FR2723865A1 - Device for conveying selectively plastic articles e.g. bottles for recycling - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT SELECTIF D'ARTICLES,NOTAMMENT
DE BOUTEILLES. ET INSTALLATION DE TRAITEMENT EQUIPEE
D'UN TEL DISPOSITIF
La présente invention concerne l'entraînement sélectif d'articles, notamment en fonction de leur poids etlou de leurs dimensions extérieures.Elle concerne plus particulièrement un dispositif de ce type destiné à admettre ou rejeter les bouteilles ou flaconnages dans des installations de collecte et de traitement de tels articles.DEVICE FOR SELECTIVELY DRIVING ARTICLES, IN PARTICULAR
OF BOTTLES. AND EQUIPPED TREATMENT PLANT
OF SUCH A DEVICE
The present invention relates to the selective drive of articles, in particular according to their weight and / or their external dimensions. It relates more particularly to a device of this type intended to admit or reject bottles or bottles in collection and treatment installations. such items.
La possibilité de recycler des articles usagés , tels que des bouteilles ou des flaconnages en plastique, des bouteilles de verre... est fonction du tri qui peut être fait de manière à regrouper des articles de même composition. S'agissant de la récupération des bouteilles de verre, on met maintenant à la disposition du public des bennes spécialement prévues à cet effet. Celles-ci sont pourvues à leur partie supérieure d'orifices circulaires permettant d'introduire dans la benne les bouteilles de verre. II s'avère cependant que par ce même orifice il est possible d'introduire d'autres types d'articles que des bouteilles de verre, tels que des flaconnages ou des bouteilles en plastique, en aluminium... Se pose donc le problème de sélection à l'entrée de telles bennes de collecte. The possibility of recycling used articles, such as plastic bottles or flasks, glass bottles ... depends on the sorting which can be done in order to group together articles of the same composition. Regarding the recovery of glass bottles, we now make available to the public specially provided skips. These are provided at their upper part with circular orifices allowing glass bottles to be introduced into the grab. It turns out, however, that through this same orifice it is possible to introduce other types of articles than glass bottles, such as bottles or plastic or aluminum bottles ... The problem therefore arises of selection at the entrance of such collection skips.
Le premier but que s'est fixé le demandeur est de proposer un dispositif de sélection d'articles en fonction de leur poids et de leurs dimensions, qui soit apte à être utilisé dans de telles installations de collecte, sans toutefois que cette application soit exclusive. The first goal set by the applicant is to propose a device for selecting articles according to their weight and dimensions, which is suitable for use in such collection facilities, without however this application being exclusive. .
Ce but est parfaitement atteint par le dispositif d'entraînement sélectif d'articles , notamment de bouteilles ou de flaconnages, selon l'invention. De manière caractéristique ledit dispositif comprend un canal de guidage des articles , incliné vers le haut, et au moins un jeu de deux brosses rotatives d'entraînement; lesdites brosses sont placées en vis-à-vis l'une de l'autre, de part et d'autre du parcours d'un article dans le canal de guidage. De plus l'angle d'inclinaison du canal de guidage, I'écartement et la vitesse de rotation des deux brosses, ainsi que la longueur et la flexibilité des poils desdites brosses sont déterminés en sorte que seuls les articles ayant des dimensions extérieures données et un poids inférieur à une valeur pondérale donnée sont entraînés, dans le canal de guidage, par l'action des poils des brosses rotatives. This object is perfectly achieved by the selective drive device for articles, in particular bottles or bottles, according to the invention. Typically said device comprises a channel for guiding the articles, inclined upwards, and at least one set of two rotary drive brushes; said brushes are placed opposite one another, on either side of the path of an article in the guide channel. In addition the angle of inclination of the guide channel, the spacing and the speed of rotation of the two brushes, as well as the length and the flexibility of the bristles of said brushes are determined so that only articles having given external dimensions and a weight less than a given weight value are entrained in the guide channel by the action of the bristles of the rotary brushes.
C'est le frottement des poils contre les parois opposées de l'article lors de la rotation des brosses, qui va impliquer sur ledit article une force suffisante pour d'une part compenser l'effet du propre poids de l'article qui tend à glisser en arrière dans le canal de guidage et d'autre part pour réaliser l'entraînement en avant de l'article. Pour que cette action des poils puisse se réaliser, le premier paramètre réside dans le dimensionnement de l'article par rapport à l'écartement des brosses. II faut que ce dimensionnement soit supérieur à l'espace libre existant entre les poils des brosses de manière à ce que lesdits poils puissent prendre appui et "brosser" les deux faces opposées de l'article.Par exemple pour une bouteille plastique ayant un diamètre extérieur de 84mm, I'écartement entre les extrémités des poils des deux brosses rotatives sera de 78mm, soit une pénétration de la bouteille de l'ordre de 3mm dans chaque brosse. It is the friction of the bristles against the opposite walls of the article during the rotation of the brushes, which will involve on said article sufficient force to on the one hand compensate for the effect of the article's own weight which tends to slide back into the guide channel and on the other hand to carry out the drive in front of the article. In order for this action of the bristles to be carried out, the first parameter resides in the dimensioning of the article relative to the spacing of the brushes. This dimensioning must be greater than the free space existing between the bristles of the brushes so that said bristles can bear and "brush" the two opposite faces of the article. For example for a plastic bottle having a diameter outside 84mm, the distance between the ends of the bristles of the two rotary brushes will be 78mm, ie a penetration of the bottle of the order of 3mm in each brush.
Le second paramètre réside dans le poids de l'article. On comprend que les différents éléments entrant dans la structure du dispositif d'entraînement doivent être déterminés au départ en fonction de l'application qui est visée, par exemple le tri entre les bouteilles plastiques et les bouteilles de verre. Dans ce dernier cas, pour deux bouteilles, I'une de plastique et l'autre de verre, ayant les mêmes dimensionnements, c'est principalement l'angle d'inclinaison du canal de guidage et la vitesse de rotation des brosses qui seront déterminants pour que la bouteille de plastique soit entraînée dans le canal de guidage et non la bouteille de verre, du fait du poids excessif de cette dernière. The second parameter is the weight of the article. It is understood that the various elements entering into the structure of the drive device must be determined at the start depending on the application which is intended, for example the sorting between plastic bottles and glass bottles. In the latter case, for two bottles, one of plastic and the other of glass, having the same dimensions, it is mainly the angle of inclination of the guide channel and the speed of rotation of the brushes which will be decisive. so that the plastic bottle is entrained in the guide channel and not the glass bottle, due to the excessive weight of the latter.
