FR2804061A1 - Installation making rubber crumb from used lorry tires, has press cutting tires into pieces, chamber for cooling pieces and crushing cell reducing pieces to powder or granules - Google Patents

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Abstract

An installation has a press for cutting tires into pieces and a cooling chamber for cooling the pieces sufficiently so they can be reduced to powder or granules in a crushing cell. The press has tines mounted on a vertically movable support and two horizontal perforated plates into which the tines fit. Cryogenic equipment supplies cold air to the cooling chamber. An Independent claim is included for the production of rubber crumb using an installation as above.

Description

La présente invention a pour objet une installation et un procédé pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou granulés. The present invention relates to an installation and a method for reducing used tires in powder or granules.

Elle a pour but de faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques hors d'usage des véhicules routiers et permet d'obtenir des produits utilisables comme combustibles ou comme matériaux pour revêtements routiers ou pour bétons isolants. Its purpose is to facilitate the handling, storage and treatment of off-road tires for road vehicles and to obtain products that can be used as fuels or as materials for road surfaces or for insulating concrete.

Les pneus devenus inutilisables représentent un volume considé rable de matériau non biodégradable à éliminer. The unusable tires represent a considerable volume of non-biodegradable material to be removed.

Plusieurs moyens sont actuellement mis en oeuvre pour y parvenir. Les pneus sont généralement réduits en éléments et utilisés comme combustible dans des chaudières spécialement aménagées. Several means are currently being implemented to achieve this. Tires are usually reduced in parts and used as fuel in specially designed boilers.

La réduction des pneus est traditionnellement effectuée en les découpant par broyage en gros morceaux de taille inégale, encombrants et difficiles à manipuler, cette opération produisant de surcroît de la limaille de fer nuisant à la combustion lorsque les déchets obtenus sont brûlés, comme c'est couramment le cas dans les fours de cimenteries, par exemple. The reduction of the tires is traditionally carried out by cutting them by grinding in pieces of unequal size, bulky and difficult to handle, this operation also producing iron filings which are detrimental to combustion when the waste obtained is burnt, as it is commonly the case in cement kilns, for example.

La demande de brevet international N FR 2 776 226 PCTIFR99100587 déposée par le même inventeur décrit une machine destinée à réduire les pneumatiques usagés en pastilles et constituée d'un ensemble formé d'un détalonneur et d'une presse à poinçons multiples dans laquelle un système d'alimentation fait passer le pneu préalablement débarrassé de ses talons par le détalonneur et ouvert grâce à une coupe transversale pour pouvoir le disposer à plat. International patent application N FR 2 776 226 PCTIFR99100587 filed by the same inventor discloses a machine for reducing used tires in pellets and consists of a set consisting of a bead breaker and a multiple punch press in which a system Feeder passes the tire previously cleared of his heels by the bead breaker and opened through a cross section to be able to lay it flat.

Cette machine présente cependant l'inconvénient de produire des éléments dont la taille est trop importante pour certaines applications, en particulier dans le cas de leur utilisation comme constituant de revêtements routiers ou de bétons isolants. En outre l'introduction des pneus dans le détalonneur et leur transfert vers le système d'alimentation de la presse entraîne des manipulations supplémentaires. Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. II permet en effet de réduire les pneumatiques en un matériau pulvérulent ou granuleux, dépourvu de limaille de fer, facile à stocker, à manipuler et à transporter, et pouvant être facilement soit incorporé dans des mélanges pour la confection de revêtements ou de bétons, soit être utilisés comme combustibles. However, this machine has the disadvantage of producing elements whose size is too large for certain applications, particularly in the case of their use as a constituent of road pavements or insulating concretes. In addition the introduction of the tires in the bead breaker and their transfer to the feed system of the press leads to additional manipulations. The device according to the present invention aims to overcome these disadvantages. It makes it possible to reduce the tires to a powdery or granular material, free of iron filings, easy to store, handle and transport, and which can easily be incorporated into mixtures for the manufacture of coatings or concretes, or be used as fuel.

