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L'invention, due à Messieurs Fran~ois CLIN, Jean-Noel
GONY et François PROUST dans le cadre des travaux qui leur ont été
confiés par le demandeur, se rapporte ~ un appareil de tri en vue
de séparer en deux groupes distincts des corps de nature, forme et
granulométrie différentes, entrant dans des mélanges les plus
hétérogènes et notamment pour séparer des matériaux les plus divers ~ -
~
présentant des différences de souplesse ou de rigidité.
La n~cessité d'une telle séparation peut se présenter
dans des industries très diverses mais elle s'impose tout particu-
lièrement en matière de récupération de déchets et notamment avant
incinération des déchets ménagers et ou industriels. L'invention
~ concerne donc aussi bien la séparation de corps creux et de films
f plastiques que de bouteilles et de papiers, d'emballages métalli-
ques et de chiffons que de tous mélanges hétérogènes de ce genre
¦ pouvant ainsi inclure un grand nombre de phases. f
~ On connait depuis longtemps des dispositifs de tri par
¦ effet balistique, les corps trait~s étant répartis en fonction de
la distance de leurs points d'impacts ou de leurs rebonds. Ces
dispositifs, qui se révèlent excellents lorsque les corps traités
possèdent des caractéristiques très marquées facilitant leur
distinction, néces~itent dans les cas usuels une forte vitesse du
convoyeur servant à projecter les matériaux à classer, ce qui ; f
conduit généralement à des arrachements de bande et au roulement
des matériaux sur la bande, faussant ainsi le classement que l'on
désire obtenir. On peut remédier dans une faible mesure à ce dé-
faut en accroissant la hauteur de chute mais l'on aboutit alors
trè~ vite à une limitation de la précision en raison de l'impossi-
bilité pratique d'accroître de façon trop importante l'encombre-
ment de l'installation. A ces limitations s'ajoutent des difficul-
tés d'alimentation ou de reprise des matériaux, de sorte que ce
procédé ne peut convenir au classement de matériaux nécessitant une
grande hauteur de chute pour différencier des matériaux à faible
~................................................................. ....
'3~ ' "
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différence de vitesse de chute.
Le tri par différence d'adhérence des produits ~ classer
sur une surface appropriée permet aussi d'atteindre d'excellents
résultats mais ~ condition que l'écart de densité des matériaux
traités soit grand, que leur dimension soit rapprochée et que leur
granulométrie soit fine. Dans le cas contraire, par exemple dans
le cas de mélange de déchets de natures diverses, le résultat
serait des plus médiocres. On pourrait évidemment avoir recours à
de~ broyages et des criblages préliminaires mais indépendamment
lO même des investissements élevés qui seraient nécessaires, les
consommations énergétique~ seraient notables.
L'objet principal de la présente invention est un procédé
.: .:
de tri selon lequel les matériaux sont animés d'une certaine vites-
~ se horizontale en vue de créer, par leurs chutes, une dispersion
I de leurs points d'impacts sur une bande de tri en mouvement, de
¦ telle sorte que ces matériaux se trouvent en des points et ~ des
vitesses suffisamment dispersés pour permettre un classement effi-
cace par différence d'adhérence même peu marquée, les matériaux
adhérents étant amenés par la bande de tri vers une zone de déchar-
gement et les matériaux non adhérents ou de faible adhérence étant
rejetés de la bande, soit par leur rebond, soit par leur roulement
ou glissement sur la bande.
On remarquera que l'effet combiné de la chute balistique
et des impacts sur la bande d'adh~rence permet non seulement
d'éviter tous les inconvénients rappelés ci-dessus en ce qui
concerne le simple tri par effet balistique, mais que ce procédé
permet encore d'obtenir d'excellents résultats sans nécessiter
pour autant des broyages ou criblages préliminaires ou un accrois-
sement intempestif des vitesses du dispositif d'alimentation et
ou de la bande de tri par adhérence, la combinaison des vitesses
résultantes aux points d'impacts modifiant en outre les caracté- -
ristiques d'adhérence en permettant de la sorte de déterminer à
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:
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volonté la coupure ou la séparation de phases désirées.
On obtient ainsi un procédé sûr capable de classer
efficacement des produits les plus divers sans nécessiter de
consommations énergétiques notables.