Cependant un problème particulier se pose en ce qui concerne les articles en matière plastique. En effet le recyclage de tels articles doit, pour le bien, tenir compte également du matériau plastique dont est constitué l'article. Par exemple les circuits de recyclage du polychlorure de vinyle sont différents de ceux du polyéthylène. However, a particular problem arises with regard to plastic articles. Indeed the recycling of such articles must, for the good, also take into account the plastic material of which the article is made. For example, the recycling circuits for polyvinyl chloride are different from those for polyethylene.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer un dispositif du type précité qui puisse différencier des articles en plastique en fonction du matériau dont ils sont constitués. It is another object of the invention to propose a device of the aforementioned type which can differentiate plastic articles according to the material of which they are made.
Ceci est obtenu grâce au dispositif selon l'invention dans lequel les poils des brosses rotatives sont dans une matière apte à se charger en énergie électrostatique lors du frottement sur la surface des articles plastiques, de telle sorte que la vitesse de déplacement d'un article donné sous l'action desdites brosses, à l'intérieur du canal de guidage est fonction du type de matière plastique constitutive de l'article. This is obtained by means of the device according to the invention in which the bristles of the rotary brushes are made of a material capable of being charged with electrostatic energy during friction on the surface of plastic articles, so that the speed of movement of an article given under the action of said brushes, inside the guide channel depends on the type of plastic material constituting the article.
Le demandeur a en effet remarqué que, de manière inattendue, la charge en énergie électrostatique provoquée par le frottement des poils des brosses sur l'article plastique avait également une influence sur la capacité d'entraînement de ces brosses dans le canal de guidage et que ceci pouvait entraîner des variations sensibles de vitesse de déplacement entre des articles ne se différenciant que par le matériau plastique dont ils sont constitués. The Applicant has indeed noticed that, unexpectedly, the electrostatic energy charge caused by the friction of the bristles of the brushes on the plastic article also had an influence on the capacity of entrainment of these brushes in the guide channel and that this could cause appreciable variations in the speed of movement between articles differing only in the plastic material of which they are made.
En particulier cet effet est significatif pour différencier des articles en plastique d'une part en polyéthylène et d'autre part en polychlorure de vinyle ; dans ce cas les poils des brosses sont en polyamide, les articles en polychlorure de vinyle ayant une vitesse de déplacement supérieure aux articles en polyéthylène. In particular, this effect is significant for differentiating plastic articles on the one hand from polyethylene and on the other hand from polyvinyl chloride; in this case the bristles of the brushes are made of polyamide, the articles of polyvinyl chloride having a higher speed of movement than the articles of polyethylene.
S'agissant notamment du tri sélectif de bouteilles, et en particulier de bouteilles plastiques d'une contenance de 1,5 litres qui sont des articles qui ont une longueur de l'ordre de 300mm, il importe que la surface de contact entre les poils des brosses et la bouteille soit globalement suffisante pour provoquer l'entraînement sélectif souhaité. De préférence chaque brosse rotative est constituée d'une bande sans fin, tendue et entraînée en rotation entre deux cylindres dont les entraxes ont un écartement compris entre 400 et 800mm. As regards in particular the selective sorting of bottles, and in particular of plastic bottles with a capacity of 1.5 liters which are articles which have a length of the order of 300mm, it is important that the contact surface between the bristles brushes and the bottle is generally sufficient to cause the desired selective training. Preferably, each rotary brush consists of an endless band, stretched and driven in rotation between two cylinders, the centers of which have a spacing of between 400 and 800 mm.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation de traitement d'articles en plastique dans laquelle est mis en oeuvre un dispositif d'entraînement sélectif possédant les caractéristiques précitées et qui de plus est équipé de moyens de détection de la vitesse de déplacement de l'article à l'intérieur du canal de guidage. De manière caractéristique cette installation comporte de plus une unité de traitement disposée en sortie du canal de guidage, munie de moyens de commande aptes à piloter le fonctionnement de ladite unité , pour chaque article en plastique introduit, en fonction de la vitesse qui est détectée , en sorte d'adapter le traitement en fonction du type de matériau plastique. It is another object of the invention to provide an installation for processing plastic articles in which a selective drive device having the above characteristics is used and which is furthermore equipped with means for detecting the speed of movement of the article inside the guide channel. Typically, this installation further comprises a processing unit disposed at the outlet from the guide channel, provided with control means capable of controlling the operation of said unit, for each plastic article introduced, as a function of the speed which is detected, so as to adapt the treatment according to the type of plastic material.
Ainsi dans cette installation, on met à profit la sélection qui a pu être faite dans le dispositif d'entraînement sélectif du fait de la différence de vitesse de déplacement en fonction du matériau constitutif de l'article. Le traitement proprement dit peut être de tout type, il peut par exemple s'agir simplement d'un traitement de séparation, dans lequel on regroupe par lots homogènes les articles ayant sensiblement la même vitesse de déplacement dans le canal de guidage. Thus in this installation, use is made of the selection which has been made in the selective drive device due to the difference in speed of movement as a function of the material of the article. The actual treatment can be of any type, it can for example be simply a separation treatment, in which the articles having substantially the same speed of movement in the guide channel are grouped together in homogeneous batches.