L'installation est constituée de l'association, d'une part, d'une presse apte à découper les pneumatiques usagés en pastilles au moyen d'un support mobile à poinçons multiples et d'une matrice formée de deux plaques horizontales entre lesquelles un système d'alimentation fait passer le pneu ouvert grâce à une coupe transversale pour pouvoir le disposer à plat et, d'autre part, d'un équipement cryogénique permettant d'abaisser la température des pastilles sorties de la presse avant de les réduire en poudre ou granulés par pilonnage au moyen d'un piston. The installation consists of the association, on the one hand, of a press able to cut the used tires into pellets by means of a movable support with multiple punches and a matrix formed of two horizontal plates between which a feed system passes the open tire through a cross section to be able to lay it flat and, secondly, a cryogenic equipment to lower the temperature of pellets out of the press before reducing them to powder or pelletized by means of a piston.

Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente l'ensemble de l'installation, la figure 2 montre les éléments constitutifs de la presse utilisée pour découper les pneumatiques, la figure 3 représente en perspective un pneu coupé avant son passage dans la presse, les figures 4 et 5 représentent des variantes du système d'alimenta tion de la presse et la figure 6 montre les différents constituants du système cryogénique. In the appended diagrammatic drawings, given by way of non-limiting examples of embodiments of the subject of the invention: FIG. 1 represents the whole of the installation, FIG. 2 shows the constituent elements of the press used. FIG. 3 shows in perspective a cut tire before it passes through the press, FIGS. 4 and 5 represent variants of the feed system of the press, and FIG. 6 shows the various constituents of the cryogenic system.

Le dispositif, figure 1, est constitué d'une presse 1 dont le rôle est de découper les pneumatiques réformés en pastilles, et d'un équipement cryogé- nique 20 agencé pour récupérer ces pastilles et les transformer en poudre ou en granulés. La presse 1 (figure 2) est équipée de deux plaques matrices 2, 3 horizontales superposées, d'un support mobile 4 comportant une série de poinçons 5 et d'un système d'alimentation 6 destiné à introduire les pneus 7 à réduire dans la machine. The device, Figure 1, consists of a press 1 whose role is to cut the tires reformed into pellets, and a cryogenic equipment 20 arranged to recover these pellets and transform them into powder or granules. The press 1 (FIG. 2) is equipped with two superposed horizontal matrix plates 2, 3 of a mobile support 4 comprising a series of punches 5 and a feed system 6 intended to introduce the tires 7 to be reduced in the machine.

La plaque matrice inférieure 2 est fixe et solidaire du bâti de la presse 1, alors que la plaque matrice supérieure 3 peut être déplacée verticalement afin de pouvoir adapter le dispositif à l'épaisseur des pneus 7 à traiter. The lower die plate 2 is fixed and integral with the frame of the press 1, while the upper die plate 3 can be moved vertically in order to adapt the device to the thickness of the tires 7 to be treated.

Le support mobile 4 effectue des battements continus consistant en mouvements alternatifs verticaux, de manière à ce que les poinçons 5 traversent périodiquement les perforations 8 des plaques matrices 2, 3. The mobile support 4 makes continuous beats consisting of vertical reciprocating movements, so that the punches 5 pass periodically through the perforations 8 of the matrix plates 2, 3.

Les poinçons 5 sont disposés en quinconce. Leur forme peut être circulaire, triangulaire ou quelconque, et ils peuvent être tous identiques ou non. Les perforations 8 des deux plaques matrices ont la même forme que les poinçons et sont alignées sur eux, l'ensemble étant déterminé pour obtenir une découpe nette et sans bavures. The punches 5 are arranged in staggered rows. Their shape can be circular, triangular or any, and they can all be identical or not. The perforations 8 of the two matrix plates have the same shape as the punches and are aligned with them, all being determined to obtain a clean cut without burrs.

Les pneus 7 à traiter sont tout d'abord transversalement en un point de leur périphérie de manière à pouvoir être aplatis en écartant leurs bords internes 16 (figure 3), et ensuite introduits dans le système d'alimentation 6 qui les insère entre les deux plaques matrices 2, 3 pour être découpés par la presse 1. The tires 7 to be treated are first transversely at a point on their periphery so that they can be flattened by moving their internal edges 16 apart (FIG. 3), and then introduced into the feed system 6 which inserts them between the two. die plates 2, 3 to be cut by the press 1.

