprend
un profilé en U 16 maintenu en position verticale sur une paroi de sol 15, grâce à
une embase 18 présentant deux longerons 20, 22 écartés l'un de l'autre. Les deux longerons
20, 22 délimitent sur la paroi de sol 15 une surface de réception 25. Aussi, la machine
de compactage 10 comporte une partie supérieure 27 qui vient s'étendre en surplomb
de la surface de réception 25. Ainsi, la partie supérieure 27 et la surface de réception
25 délimitent-elles verticalement un espace de réception 29. En outre, la partie supérieure
27 comprend une chemise cylindrique à base circulaire 31 et délimitant une ouverture
supérieure 32 et une ouverture inférieure opposée 33.
[0018] Le profilé en U 16 est adapté à former glissière. Aussi, la machine de compactage
10 comporte un bras 24 présentant une première extrémité 26 montée à coulissement
dans la partie supérieure du profilé en U 16 et une seconde extrémité opposée 28.
[0019] La première extrémité 26 du bras 24 que l'on retrouve illustrée sur la Figure 2 est
reliée à une tige de vérin 30, laquelle s'étend longitudinalement à l'intérieur du
profilé en U 16 pour venir en prise dans un corps de vérin 35. Ce dernier est à un
simple effet et il s'étend longitudinalement à l'intérieur du profilé en U 16 jusqu'à
l'embase 18. De la sorte, la tige de vérin 30 peut entraîner le bras 24 en translation
selon une direction verticale.
[0020] Le bras 24 s'étend en surplomb de la partie supérieure 27 de la machine de compactage
10 et à sa seconde extrémité 28 est installée une colonne 36.
[0021] On retrouve la colonne 36 sur la Figure 1 à laquelle on se reportera à nouveau. Elle
est ainsi maintenue verticalement sensiblement coaxialement à l'intérieur de la chemise
cylindrique 31.
[0022] La colonne 36 présente une extrémité supérieure de colonne 37 accueillant ici un
moteur hydraulique 38, et une extrémité inférieure 40 accueillant un bloc de renvoi
42. Et le bloc de renvoi 42 reçoit latéralement un rouleau de compactage 44. Le rouleau
de compactage 44 comprend en saillie de sa surface cylindrique des aspérités en pointe
47 de diamant ou de flèches, permettant de venir en prise dans les déchets plastiques
pour pouvoir mieux les entraîner et les déchiqueter.
[0023] On se référera à la Figure 3, illustrant un circuit hydraulique 50 logé à l'intérieur
de la machine de compactage 10 et sur lequel on retrouve selon les schémas conventionnels,
le corps de vérin 35 et le moteur hydraulique 38. Le circuit hydraulique 50 comprend
un réservoir d'huile 52, auquel est raccordée une pompe 54 ; laquelle pompe 54 est
entraînée en rotation au moyen d'un moteur électrique 56.
[0024] Le moteur hydraulique 38 est alors alimenté en huile grâce à la pompe 54 par l'intermédiaire
d'un distributeur inverseur 58 à trois positions. Les trois positions permettent d'entraîner
en rotation le moteur hydraulique dans deux sens opposés et également de le porter
à l'arrêt, notamment pour assurer la transition entre les deux sens de rotation comme
on l'expliquera ci-après.
[0025] Le corps de vérin 35 est également alimenté en huile par la pompe 54 grâce à un distributeur
à deux positions 60 ; lequel distributeur commande la mise sous pression du corps
de vérin 35 ou bien la mise à l'échappement dans le réservoir 52. Lorsque le corps
de vérin 35 est mis à l'échappement, la tige de vérin 30 se rétracte d'elle-même à
l'intérieur sous le poids des éléments qu'elle supporte.
[0026] Aussi, la pression d'huile dans le circuit d'alimentation du moteur hydraulique 38
est contrôlée par un détecteur de pression 62, lequel mesure la pression de l'huile
alimentant le moteur hydraulique 38, et fournit un signal lorsque cette valeur de
pression dépasse une valeur limite.