De préférence ii s'agit d'un traitement visant à compacter l'article plastique de manière optimale tenant compte du matériau dont il est constitué. Dans ce cas avantageusement l'unité de traitement comporte a) un conduit de préchauffage, apte à préchauffer un article plastique à la fois, ledit conduit étant incliné vers le bas depuis la sortie du canal de guidage et étant muni de moyens de chauffage et éventuellement de moyens d'obturation de son orifice de sortie, b) et un dispositif d'aplatissement des articles en plastique, situé en sortie du conduit de préchauffage ; de plus les moyens de commande de l'unité de traitement sont aptes à piloter les moyens de chauffage et éventuellement les moyens d'obturation du conduit de préchauffage en sorte d'adapter la température intérieure du conduit et éventuellement le temps de chauffage de l'article plastique séjournant dans le conduit, en fonction du type de matériau plastique. Preferably it is a treatment aimed at compacting the plastic article optimally taking into account the material of which it is made. In this case, advantageously, the processing unit comprises a) a preheating duct, capable of preheating one plastic article at a time, said duct being inclined downwards from the outlet of the guide channel and being provided with heating means and possibly means for closing its outlet orifice, b) and a device for flattening plastic articles, located at the outlet of the preheating duct; moreover the control means of the processing unit are capable of controlling the heating means and possibly the means for closing the preheating duct so as to adapt the interior temperature of the duct and possibly the heating time of the plastic article staying in the duct, depending on the type of plastic material.
Le préchauffage de l'article plastique a pour but de porter celui-ci à une température proche de sa température de ramollissement de manière à ce que l'action du dispositif d'aplatissement puisse compacter efficacement ledit article , sans que celui-ci puisse reprendre sa forme initiale par déformation élastique. Ce traitement thermique est bien sûr conditionné par la puissance des moyens de chauffage et également le temps de séjour de l'article plastique dans le conduit de préchauffage.En particulier le demandeur a remarqué que l'obturation du conduit de préchauffage permet , par simple isolation vis-à-vis de l'extérieur, d'augmenter sensiblement la température régnant à l'intérieur du conduit; de plus cette obturation permet de bloquer en position à l'intérieur du conduit l'article qui a une tendance naturelle à descendre vers le dispositif d'aplatissement, du fait de l'inclinaison du conduit de préchauffage. The purpose of preheating the plastic article is to bring it to a temperature close to its softening temperature so that the action of the flattening device can effectively compact said article, without it being able to resume its initial shape by elastic deformation. This heat treatment is of course conditioned by the power of the heating means and also the residence time of the plastic article in the preheating duct. In particular, the applicant has noticed that the obturation of the preheating duct allows, by simple insulation vis-à-vis the outside, substantially increase the temperature prevailing inside the duct; moreover, this closure makes it possible to block in position inside the duct the article which has a natural tendency to descend towards the flattening device, due to the inclination of the preheating duct.
S'agissant d'une installation destinée à l'aplatissement de plusieurs types d'articles plastiques qui se distinguent par des températures de ramollissement différentes , selon un mode préféré de réalisation, les moyens de chauffage du conduit de préchauffage ou éventuellement les moyens de chauffage du dispositif d'aplatissement présentent un premier niveau de chauffage apte à porter l'article à chauffer à un premier niveau de température qui est nécessaire à l'aplatissement des articles ayant la température de ramollissement la plus basse ; de plus les moyens de chauffage du conduit de préchauffage possèdent un ou plusieurs autres niveaux de chauffage , actionnés par les moyens de commande, en sorte de porter l'article à chauffer à un ou plusieurs niveaux de température supérieurs correspondant à la température de ramollissement des autres types d'articles , enfin l'actionnement des moyens de commande est fonction de la vitesse de déplacement de l'article dans le canal de guidage, caractéristique de l'article d'un type donné. In the case of an installation intended for the flattening of several types of plastic articles which are distinguished by different softening temperatures, according to a preferred embodiment, the heating means of the preheating duct or possibly the heating means of the flattener have a first heating level capable of bringing the article to be heated to a first temperature level which is necessary for flattening the articles having the lowest softening temperature; moreover, the means for heating the preheating duct have one or more other heating levels, actuated by the control means, so as to bring the article to be heated to one or more higher temperature levels corresponding to the softening temperature of the other types of articles, finally the actuation of the control means is a function of the speed of movement of the article in the guide channel, characteristic of the article of a given type.
En particulier il en est ainsi lorsqu'il s'agit de l'aplatissement de bouteilles de polyéthylène et de bouteilles de polychlorure de vinyle . Par exemple les moyens de chauffage du conduit de préchauffage ont deux niveaux de chauffage ' le plus bas correspond à la température de ramollissement d'une bouteille en polychlorure de vinyle et le second correspond à la température de ramollissement d'une bouteille en polyéthylène. In particular this is so when it comes to the flattening of polyethylene bottles and polyvinyl chloride bottles. For example, the means for heating the preheating duct have two heating levels. The lowest corresponds to the softening temperature of a polyvinyl chloride bottle and the second corresponds to the softening temperature of a polyethylene bottle.
Dans une version simplifiée du conduit de préchauffage pour installation d'aplatissement de bouteilles plastiques, la partie du conduit sur laquelle est amenée à glisser chaque bouteille , est une glissière ayant un profil en forme de V dont les parois sont dans un matériau à faible pouvoir d'accrochage du plastique chaud, notamment en inox polyglass. In a simplified version of the preheating duct for flattening installation of plastic bottles, the part of the duct over which each bottle is made to slide, is a slide having a V-shaped profile whose walls are made of a material with low power for hanging hot plastic, in particular polyglass stainless steel.
Cette disposition particulière est destinée à éviter le blocage d'une bouteille dans le conduit de préchauffage . Le profil en V permet de minimiser la surface de contact et donc de frottement entre la bouteille et les parois du conduit de guidage. C'est cette faible surface de contact alliée au choix du matériau constitutif desdites parois qui permet d'obtenir une parfaite reproductibilité du glissement des bouteilles dans le conduit de préchauffage jusqu'au dispositif d'aplatissement. This particular arrangement is intended to prevent blockage of a bottle in the preheating duct. The V profile minimizes the contact surface and therefore friction between the bottle and the walls of the guide duct. It is this small contact surface combined with the choice of the material constituting said walls which makes it possible to obtain perfect reproducibility of the sliding of the bottles in the preheating duct to the flattening device.
Une autre difficulté peut intervenir dans le cas où le dispositif d'aplatissement consiste en une paire de rouleaux de compression, montés rotatifs en sortie du conduit de préchauffage. En effet même lorsque lesdits rouleaux sont garnis sur leur périphérie de dents destinées à venir s'imbriquer les unes dans les autres , on constate cependant des dysfonctionnements dans le passage de l'article entre les rouleaux de compression, dysfonctionnements qui se traduisent par un certain patinage des rouleaux sur la matière chauffée qui empêche un entraînement de l'article entre les rouleaux. Another difficulty may arise in the case where the flattening device consists of a pair of compression rollers, mounted to rotate at the outlet of the preheating duct. Indeed even when said rollers are filled on their periphery with teeth intended to come to nest into each other, there are however malfunctions in the passage of the article between the compression rollers, malfunctions which result in a certain skating of the rollers on the heated material which prevents entrainment of the article between the rollers.