Le système d'alimentation 6 comporte deux séries superposées de rouleaux 9, 9'. La série inférieure 9 forme une table à rouleaux et la série supérieure 9' est mobile et a pour fonction de happer, d'écraser et de faire avancer le pneu 7 jusqu'à l'entrée d'une cellule électronique 10 qui détermine le nombre de battements par minute de la presse 1, ainsi que la force qu'elle devra développer. The feed system 6 comprises two superimposed series of rollers 9, 9 '. The lower series 9 forms a roller table and the upper series 9 'is movable and has the function of snapping, crushing and advancing the tire 7 to the entrance of an electronic cell 10 which determines the number beats per minute of the press 1, as well as the strength it will have to develop.

Selon une première variante, le système d'alimentation 6' sera constitué de deux rouleaux à surface périphérique striée 11, 11' superposés et d'axes parallèles dont l'un est entraîné par un moteur 13, le rouleau supérieur 11' étant mobile verticalement et appliqué sur le pneu 7 par un vérin 12 (figure 4). According to a first variant, the feed system 6 'will consist of two rollers with a ribbed peripheral surface 11, 11' superimposed and parallel axes, one of which is driven by a motor 13, the upper roller 11 'being vertically movable and applied to the tire 7 by a jack 12 (FIG. 4).

Selon une seconde variante, le système d'entraînement 6" est composé d'une roue ou d'un rouleau strié(e) 11 entraîné(e) par un moteur 13, et d'un plateau presseur 14 actionné par un vérin 12 et dont le rôle est d'appuyer le pneu 7 contre la roue ou le tambour et de l'étaler pour qu'il puisse pénétrer entre les deux plaques matrices 2, 3 (figure 5). According to a second variant, the drive system 6 "is composed of a ribbed wheel or roller 11 driven by a motor 13, and a pressure plate 14 actuated by a jack 12 and whose role is to press the tire 7 against the wheel or drum and spread it so that it can penetrate between the two die plates 2, 3 (Figure 5).

Le système d'alimentation 6 et la presse 1 peuvent être dimension- nés pour permettre le passage de plusieurs pneus en parallèle, côte à côte, afin d'augmenter les cadences de production. The feed system 6 and the press 1 can be dimensioned to allow the passage of several tires in parallel, side by side, in order to increase the production rates.

Le rythme de fonctionnement de la machine sera avantageusement de 40 à 120 battements par minute du support mobile 4 portant les poinçons 5. L'équipement cryogénique 20 (figure 6) est constitué essentiellement d'une enceinte de refroidissement 21 et d'une cellule de concassage 22. The operating rhythm of the machine will advantageously be from 40 to 120 beats per minute of the mobile support 4 carrying the punches 5. The cryogenic equipment 20 (FIG. 6) consists essentially of a cooling chamber 21 and a control cell. crushing 22.

Une trémie 23 reçoit les pastilles 24 provenant de la presse 1 grâce à un transporteur 25 de type quelconque et alimente l'enceinte 21 par l'intermédiaire d'une vis sans fin 26 disposée à sa base. Une seconde vis sans fin 27 permet d'acheminer les pastilles une fois refroidies de l'enceinte de refroidissement vers la cellule de concassage 22. A hopper 23 receives the pellets 24 from the press 1 by means of a conveyor 25 of any type and supplies the enclosure 21 via a worm 26 disposed at its base. A second worm 27 makes it possible to convey the pellets once cooled from the cooling chamber to the crushing cell 22.

L'enceinte de refroidissement 21 est reliée en circuit fermé à un générateur d'air froid 28 constitué d'un groupe frigorifique ou d'un élément de détente de gaz liquide, et permettant d'abaisser suffisamment la température des pastilles 24 pour pouvoir les réduire en poudre ou en granulés par pilonnage dans la cellule de concassage 22. The cooling chamber 21 is connected in a closed circuit to a cold air generator 28 consisting of a refrigeration unit or a liquid gas expansion element, and allowing the temperature of the pellets 24 to be lowered sufficiently to enable them to be cooled. pelletize or granulate by pounding in the crushing cell 22.