[0027] On a représenté également sur la Figure 4 un synoptique de commande de la machine
de compactage 10 représentée sur la Figure 1. Ainsi, on retrouve sur cette Figure
4, le détecteur de pression 62, lequel est apte à fournir un signal de dépassement
d'une valeur de pression limite à des organes de commande 64 incluant un premier temporisateur
65, un deuxième temporisateur 66, un troisième temporisateur 67 et un microcontrôleur
68. Les temporisateurs 65, 66, 67 sont respectivement des horloges permettant le décompte
du temps selon un pas correspondant au centième de seconde. Les organes de commande
64 sont reliés, d'une part au distributeur inverseur 58 à trois positions et d'autre
part, au distributeur à deux positions 60.
[0028] On décrira maintenant le fonctionnement de la machine de compactage selon invention.
[0029] Selon une première étape, on installe dans la partie de réception 14 représentée
sur la Figure 1 un sac de récupération en matière plastique et on engage la partie
de réception 14, formant alors une cavité cylindrique, à l'aplomb de la partie supérieure
27. Le corps de vérin 35 représenté sur la Figure 2 est mis à l'échappement dans le
réservoir d'huile 52 par l'intermédiaire des organes de commande 64 représentés sur
la Figure 4, de sorte que la tige de vérin 30 en extension pour maintenir le bras
24 en position haute, redescend sous le poids des éléments qu'elle supporte. De la
sorte, la colonne 36, le bloc de renvoi 42 et le rouleau de compactage 44 descendent
à l'intérieur de la cavité cylindrique.
[0030] Ainsi, toujours par l'intermédiaire des organes de commande 64, le distributeur inverseur
58 à trois positions est commandé pour entraîner le moteur hydraulique 38 dans un
sens de rotation. Outre le moteur hydraulique 38, les organes d'entraînement comportent
des engrènements permettant d'entraîner en rotation le boîtier de renvoi 42 sur lui-même
autour de l'axe de la colonne 34, et le rouleau de compactage 44 en rotation autour
de son propre axe de symétrie, lequel s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe
de la colonne 34.
[0031] Des déchets sont ainsi introduits à travers l'ouverture supérieure 32, représentée
sur la Figure 1, et au fur et à mesure de leur introduction, ils s'accumulent dans
le fond du sac en plastique provoquant alors la remontée progressive du rouleau de
compactage 44, lequel demeure en appui pesant sur les déchets qu'il compacte. Grâce
a son double mouvement de rotation, il procède à la fois au déchiquetage des déchets
et à leur répartition homogène à l'intérieur de la cavité cylindrique.
[0032] Toutefois, dès lors que le rouleau de compactage 44 rencontre une résistance mécanique,
due à une accumulation de déchets, le moteur hydraulique 38 fourni un effort plus
important. Partant, la pression dans le circuit hydraulique augmente, et si cette
pression atteint une valeur limite préenregistrée, comprise entre 50 et 150 bar, par
exemple 90 bar, le détecteur de pression 62 représenté sur la Figure 3 transmet un
signal aux organes de commande 64 représenté sur la Figure 4.
[0033] Partant, le deuxième temporisateur 66 préréglé par exemple à 1,5 seconde, se déclenche.