Un autre objet de l'invention est un appareil de mise en
oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un
dispositif d'alimentation et une bande de tri par adhérence,
située à un niveau inférieur, l'appareil comprenant en outre un
moyen faisant varier la vitesse initiale des matériaux projetés
au-dessus de la bande d'adhérence.
Cette variation de la vitesse, aussi bien en amplitude
qu'en direction, par réglage de la vitesse du dispositif d'alimen-
tatlon et de son inclinaison procure l'avantage d'accroître
l'éventail du choix de la coupure désirée, aussi bien entre des
phases choisies que sur la granulométrie - fine ou grossière - ~
des phases choisies. Le dispositif d'alimentation peut etre une ~ ~-
bande, un couloir ou une grille vibrante, la jetée d'un crible et
d'une façon générale toute goulotte de sortie d'un appareil de
traitement située immédiatement en amont.
Un autre objet de l'invention est un appareil de mise en
oeuvre du procédé défini ci-dessus, caractérisé en outre en ce que
l'on prévoit des moyens de réglage de la différence de niveau
entre le dispositif d'alimentation des produits et la bande de tri
par adhérence ainsi q'un moyen de réglage du recouvrement de la
dite bande par le dispositif d'alimentation, la bande de tri étant
équipée de moyen~ de réglage de sa vitesse et de son inclinaison.
A titre d'exemple, on a pu, de cette manière, réaliser
le tri de bouteilles plastiques se trouvant mélang~es à de vieux
papiers et à des films plastiques en utilisant une bande d'alimen-
tation horizontale dé~filant à la vitesse de 60 mètres par minute,
la bande de tri ayant une inclinaison de 40 avec l'horizontale et ,~
défilant à 100 m~tres par minute. La hauteur de chute était de
70 cm.
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De même, on a pu extraire ~ l'aide d'un réglage similaire
des tessons de verre ~ partir de déchets, le tri s'effectuant
pour recueillir seulement les morceaux de verre de dimensions
suffisantes pour garantir leur utilisation comme groisil.
Un tel appareil présente l'avantage d'obtenir commodément
, des sélections fines par adhérence différentielle en réglant les ~ ;
points d'impacts des corps rigides sur la bande de tri par adhé~
rence que l'on peut équiper en outre de moyens facilitant le
rebond de ces corps. A cet effet, on prévoit, à l'aplomb du lieu
des impacts choisis, une plaque rigide au-dessous de la bande et
proche de celle-ci de telle sorte que l'impact des corps à trier
entraîne l'~jection rapide des produits rigides, ce qui permet aux ~ -
autres matériaux d'être facilement classés en fonction de leurs
; adhérences, sans vitesse prohibitive du dispositif d'alimentation
I et de tri, les qualités d'adhérences pouvant être portées à un
¦ niveau important par des traitements simples : mouillage, élec-
trisation, chauffage ou refroidissement, aussi bien de la bande
que des éléments à trier.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention,
inhérents par exemple à la nature et la structure de la bande
d'adhérence, apparaitront au cours de la description suivante
faite en référence au dessin annexé qui représente, à titre d'exem-
ple non limitatif, un mode de réalisation de la présente d'inven-
tion.
La figure 1 est une représentation schématique en éléva-
tion et partiellement en coupe d'un mode de r~alisation de l'appa-
reil,
la figure 2 la coupe transversale schématique d'une bande
de tri adapt~e à la séparation de corps souples et de corps plus
ou moins rigides, et ~-
la figure 3 la représentation schématique d'une variante ;
de l'appareil de la figure 1.
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Le dispositif d'alimentation des produits à classer
représenté figure 1 est constitué par une bande 1 entrainée par
un groupe moto-réducteur variateur 2 permettant de régler la
vitesse des produits que l'on déverse sur la bande par tous dispo-
sitifs connus, le débit pouvant être variable et réglable. Un ~:
dispositif de ce genre a été représenté schématiquement par la
trémie 10. L'ensemble du groupe variateur 2 et des rouleaux 11 ~ .
et 12 supportant la bande 1 est solidaire d'un bâti 13 coulissant ~
au moyen de galets, non représentés, sur le socle 14 solidaire . : ~:
des montants 15. `~
De cette manière, on peut aisément régler la positiondes points d'impacts, sur la bande de tri 4, de toute catégorie
désirée de phases entrant dans le mélange simple ou complexe déver- : :
sé par le dispositif d'alimentation 10.