Cette cellule de concassage est équipée d'un piston de frappe 29 agencé pour écraser les pastilles 24. La pression exercée par ce piston est réglable en fonction de la granulométrie du produit à obtenir. Ce produit, une fois concassé, est extrait de la cellule 22 grâce à une soufflerie 30 et dirigé par une tubulure de sortie 31 vers un réceptacle 32 tel que sac destiné à recevoir la poudre ou les granulés obtenus. This crushing cell is equipped with a striking piston 29 arranged to crush the pellets 24. The pressure exerted by this piston is adjustable depending on the particle size of the product to be obtained. This product, once crushed, is extracted from the cell 22 through a blower 30 and directed by an outlet pipe 31 to a receptacle 32 such as bag for receiving the powder or granules obtained.

Un boîtier 33 accouplé au générateur de froid 28 et relié par une tubulure 34 à la cellule de concassage 22 permet de récupérer une partie des frigories, ainsi que les poudres trop fines. A housing 33 coupled to the cold generator 28 and connected by a pipe 34 to the crushing cell 22 allows to recover a portion of the frigories, as well as too fine powders.

Dans un renfoncement 35 disposé à la partie basse de la cellule de concassage est installé un électroaimant destiné à recueillir la limaille de fer provenant du talon des pneumatiques traités. In a recess 35 disposed at the bottom of the crushing cell is installed an electromagnet for collecting the iron filings from the heel of the treated tires.

Le produit obtenu par le procédé décrit peut être utilisé pour de nombreux usages industriels, et en particulier comme combustible, ou comme constituant de revêtements routiers ou de bétons permettant de réaliser des murs antibruit ou des éléments isolants pour la construction de bâtiments. The product obtained by the process described can be used for many industrial uses, and in particular as a fuel, or as a constituent of road pavements or concretes for making noise barriers or insulating elements for the construction of buildings.

Le positionnement des divers éléments constitutifs, donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.The positioning of the various constituent elements gives the object of the invention a maximum of useful effects which had not been obtained so far by similar devices.

Claims (1)