Pour pallier cet inconvénient, il est prévu que dans l'installation précitée les moyens de chauffage du conduit de préchauffage sont agencés de telle sorte que la surface du conduit de préchauffage qui est destinée à être en contact avec l'article plastique n'est pas directement chauffée par lesdits moyens ; de plus l'entraxe des rouleaux de compression est déterminé en sorte que l'article plastique, provenant du conduit de préchauffage , entre d'abord en contact avec le rouleau de compression inférieur , qui est entraîné positivement en rotation tandis que l'autre est monté libre en rotation. To overcome this drawback, it is provided that in the above installation the heating means of the preheating duct are arranged so that the surface of the preheating duct which is intended to be in contact with the plastic article is not directly heated by said means; moreover the center distance of the compression rollers is determined so that the plastic article, coming from the preheating duct, first comes into contact with the lower compression roller, which is positively driven in rotation while the other is mounted free to rotate.
Le fait que la surface qui est en contact avec l'article plastique ne soit pas directement chauffée par les moyens de chauffage crée lors du préchauffage, une certaine hétérogénéité dans le ramollissement de l'article; la partie inférieure de l'article, est relativement moins chauffée , ce qui se traduit par une dureté supérieure donc un accrochage meilleur lors de l'action des rouleaux de compression. The fact that the surface which is in contact with the plastic article is not directly heated by the heating means creates during preheating, a certain heterogeneity in the softening of the article; the lower part of the article is relatively less heated, which results in higher hardness and therefore better adhesion during the action of the compression rollers.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'un dispositif d'entraînement sélectif intégré dans une installation d'aplatissement de bouteilles plastiques en polyéthylène et en polychlorure de vinyle, illustrée par le dessin annexé dans lequel
La figure 1 est une représentation schématique en coupe de l'installation,
La figure 2 est une vue schématique en plan redressé de la même installation,
La figure 3 est une vue schématique en coupe du conduit de préchauffage.The present invention will be better understood on reading the description which will be given of a preferred embodiment of a selective drive device integrated in an installation for flattening polyethylene and polyvinyl chloride plastic bottles, illustrated by the attached drawing in which
FIG. 1 is a schematic representation in section of the installation,
FIG. 2 is a diagrammatic plan view of the same installation,
Figure 3 is a schematic sectional view of the preheating duct.
Le dispositif d'entraînement sélectif d'articles qui fait l'objet de la présente invention concerne de manière préférée mais non limitative la collecte sélective de déchets ménagers, plus précisément la collecte concernant la récupération des bouteilles. II est en particulier destiné à équiper un container de collecte sélective de bouteilles plastiques. Sur la figure 1 on a représenté, équipant un tel container 1 non seulement le dispositif d'entraînement sélectif 2 mais également un dispositif 3 d'aplatissement des bouteilles plastiques. The selective drive device for articles which is the subject of the present invention preferably relates to, but is not limited to, the selective collection of household waste, more precisely the collection relating to the recovery of bottles. It is in particular intended to equip a container for the selective collection of plastic bottles. In Figure 1 is shown, equipping such a container 1 not only the selective drive device 2 but also a device 3 for flattening plastic bottles.
Le dispositif d'entraînement sélectif 2 proprement dit se compose d'un canal de guidage 4 et d'un jeu de deux brosses rotatives 5,6. The selective drive device 2 proper consists of a guide channel 4 and a set of two rotary brushes 5,6.
Le canal de guidage 4 a son orifice d'entrée 4a qui débouche dans la partie supérieure du container 1. Cet orifice 4a est dimensionné de manière à permettre l'introduction par l'utilisateur d'une bouteille 7 de grandes dimensions, notamment ayant une capacité de 1,5 litre et faisant de l'ordre de 80mm de diamètre sur 300mm de longueur. The guide channel 4 has its inlet orifice 4a which opens into the upper part of the container 1. This orifice 4a is dimensioned so as to allow the user to introduce a bottle 7 of large dimensions, in particular having a capacity of 1.5 liters and making about 80mm in diameter by 300mm in length.
Le canal de guidage 4 est incliné vers le haut d'un angle a déterminé, compris entre 15 et 45",de préférence de l'ordre de 30
Chaque brosse rotative 5, 6 est disposée , en regard l'une de l'autre, de part et d'autre du parcours de la bouteille 7 dans le canal de guidage 4. Plus précisément les poils 8 de chaque brosse sont amenés à pénétrer dans le canal de guidage 4 et former en quelque sorte les parois latérales dudit canal. L'écartement d entre les extrémités 8a des poils 8 des brosses 5,6, formant les deux parois latérales du canal de guidage est inférieur au diamètre D de la bouteille 7 dont on veut effectuer la sélection grâce au dispositif d'entraînement 2.L'écart e qui correspond à la différence entre le diamètre D et l'écartement d entre les extrémités 8a des poils 8 des deux brosses 5 et 6 en regard doit être suffisant pour que lors du passage de la bouteille 7 dans le conduit de guidage 4 il y ait pénétration de ladite bouteille 7 dans les poils 8, comme cela ressortira de l'explication qui sera donnée ci-après.The guide channel 4 is inclined upward by a determined angle, between 15 and 45 ", preferably of the order of 30
Each rotary brush 5, 6 is arranged, facing one another, on either side of the path of the bottle 7 in the guide channel 4. More precisely the bristles 8 of each brush are caused to penetrate in the guide channel 4 and somehow form the side walls of said channel. The spacing d between the ends 8a of the bristles 8 of the brushes 5, 6, forming the two lateral walls of the guide channel is less than the diameter D of the bottle 7 whose selection is to be made using the drive device 2.L 'difference e which corresponds to the difference between the diameter D and the distance d between the ends 8a of the bristles 8 of the two brushes 5 and 6 facing each other must be sufficient so that when the bottle 7 passes through the guide duct 4 there is penetration of said bottle 7 into the bristles 8, as will emerge from the explanation which will be given below.