Bien que l'on ait représenté sur le dessin par une ~:
simple flèche 16 le déversement des prod~its diu dispositif d'ali- ~ ~
mentation 1, on comprendra que les vitesses horizontales des : : .
produits, supposées d'une certaine importance, représentées en 28
et qui sont identiques lorsque les produits quittent le dispositif . ;
d'alimentation : bande l dans le cas présent, peuvent diminuer
très rapidement pour certains d'entre eux, de sorte que seuls
certains produits tombent verticalement comme le montre la flèche ;~
17. Si, au contraire, les vitesses d'éjection de la bande 1 sont
faibles, tous les produits tombent verticalement mais les prodults
denses, tombant plus rapidement et étant généralement dépourvus
de toute adhérence, rebondissent sur la bande 4, comme l'indique ~ :
la flèche 18, pour tomber dans la trémie 5. Il en résulte que
sans avoir à donner à la bande de tri 4 une vitesse notable, celle-
ci peut recevoir tous les produits, qu'il q'agisse de produits
d'adhérences voisines, ou tr~s diversifiées, sur des portions
distinctes entraînant ainsi toute sélection désirée. Cette : :
sélection est d'autant meilleure que l'entraînement des produits :.
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adhérant à la bande 4 s'effectue à contre courant.
Lorsque l'on désire accélérer certains produits ayant
tendance à rouler sur la bande d'alimentation 1, on peut prévoir
un vérin ou tout autre dispositif similaire inclinant le bâti 13
par rapport au socle 14, la fl~che 28 prenant alors une certaine
inclinaison.
On peut accroître l'effet de rebond pour les corps -~-
rigides par la présence d'une plaque 9 située en dessous de la ~
bande de tri 4 dans la région des impacts de ces corps et l'on ~ -
peut régler la vltesse et l'inclinaison de cette bande par le
groupe moto-réducteur variateur 3 et par les vérins 7.
Le rebond ainsi que l'effet d'adhérence peuvent aussi
etre r~giés par la tension de la bande de tri par adhérence ~.
Un moyen de réglage simple a été représenté de fa~on schématique
pour faire varier la tension de la bande 4. Des ressorts de com-
pression 8 repoussent l'axe 19 du rouleau 20 et prennent appui
sur la plaque 21, réglable en position.
Les vérins 7 ou tout dispositif équivalent, montage
télescopique à vis par exemple, permettent non seulement de régler
l'inclinaison du bâti 22 mais encore de régler la hauteur de chute
des produits. Afin de ne pas surcharger le dessin, on a représenté
seulement les oreilles d'attaque 23 des extrémités des tiges 24
des vérins 7, les oreilles 23 pouvant être fixées au bâti 22 au
moyen de toutes coulisses de position aisément réglables, la
fixation pouvant s'effectuer par serrage des oreilles sur le bâti
22 à l'aide de simples vis et écrous.
L'appareil ainsi réalisé permet donc d'influer de fac~on
sensible non seulement sur la précision de la séparation désirée
en phase, mais encore dans de très nombreux cas sur la qualité de`
la séparation d'une même phase en fonction de ses dimensions, une
partie du mélange initial tombant dans la trémie 5, soit exclusive-
ment par rebond, soit par rebond et ou roulement sur la bande
: .
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d'adhérence 4, l'autre partie 27 étant entraînée par adhérence
dans le sens de la fl~che 25 dans la trémie 6.
Il va de soi que l'appareil décrit peut comporter de
nombreux dispositifs auxiliaires inhérents au type d'adhérence
choisi, un déflecteur 26 approprié permettant de refouler vers
la trémie 6 les produits adhérents non évacués avec la partie 27. ~-
Cette adhérence peut être obtenue en utilisant unesimple bande de matériau souple ou peut être provoquée par effet
thermique, capillaire ou purement mécanique.
A titre d'exemple, la bande de tri 4 peut être constituée
par une bande souple en polyester~ ou être faite d'un matériau
,.
élastomère. Elle peut encore être métallique et constituée par
une toile métallique pleine, un grillage, des barres ou des fils
et d'une fa~con générale être adaptée éventuellement au genre de
produits traités.
Lorsque l'on utilise l'effet thermique, la bande peut
être soit refroidie, soit chauffée. Dans ce dernier cas, elle peut ~;
j capter les matières thermoplastiques au voisinage de leur point de
ramollissement. Inversement, les matières organiques peuvent être
refroidies pour les porter au voisinage de leur point de congéla-
tion.