Et lorsque cette durée est écoulée, si le détecteur de pression 62 transmet toujours
un signal représentatif de la valeur limite de pression, alors, le premier temporisateur
65 se déclenche à son tour et le microcontrôleur 68 des organes de commande 64 ordonne
au distributeur à deux positions 60 l'alimentation en huile sous pression du corps
de vérin 35. De la sorte, le rouleau de compactage 44 est entraîné en translation
vers le haut. Le réglage du premier temporisateur 65 est compris entre deux et cinq
secondes, par exemple trois secondes. Parallèlement au déclenchement du premier temporisateur
65, le troisième temporisateur 67 est déclenché. A l'expiration de la durée de ce
troisième temporisateur 67, le microcontrôleur 68 ordonne au distributeur inverseur
58, la mise à l'arrêt du moteur hydraulique 38. Ce troisième temporisateur 67 est
réglé pour une une durée inférieure à celle du premier temporisateur 65, par exemple
à deux secondes. De la sorte, au bout de deux secondes, le rouleau de compactage 44
cesse d'être entraîné, tandis que le corps de vérin 35 cesse d'être alimenté au bout
de trois secondes. Partant, au bout de trois secondes, le rouleau de compactage est
commandé en rotation dans un sens inverse, tandis qu'il redescend en appui sur les
déchets qu'il compacte. De la sorte, il vient à revers compacter les déchets à l'origine
du bourrage et de la sorte, l'éliminer.
[0034] Ainsi, dans l'exemple ci-dessus, la remontée du rouleau de compactage 44 et l'inversion
de son sens de rotation, ne s'opèrent que si la résistance au mouvement du rouleau
de compactage à l'intérieur de la cavité cylindrique atteint une certaine intensité,
relevée par la pression d'huile dans le circuit hydraulique et pendant un temps déterminé,
soit une seconde et demi. Grâce à cette caractéristique on s'affranchit des remontées
intempestives du rouleau de compactage.
1. Machine de compactage de déchets (10) comprenant :
- une cavité cylindrique (14) sensiblement verticale présentant une extrémité supérieure
ouverte (32) pour recevoir des déchets ;
- un rouleau de compactage (44) et des organes d'entraînement (38, 36, 42) pour entraîner
ledit rouleau de compactage (44) selon un double mouvement de rotation à l'intérieur
de ladite cavité cylindrique (14), tandis que ledit rouleau de compactage (44) est
libre en translation verticale, de manière à pouvoir compacter lesdits déchets ;
- un dispositif de mesure (62) relié auxdits organes d'entraînement (38) pour fournir
une valeur représentative des efforts exercés par lesdits organes d'entraînement pour
entraîner ledit rouleau de compactage (44) ;
- un dispositif de relevage (30, 35) dudit rouleau de compactage (44) et des organes
de commande (64) reliés audit dispositif de relevage (30, 35) et audit dispositif
de mesure (62) pour commander le relevage dudit rouleau de compactage (44), lorsque
ledit dispositif de mesure (62) fournit une valeur d'efforts supérieure à une valeur
limite ;
caractérisée en ce que lesdits organes de commande (64) comprennent en outre un temporisateur (66) pour
pouvoir commander le relevage dudit rouleau de compactage (44), si et seulement si
ledit dispositif de mesure fournit pendant un intervalle de temps prédéterminé, une
valeur d'efforts supérieure à ladite valeur limite.
2. Machine de compactage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit intervalle de temps prédéterminé est supérieur à une seconde.
3. Machine de compactage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits organes de commande (64) sont en outre reliés auxdits organes d'entraînement
(58) pour pouvoir inverser le sens d'entraînement dudit rouleau de compactage (44).
4. Machine de compactage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits organes d'entraînement comprennent un moteur hydraulique (38), tandis que
ledit dispositif de mesure (62) comporte un indicateur de pression.
5. Machine de compactage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit dispositif de relevage (30, 35) comprend un vérin hydraulique.
6. Machine de compactage selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que ledit moteur hydraulique (38) et ledit vérin hydraulique (30, 35) sont alimentés
par un même circuit hydraulique.
7. Machine de compactage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdits organes d'entraînement comprennent un moteur électrique, tandis que ledit
dispositif de mesure comporte un indicateur de puissance électrique consommée par
ledit moteur.
8. Machine de compactage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits organes de commande (64) comprennent en outre un autre temporisateur (66)
pour pouvoir commander le relevage dudit rouleau de compactage (44) pendant un autre
intervalle de temps déterminé.