De préférence chaque brosse rotative 5, 6 est constituée d'une bande sans fin 9 sur une face de laquelle sont implantées des touffes 10 de poils 8 et qui est tendue entre deux rouleaux 11,12 dont l'un 12 est entraîné en rotation. Preferably each rotary brush 5, 6 consists of an endless strip 9 on one face of which tufts 10 of bristles 8 are implanted and which is stretched between two rollers 11,12 one of which 12 is driven in rotation.
Dans un exemple précis de réalisation, chaque bande sans fin avait une largeur ! d'environ 80mm ; elle était garnie de touffes de poils ayant chacun un diamètre de l'ordre de 0,45mm et une longueur de 50mm. In a specific embodiment, each endless band had a width! about 80mm; it was furnished with tufts of hair each having a diameter of the order of 0.45 mm and a length of 50 mm.
L'entraxe L entre les cylindres 11,12 était de l'ordre de 500mm. The center distance L between the cylinders 11,12 was of the order of 500mm.
L'écartement d était de 78mm, sachant qu'une bouteille de plastique d'une contenant de 1,51 a un diamètre D qui est de 84mm. Ainsi l'écart e était de 6mm, ce qui correspondait à une pénétration de la bouteille 7 dans les poils 8 de chacune des brosses de l'ordre de 3mm.The spacing d was 78mm, knowing that a plastic bottle with a container of 1.51 has a diameter D which is 84mm. Thus the gap e was 6mm, which corresponded to a penetration of the bottle 7 into the bristles 8 of each of the brushes of the order of 3mm.
Le fonctionnement du dispositif 2 est le suivant. L'utilisateur introduit par l'orifice d'entrée 4a la bouteille 7 dans le container 1. Cette introduction est obligatoirement dans le sens longitudinal de la bouteille 7 du fait de la dimension de l'entrée 4a. Elle peut être indifféremment le culot de la bouteille vers l'avant comme représenté à la figure 1 ou éventuellement le fond. Une fois que l'utilisateur a fait pénétrer la bouteille 7 dans le canal de guidage 4 sur une certaine profondeur, celle-ci pénètre dans les poils 8 des brosses 5,6 qui, de part la rotation desdites brosses dans le sens de la flèche F exerce une action de brossage sur la surface extérieure de la bouteille 7, de manière continue et équilibrée.Cette action de brossage provoque le déplacement de la bouteille 7 dans le canal de guidage 4 tout le long des parois latérales formées par les poils 8 pénétrant dans le canal de guidage 4 jusqu'à la sortie 4b dudit canal.The operation of the device 2 is as follows. The user introduces through the inlet orifice 4a the bottle 7 into the container 1. This introduction is necessarily in the longitudinal direction of the bottle 7 due to the size of the inlet 4a. It can either be the base of the bottle forward as shown in Figure 1 or possibly the bottom. Once the user has made the bottle 7 penetrate into the guide channel 4 to a certain depth, the latter penetrates into the bristles 8 of the brushes 5,6 which, due to the rotation of said brushes in the direction of the arrow F exerts a brushing action on the external surface of the bottle 7, in a continuous and balanced manner. This brushing action causes the bottle 7 to move in the guide channel 4 all along the side walls formed by the penetrating bristles 8 in the guide channel 4 to the outlet 4b of said channel.
Un tel entraînement ne peut effectivement se produire que si le diamètre de la bouteille est suffisant pour qu'il y ait pénétration dans les poils 8 des brosses et que si le poids de ladite bouteille 7 est suffisamment bas pour que les forces de frottement des poils 8 soient supérieures à celles générées par le poids de la bouteille 7 et les éventuelles forces de frottement entre ladite bouteille 7 et la surface avec laquelle elle est en contact sur ie canal de guidage 4. Such a drive can effectively only occur if the diameter of the bottle is sufficient for penetration into the bristles 8 of the brushes and if the weight of said bottle 7 is low enough for the frictional forces of the bristles 8 are greater than those generated by the weight of the bottle 7 and the possible friction forces between said bottle 7 and the surface with which it is in contact on the guide channel 4.
Ainsi si l'utilisateur présente dans le dispositif 2 une bouteille en verre, ayant la dimension adéquate, l'action des brosses rotatives 5,6 sera insuffisante non seulement pour provoquer le déplacement de cette bouteille dans le canal de guidage mais encore pour maintenir celle-ci dans le canal. De ce fait la bouteille de verre, dès qu'elle sera lâchée par l'utilisateur, retombera vers celui-ci, étant en quelque sorte rejetée par le dispositif d'entraînement sélectif. Thus if the user presents in the device 2 a glass bottle, having the adequate dimension, the action of the rotary brushes 5,6 will be insufficient not only to cause the displacement of this bottle in the guide channel but also to maintain that -this in the channel. As a result, the glass bottle, as soon as it is released by the user, will fall towards the latter, being in a way rejected by the selective drive device.
Ce dispositif 2 est avantageusement mis en oeuvre dans une installation complète de compactage, par aplatissement , de bouteilles plastiques. L'intérêt de cette installation est de réduire dans de très grandes proportions le volume occupé par les bouteilles plastiques et donc d'augmenter la capacité de collecte d'un même container 1 en terme de quantité de bouteilles. This device 2 is advantageously used in a complete installation for compacting, by flattening, plastic bottles. The advantage of this installation is to reduce in a very large proportion the volume occupied by plastic bottles and therefore to increase the collection capacity of the same container 1 in terms of quantity of bottles.
Cette installation comporte, en sortie du dispositif d'entraînement sélectif 2 qui vient d'être décrit, un dispositif d'aplatissement 3 qui comprend, sur le parcours de la bouteille, un conduit de préchauffage 13 puis deux rouleaux de compression 14,15. This installation comprises, at the outlet of the selective drive device 2 which has just been described, a flattening device 3 which comprises, on the path of the bottle, a preheating duct 13 then two compression rollers 14,15.