Dans le cas où les phases introduites dans la trémie 10
sont plus ou moins humides, on peut profiter de cette humidité
différentielle pour accentuer l'écart d'adhérence entre les
phases.
~ ans le cas contraire, on peut prévoir, soit une asper-
sion ou encore une humidification diff~rentielle au niveau du
dispositif d'alimentation 1, soit une simple humidification de la
bande 4. Les moyens d'aspersion et d'humidification étant des .
moyens bien connus en soi : rampe d'ancrage, dispositifs d'arrosage
avec balais fixes ou tournants, comme par exemple ceux utilisés
dans les lavages automatiques de voitures, etc... n'ont pas été
- 7 -
~.04194~
représentés pour plus de clarté du dessin.
Si le mélange à classer comprend des produits à compor-
tements électrostatiques différenciés dûs ~ des résistivités
dif~érentes, on fait passer le mélange devant une ou plusieurs
électrodes à effet corona, schématisées en 29, de façon à électri-
ser les particules les moins conductrices et augmenter leur
adhérence sur la bande 4 qui sert alors d'électrode de masse au
champ électrique 30 représentant la mise à la masse de la bande de
tri 4. La tension des électrodes 29 par rapport à la masse 30 peut
être de l'ordre de 10.000 à 40.000 volts par exemple. A cet effet,
le dispositif d'alimentation 1 est isolé au moyen de montages
isolants 31 prévus notamment à la base des montants 15.
On peut aussi, selon une variante, accentuer l'adhérence
de particules chargée~ triboélectriquement d'une polarité inverse
à celle prenant naissance sur la bande 4 au moyen d'un système de
frottement disposé aussi en 26, la bande 4 étant constituée ou
revêtue d'un produit fortement électrostatique : téflon par
exemple. De ce fait, on amplifie de surcroit la répulsion et
l'éjection des produits de même polarité triboélectrique que
celle de la bande 4.
Enfin , la bande de tri par adhérence peut comporter
toute structure particulière adaptée à la forme de certaines
phases du mélange. A titre d'exemple, le rebond étant toujours
obtenu par le choc à l'aplomb de la plaque 9, on peut utiliser
une bande bombée 32, figure 2, facilitant l'évacuation sur les
côtés de tous corps ne possèdant pas l'adhérence voulue. C'est
ainsi qu'un carton 33 est immédiatement rejeté sur les côtés
alors qu'un chiffon 34 reste sur la bande.
Bien que l'on n'ait décrit dans ce qui précède qu'un ;
seul mode de réalisation d'un appareil de mise en oeuvre du
procédé, il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de l'inven-
tion en modiflant tout ou partie des structures représentées par
.~ ' .
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exemple ou en opérant dans un gaz autre que l'air. Ce gaz peut
être l'ozone notamment lorsque l'on désire stériliser les produits.
On recycle le gaz après ou sans filtrage pour en limiter la con-
sommation. Dans le cas o~ l'on est en présence de produits très
oxydables, on peut utiliser de l'azote afin d'éviter leur dégrada-
tion.
De même, la disposition du dispositif d'alimentation 1
et de la bande de tri 4 peut varier comme le montre la figure 3
où l'on a représenté en traits ponctués une bande de tri 4 dans
l'axe du dispositif d'alimentation 35 et une bande 36 de même type
dans une direction disposée transversalement. Ce montage croisé
peut être avantageux dans le cas où le dispositif d'alimentation
35 distribue les produits dans une direction selon laquelle ils
tendraient à rester sur une bande de tri 4 qui serait placée
dans l'axe de 35, les produits éjectés roulant au contraire sur
la bande transversale figurée en 36. Le dispositif d'alimentation
35 peut être tout appareil de traitement, trommel par exemple, ou
même à la limite une simple goulotte d'alimentation directement
en amont de la bande de tri.
Quant à la bande de tri, elle peut aussi être remplacée
à la limite par un tambour, notamment dans le cas où la bande
peut être courte et sa vitesse importante.
En résumé, le procédé permet un tri extrêmement vaste et
sélectif en dépit de phases en présence extrêmement variées, sa
mise en oeuvre pouvant se réduire à un appareil simple sans con- ;
yommation intempestive d'snergie.
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