REVENDICATIONS <B>1'.</B> Installation pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou granulés, destinée à faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques hors d'usage de véhicules routiers en les transformant en produits utilisables comme combustibles ou comme matériaux pour revêtements routiers ou pour bétons isolants. caractérisée par la combinaison d'une part, d'une presse (1) à mouvement vertical alternatif équipée d'un support mobile (4) à poinçons (5) multiples et de deux plaques matrices horizontales (2, 3) superposées entre lesquelles un système d'alimentation (6, 6', 6") à rouleaux fait passer les pneumati ques (7) pour les découper en pastilles (24) et, d'autre part, d'un équipement cryogénique (20) comportant une enceinte de refroidissement (21) et une cellule de concassage (22), ladite enceinte de refroidissement étant reliée à un générateur d'air froid (28) permettant d'abaisser suffisamment la température des pastilles (24) sorties de la presse (1) pour pouvoir les réduire en poudre ou en granulés par pilonnage dans ladite cellule de concassage. 2 . Installation selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la cellule de concassage (22) est équipée d'un piston de frappe (29) agencé pour écraser les pastilles (24) et exerçant une pression réglable en fonction de la granulométrie du produit à obtenir. 3 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'enceinte de refroidissement (21) est alimentée par l'intermédiaire d'une vis sans fin (26) disposée à sa base d'une trémie (23) recevant les pastilles (24) provenant de la presse (1) grâce à un transporteur (25). 4 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'une seconde vis sans fin (27) permet d'acheminer les pastilles (24) une fois refroidies de l'enceinte de refroidissement (21) vers la cellule de concassage (22). 5 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que générateur d'air froid (28) est constitué d'un groupe frigorifique et est relié en circuit fermé à l'enceinte de refroidissement (21). 6 . Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait que générateur d'air froid (28) est constitué d'un élément de détente de gaz liquide et est relié en circuit fermé à l'enceinte de refroidissement (21). 7 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le produit réduit en poudre ou en granulés est extrait de la cellule de concassage (22) au moyen d'une soufflerie (30) et dirigé par une tubulure de sortie (31) vers un réceptacle (32) destiné à recevoir le produit final. 8 . Installation selon la revendication 7, se caractérisant par le fait qu'un boîtier (33) accouplé au générateur de froid (28) et relié par une canalisation (34) à la cellule de concassage (22), ledit boîtier étant agencé pour permettre de récupérer une partie des frigories, ainsi que les poudres trop fines. 9 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'un électroaimant destiné à recueillir la limaille de fer provenant du talon des pneumatiques traités est disposé dans un renfoncement (35) situé à la partie basse de la cellule de concassage (22). 10 . Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la plaque matrice inférieure (2) de la presse (1) est fixe et solidaire du bâti de la presse (1), et que la plaque matrice supérieure (3) peut être déplacée verticalement pour adapter le dispositif à l'épaisseur des pneumatiques (7) à traiter. 11 . Procédé pour réduire les pneumatiques usagés en poudre ou en granulés, destiné à faciliter la manutention, le stockage et le traitement des pneumatiques de véhicules routiers, et mettant en oeuvre l'installation selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les pneumatiques (7) à traiter sont d'abord coupés transversalement en un point de leur périphérie de manière à pouvoir être aplatis et introduits entre deux plaques matrices (2, 3) d'une presse à poinçons (5) multiples afin d'être découpés en pastilles, la température de ces pastilles étant ensuite abaissée dans une enceinte de refroidissement (21) avant d'être concassées au moyen d'un piston à pression réglable pour obtenir de la poudre ou des granulés.CLAIMS <B> 1 '. </ B> Installation to reduce used tires in powders or granules, intended to facilitate the handling, storage and treatment of tires off road vehicles by turning them into usable products as fuel or as materials for road surfaces or for insulating concrete. characterized by the combination of a reciprocating vertical press (1) equipped with a movable support (4) with multiple punches (5) and two superposed horizontal matrices (2, 3) between which a a roller feed system (6, 6 ', 6 ") passes tires (7) for cutting into pellets (24) and cryogenic equipment (20) comprising cooling (21) and a crushing cell (22), said cooling chamber being connected to a cold air generator (28) for sufficiently lowering the temperature of the pellets (24) exiting the press (1) to be able to reducing them to powder or granules by shelling in said crushing cell 2. Installation according to claim 1, characterized in that the crushing cell (22) is equipped with a striking piston (29) arranged to crush. the pellets (24) and exerting pressure adjustable according to the particle size of the product to be obtained. 3. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling chamber (21) is fed via an endless screw (26) arranged at its base with a hopper (23) receiving the pellets (24) from the press (1) through a conveyor (25). 4. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that a second worm (27) makes it possible to convey the pellets (24) once cooled from the cooling chamber (21) to the cell of crushing (22). 5. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the cold air generator (28) consists of a refrigeration unit and is connected in closed circuit to the cooling chamber (21). 6. Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cold air generator (28) consists of a liquid gas expansion element and is connected in closed circuit to the cooling chamber ( 21). 7. Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the product reduced to powder or granules is extracted from the crushing cell (22) by means of a blower (30) and directed by an outlet pipe. (31) to a receptacle (32) for receiving the final product. 8. Plant according to claim 7, characterized in that a housing (33) coupled to the cold generator (28) and connected by a pipe (34) to the crushing cell (22), said housing being arranged to allow recover some of the frigories, as well as too fine powders. 9. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that an electromagnet intended to collect the iron filings from the bead of the treated tires is placed in a recess (35) located at the lower part of the crushing cell. (22). 10. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower die plate (2) of the press (1) is fixed and integral with the press frame (1), and that the upper die plate (3) ) can be moved vertically to adapt the device to the thickness of the tires (7) to be treated. 11. Method for reducing used tires in powder or granules, for facilitating the handling, storage and treatment of road vehicle tires, and implementing the installation according to the preceding claims, characterized in that the tires (7) to be treated are first cut transversely at a point of their periphery so as to be flattened and introduced between two die plates (2, 3) of a multiple punch press (5) to be cut into pellets, the the temperature of these pellets is then lowered in a cooling chamber (21) before being crushed by means of an adjustable pressure piston to obtain powder or granules.
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