Le conduit de préchauffage 13 est globalement incliné vers le bas de manière à permettre le déplacement par simple gravité de la bouteille à l'intérieur de celui-ci jusque entre les rouleaux de compression 14,15. Cette inclinaison d'angle ss est de préférence comprise entre 15 et 45C
Son extrémité amont 13a est raccordée à la sortie 4b du canal de guidage 4 de telle sorte que la bouteille 7 puisse pivoter de la position inclinée vers l'avant d'un angle a à une position inclinée vers l'arrière d'un angle p , et ce sans que ladite bouteille ne se coince lors de cette manoeuvre. Pour cela l'extrémité avant 13a du conduit de préchauffage a une hauteur H supérieure à celle h dudit conduit dans la partie amont qui comporte les moyens de chauffage 16.The preheating duct 13 is generally inclined downward so as to allow displacement by simple gravity of the bottle inside it as far as between the compression rollers 14,15. This angle inclination ss is preferably between 15 and 45C
Its upstream end 13a is connected to the outlet 4b of the guide channel 4 so that the bottle 7 can pivot from the position inclined towards the front by an angle a to a position inclined towards the rear by an angle p , and this without said bottle getting stuck during this maneuver. For this, the front end 13a of the preheating duct has a height H greater than that h of said duct in the upstream part which includes the heating means 16.
De plus les fonds respectifs 17,18 du canal de guidage 4 et du conduit de préchauffage 13 sont raccordés à proximité de l'entraxe entre les deux cylindres de sortie 12 des brosses rotatives 5,6 de manière à ce que le pivotement de la bouteille se produise dès la sortie desdites brosses. In addition, the respective bottoms 17, 18 of the guide channel 4 and of the preheating duct 13 are connected near the center distance between the two outlet cylinders 12 of the rotary brushes 5,6 so that the pivoting of the bottle occurs as soon as the said brushes exit.
Les moyens de chauffage 16 sont constitués de deux jeux 19,20 de trois émetteurs infra-rouge 21,22,23 pour le premier jeu et 21',22',23' pour le second jeu. The heating means 16 consist of two sets 19, 20 of three infrared emitters 21, 22, 23 for the first set and 21 ', 22', 23 'for the second set.
Sur la figure 3 on a représenté la disposition des trois émetteurs infra-rouge d'un jeu donné : le premier émetteur 21 est disposé dans la partie supérieure du conduit 13 , tandis que les deux autres émetteurs 22,23 sont disposés latéralement, se faisant face, dans la partie inférieure du conduit 13. L'action globale des émetteurs infra-rouge est de porter la température à l'intérieur du conduit 13 à une valeur suffisante pour obtenir un ramollissement de la bouteille 7 lorsqu'elle passe entre les rouleaux de compression 14,15, de manière à obtenir un aplatissement de la bouteille 7, sans qu'il puisse y avoir reprise de volume par déformation élastique.La présence des deux jeux 19,20 vise à permettre la régulation de cette température à deux niveaux différentes, correspondant à deux températures de ramollissement, d'une part celle du polyéthylène et d'autre part celle du polychlorure de vinyle. In FIG. 3, the arrangement of the three infrared emitters of a given clearance has been shown: the first emitter 21 is arranged in the upper part of the duct 13, while the other two emitters 22, 23 are arranged laterally, being made face, in the lower part of the conduit 13. The overall action of the infrared emitters is to bring the temperature inside the conduit 13 to a value sufficient to obtain a softening of the bottle 7 when it passes between the rollers compression 14,15, so as to obtain a flattening of the bottle 7, without there being any volume recovery by elastic deformation. The presence of the two sets 19,20 aims to allow the regulation of this temperature at two levels different, corresponding to two softening temperatures, on the one hand that of polyethylene and on the other hand that of polyvinyl chloride.
Dans un exemple précis de réalisation, les deux émetteurs latéraux 22,23 de chaque 19,20 avaient une puissance de 400W, tandis que les deux émetteurs supérieurs 21 de chaque jeu 19,20 avaient une puissance de 250W. In a specific embodiment, the two lateral transmitters 22,23 of each 19,20 had a power of 400W, while the two upper transmitters 21 of each set 19,20 had a power of 250W.
Comme cela apparaît clairement sur la figure 3, la surface 24 qui est en contact avec la bouteille 7 dans le fond 18 du conduit de préchauffage 13 a un profil en V, avec les deux ailes du V qui sont inclinées vers la ligne médiane 18a du fond 18 d'un angle y déterminé. As can be clearly seen in FIG. 3, the surface 24 which is in contact with the bottle 7 in the bottom 18 of the preheating duct 13 has a V-shaped profile, with the two wings of the V which are inclined towards the center line 18a of the bottom 18 of a determined angle y.
L'objet de cette forme particulière en V de la surface 24 est de minimiser la zone de contact entre la bouteille 7 et le conduit 13 de préchauffage.The object of this particular V shape of the surface 24 is to minimize the contact zone between the bottle 7 and the preheating duct 13.
Dans ce cas il s'agit de deux lignes de contact 25,26, qui génèrent des forces de frottement minimales entre la bouteille 7 qui est déjà dans un état de ramollissement et la surface 24. Ceci permet d'obtenir , à coup sûr, le glissement de la bouteille 7 dans le canal de préchauffage 13 jusque entre les rouleaux de compression 14,15, et ce même si cette bouteille 7 séjourne dans ledit conduit 13 pendant un temps déterminé comme cela sera expliqué ci-après. In this case, these are two contact lines 25, 26, which generate minimal friction forces between the bottle 7 which is already in a softening state and the surface 24. This makes it possible, without fail, to obtain the sliding of the bottle 7 in the preheating channel 13 as far as between the compression rollers 14,15, even if this bottle 7 remains in said conduit 13 for a determined time as will be explained below.
L'installation comporte un circuit électronique de commande 27 qui permet de piloter le fonctionnement du premier jeu 19 d'émetteurs infrarouge ou des deux jeux 19 et 20, en fonction de la température T interne au conduit de préchauffage 13 qui est souhaitée pour obtenir le ramollissement de la bouteille plastique 7. Cette température T va différer selon le matériau constitutif de ladite bouteille 7. Le premier jeu 19 d'émetteurs infra-rouge permet d'obtenir la température T la plus basse tandis que les deux jeux 19 et 20 actionnés simultanément permettent d'obtenir la température la plus haute. The installation comprises an electronic control circuit 27 which makes it possible to control the operation of the first set 19 of infrared emitters or of the two sets 19 and 20, as a function of the temperature T internal to the preheating duct 13 which is desired to obtain the softening of the plastic bottle 7. This temperature T will differ depending on the material of which the bottle is made 7. The first set 19 of infrared emitters makes it possible to obtain the lowest temperature T while the two sets 19 and 20 actuated simultaneously achieve the highest temperature.
Le pilotage du choix entre ces deux niveaux de chauffage peut être réalisé grâce à la détection de la vitesse de déplacement de la bouteille 7 dans le canal de guidage 4. The choice between these two heating levels can be controlled by detecting the speed of movement of the bottle 7 in the guide channel 4.
En effet en utilisant pour les poils 8 des brosses 5,6 un matériau susceptible de se charger en énergie électrostatique lors du frottement par contact sur la surface des bouteilles plastiques, il a été constaté que pour une bouteille 7 de même poids et de mêmes dimensions, sa vitesse de déplacement dans le canal de guidage 4 différait d'un matériau à l'autre suivant la charge électrostatique mise en oeuvre. En particulier s'agissant du polyéthylène et du polychlorure de vinyle, cette différence de vitesse est suffisamment significative pour permettre de différencier ces deux matériaux l'un par rapport à l'autre. In fact, by using brushes 5,6 for the bristles 5,6 a material capable of being charged with electrostatic energy during friction by contact on the surface of plastic bottles, it has been found that for a bottle 7 of the same weight and the same dimensions , its speed of movement in the guide channel 4 differed from one material to another depending on the electrostatic charge used. In particular with regard to polyethylene and polyvinyl chloride, this difference in speed is significant enough to make it possible to differentiate these two materials from one another.
Dans un exemple précis de réalisation, les poils 8 des brosses 5,6 étaient réalisés en polyamide , en particulier de la marque NYLON; la vitesse de rotation des brosses d'entraînement 5,6 était réglée de telle sorte que le temps de passage dans le canal de guidage d'une bouteille en polychlorure de vinyle était d'environ 5 secondes, tandis que celui d'une bouteille en polyéthylène était de l'ordre de 7 secondes. In a specific embodiment, the bristles 8 of the brushes 5,6 were made of polyamide, in particular of the brand NYLON; the speed of rotation of the driving brushes 5,6 was adjusted so that the passage time in the guide channel of a polyvinyl chloride bottle was approximately 5 seconds, while that of a bottle in polyethylene was around 7 seconds.
Cette vitesse de déplacement des bouteilles est mesurée grâce à des capteurs 28,29 de détection de présence, soit mécaniques soit optiques, reliés au circuit électronique de commande 27. Ledit circuit 27 peut facilement transformer l'écart entre les impulsions de détection données par les capteurs 28 et 29 afin de déceler le temps nécessaire à la bouteille 7 pour traverser le canal de guidage 4 et commander l'actionnement d'un ou de deux jeux d'émetteurs infra-rouge en fonction de la détection qui a été faite, et par là-même du type de matériau plastique. This speed of movement of the bottles is measured by means of presence detection sensors 28,29, either mechanical or optical, connected to the electronic control circuit 27. Said circuit 27 can easily transform the difference between the detection pulses given by the sensors 28 and 29 in order to detect the time necessary for the bottle 7 to cross the guide channel 4 and to control the actuation of one or two sets of infrared emitters according to the detection which has been made, and thereby the type of plastic material.
Afin d'optimiser le fonctionnement des moyens de chauffage 16, la sortie du conduit 13 du conduit de préchauffage est munie d'un obturateur 30 dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par le circuit électronique de commande 27. De plus une sonde de température 31 pénètre à l'intérieur du conduit de préchauffage 13 vers cette extrémité de sortie. Cette sonde 31 est également reliée au circuit électronique de commande 27. In order to optimize the operation of the heating means 16, the outlet of the duct 13 from the preheating duct is provided with a shutter 30, the opening and closing of which are controlled by the electronic control circuit 27. In addition, a temperature 31 penetrates inside the preheating duct 13 towards this outlet end. This probe 31 is also connected to the electronic control circuit 27.
La bouteille 7 qui provient du canal de guidage 4 et qui bascule dans le conduit de préchauffage 13 est arrêtée par l'obturateur 30 et séjourne dans le conduit 13 pendant un temps t déterminé, qui est fonction du matériau constitutif de la bouteille et donc de la température T à laquelle la bouteille doit être portée. C'est le circuit électronique de commande 27 qui pilote automatiquement l'ensemble de ces opérations de la manière suivante. La vitesse de déplacement de la bouteille 7 dans le canal de guidage 4 est détectée grâce au temps qui s'écoule entre la détection obtenue par les capteurs 28 et 29. Selon la valeur de ce temps , le circuit électronique de commande 27 commandera l'actionnement d'un seul ou de deux jeux d'émetteurs infra-rouge: un seul jeu s'il s'agit du polychlorure de vinyle et deux jeux s'il s'agit du polyéthylène.L'ouverture de l'obturateur 30 sera commandée automatiquement lorsque la température mesurée par la sonde 31 aura atteint la valeur prédéterminée correspondant à l'un ou l'autre des matériaux, polyéthylène ou PVC. The bottle 7 which comes from the guide channel 4 and which rocks in the preheating duct 13 is stopped by the shutter 30 and remains in the duct 13 for a determined time t, which depends on the material of the bottle and therefore on the temperature T to which the bottle should be brought. It is the electronic control circuit 27 which automatically controls all of these operations in the following manner. The speed of movement of the bottle 7 in the guide channel 4 is detected thanks to the time which elapses between the detection obtained by the sensors 28 and 29. Depending on the value of this time, the electronic control circuit 27 will control the actuation of one or two sets of infrared emitters: one set if it is polyvinyl chloride and two sets if it is polyethylene. The opening of the shutter 30 will be automatically controlled when the temperature measured by the probe 31 has reached the predetermined value corresponding to one or other of the materials, polyethylene or PVC.
II est à noter que la présence de l'obturateur, en plus de permettre d'arrêter la bouteille 7 et donc son séjour dans le conduit 13, améliore l'isolation thermique dudit conduit et donc la consommation d'énergie de l'installation. It should be noted that the presence of the shutter, in addition to making it possible to stop the bottle 7 and therefore its stay in the conduit 13, improves the thermal insulation of said conduit and therefore the energy consumption of the installation.
Une fois que la bouteille 7 a atteint la température requise, de
I'ordre de 70" s'agissant du PVC , de l'ordre de 1200 s'agissant du polyéthylène, I'ouverture de l'obturateur 30 est commandée et la bouteille 7 dans un état ramolli sort du conduit de préchauffage 13 pour parvenir aux rouleaux de compression 14 et 15 entre lesquels elle est aplatie pour obtenir un volume réduit.Once the bottle 7 has reached the required temperature,
The order of 70 "in the case of PVC, of the order of 1200 in the case of polyethylene, the opening of the shutter 30 is controlled and the bottle 7 in a softened state leaves the preheating duct 13 to reach to the compression rollers 14 and 15 between which it is flattened to obtain a reduced volume.
Afin d'obtenir, à coup sûr le glissement de la bouteille 7 à l'état ramolli qui séjourne dans le conduit de préchauffage 13, dans un exemple précis de réalisation, L'angle y d'inclinaison des ailes de la surface V 24 était de l'ordre de 17 et le matériau choisi pour réaliser cette surface 24 était de l'inox polyglass c'est-à-dire un matériau à faible pouvoir d'accrochage du plastique à l'état ramolli. In order to obtain, for sure, the sliding of the bottle 7 in the softened state which remains in the preheating duct 13, in a specific embodiment, the angle y of inclination of the wings of the surface V 24 was of the order of 17 and the material chosen to produce this surface 24 was polyglass stainless steel, that is to say a material with low adhesion power of the plastic in the softened state.
Les rouleaux de compression 14 et 15 sont de préférence garnis sur leur périphérie de dents 32 qui s'engrènent les unes dans les autres. The compression rollers 14 and 15 are preferably furnished on their periphery with teeth 32 which mesh with one another.
Ced permet de réaliser non seulement l'aplatissement mais l'entraînement de la bouteille plastique à l'état ramolli du fait de la pénétration des dents 32 dans ladite bouteille. Ced makes it possible not only to flatten but also to drive the plastic bottle in the softened state due to the penetration of the teeth 32 into said bottle.
II a cependant été remarqué qu'il pouvait se produire , dans certains cas, un patinage de la bouteille plastique gênant voire empêchant sa pénétration entre les deux rouleaux 14,15. However, it has been noted that there may be, in certain cases, a slip of the plastic bottle which is bothersome or even preventing its penetration between the two rollers 14,15.
Pour pallier cet inconvénient , il a été choisi de positionner les rouleaux 14 et 15, dont les axes de rotation sont horizontaux, de telle manière que , en sortant du conduit de préchauffage 13, la bouteille 7 touche en premier lieu les dents 32 du rouleau inférieur 15. C'est ce rouleau inférieur qui est entraîné en rotation, tandis que le rouleau supérieur 14 est libre en rotation, étant entraîné lui-même par l'engrenage des dents 32. Du fait que dans l'exemple illustré, avec trois émetteurs infra-rouge , deux disposés latéralement et un en partie haute, la portion de bouteilles disposée en regard de la surface de contact 24 n'est pas chauffée directement par ledits émetteurs, elle serait donc relativement moins ramollie que les autres portions, exposées directement aux émetteurs infrarouge. Ceci pourrait expliquer que le contact direct de cette portion, relativement plus dure, avec les dents 32 du rouleau 15 permette un accrochage meilleur avec lesdites dents meilleur que si cette surface était dans un état de ramollissement plus avancé. To overcome this drawback, it was chosen to position the rollers 14 and 15, the axes of rotation of which are horizontal, so that, leaving the preheating duct 13, the bottle 7 first touches the teeth 32 of the roller lower 15. It is this lower roller which is driven in rotation, while the upper roller 14 is free in rotation, being driven itself by the gear of the teeth 32. Because in the example illustrated, with three infrared emitters, two arranged laterally and one at the top, the portion of bottles placed facing the contact surface 24 is not heated directly by said emitters, it would therefore be relatively less softened than the other portions, exposed directly infrared transmitters. This could explain why the direct contact of this relatively harder portion with the teeth 32 of the roller 15 allows better bonding with said teeth better than if this surface were in a more advanced softening state.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit tant en ce qui concerne le dispositif d'entraînement sélectif 2 proprement dit qu'en ce qui concerne le dispositif d'aplatissement 3. The present invention is not limited to the embodiment which has just been described both with regard to the selective drive device 2 proper and with regard to the flattening device 3.
En particulier s'agissant d'une installation qui n'aurait pas pour but de compacter des bouteilles plastiques dans un container mais d'effectuer simplement un tri par lots entre des bouteilles en polyéthylène et des bouteilles en PVC, le dispositif 2 pourrait être suivi d'un système d'aiguillage qui serait piloté grâce à la vitesse de déplacement des bouteilles dans le canal de guidage.0n pourrait donc grâce à la vitesse détectée à chaque bouteille, diriger celle-ci vers le collecteur correspondant. In particular in the case of an installation which would not aim to compact plastic bottles in a container but simply to carry out a sorting in batches between polyethylene bottles and PVC bottles, device 2 could be followed a referral system which would be controlled by the speed of movement of the bottles in the guide channel. 0n could therefore, thanks to the speed detected at each bottle, direct it to the corresponding collector.
Bien sûr la présente invention n'est pas limitée au mode de présentation des articles sous forme de bouteille. Elle concerne également toute autre forme de présentation, notamment de flaconnages, aptes à être entraîr,és de manière sélective par entraînement de brosses sur une paroi inclinée , caractéristiques de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the mode of presentation of the articles in the form of a bottle. It also relates to any other form of presentation, in particular of bottles, capable of being driven, selectively by driving brushes on an inclined wall, characteristics of the invention.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9410453A FR2723865A1 (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Device for conveying selectively plastic articles e.g. bottles for recycling |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=9466586
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1994
- 1994-08-25 FR FR9410453A patent/FR2723865A1/en active Granted
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FR2723865B1 (en) | 1997-02-21 |
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