Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Appareil pour le traitement de rnatières
caoutchouteuses.
L'invention se rattache notamment au secteur technique de la
récupération du caoutchouc usagé, plus particulièrement de tout type de
matière caoutchouteuse ou plastique, intégrant dans son épaisseur une
armature de rigidité, généralement métallique. Avantageusement,
I'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour le
10 traitement des pneumatiques, sans pour cela exclure d'autres applications
parrni lesquelles on peut citer le traitement de certains câbles électriques.
On sait que les pneumatiques usagés de véhicules légers ou
de véhicules du type poids lourds, posent un réel problème pour leur
15 stockage, transport et recyclage.
On a proposé de nombreuses installations pour permettre de
recycler ou de traiter les pneumatiques, en vue d'applications diverses,
parmi lesquelles on peut citer les combustibles. Les pneumatiques ainsi
20 traités peuvent également être utilisés pour certains équipements routiers.
Généralement, les pneumatiques sont soumis à des
opérations aptes à les réduire à une certaine granulométrie et
éventuellement, à séparer les armatures métalliques et/ou textiles de la
matière caoutchouteuse.
Pour obtenir ce résultat, on utilise généralement des appareils
du type broyeur. Cet état de la technique peut être illustré par
l'enseignement des brevets FR 2 377 271, FR 2 419 110, FR 2 451 819, EP
0 334 387, EP 0 434 975. Ces différentes techniques utilisent des outils de
30 coupe pour, dans un premier temps, réduire en morceaux le pneumatique.
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CeKe soiution n'est pas satisfaisante, car les morceaux obtenus présentent
encore l'armature métallique. Des problèmes apparaissent donc si l'on
veut brûler de tels morceaux, compte-tenu de la présence de l'acier. En
outre, I'armature métallique détériore très rapidement les outils de coupe.
Le brevet européen 0 561 285 divulgue une installation pour
le traitement de pneumatiques par moyens de destruction, sans enlever
préalablement les éléments métalliques mais en utilisant des outils de
coupe spéciaux conformés pour avoir une usure sensiblement nulle.
Si l'on veut séparer le caoutchouc de l'armature métallique, il
est nécessaire d'avoir une installation supplémentaire, relativement
complexe dans ses moyens de mise en oeuvre. Toutes les installations
connues sont d'un encombrement très important avec une infra-structure
particulière et ne permeKent pas de traiter les pneumatiques directement à
I'endroit où ils se trouvent. Il est généralement nécessaire de transporter
les pneumatiques au lieu dit de l'installation, qui constitue un ensemble
statique.
Ce transport augmente en conséquent les coûts de traitement
des pneumatiques.
On peut citer également le brevet WO-A-9313858 qui décrit un
dispositif de réduction de carcasse de pneumatique basé sur l'écrasement
des articles à traiter par leur passage entre des rouleaux presseurs. Ce
dispositif comporte des rouleaux coopérant avec un moyen de réaction
constitué soit d'une plaque fixe, soit d'un autre rouleau cylindrique. Le
système fonctionne par écrasement de sorte qu'il est nécessaire de
circonscrire la zone de compression. Dans ce but, les rouleaux présentent
des épaulements venant en regard des moyens de réaction.
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Dans une forme préférée, ce dispositif associe deux rouleaux
permettant ainsi d'éviter l'apparition de contraintes au sein de la matière à
traiter. Il en résulte que le principe de traitement repose exclusivement sur
une forte compression, de sorte que la présence de frottements associés à
5 une forte pression provoquent un échauffement inacceptable de la matière
à traiter.
On connait également par le modèle d'utilité allemand DE-U-
8901786, une machine de traitement de pneumatique usagé au moyen de
10 deux rouleaux dont les vitesses linéaires sont différentes. Il apparaît
cependant que l'utilisation de deux rouleaux ne provoque de cisaillement
que sur une zone réduite des pneumatiques, ce qui ne permet pas
d'obtenir une cohésion efficace.
L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces
inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de
pouvoir séparer la matière caoutchouteuse de tous types d'armatures ou
20 de renfort, de toutes natures, métallique et/ou textile, d'un produit
quelconque, notamment d'un pneumatique, sans faire appel à des outils
de coupe, mais en utilisant comme moyen de coupe, directement
l'armature métallique.
Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est
25 de pouvoir traiter les articles du type pneumatique et autres, à un endroit
quelconque, par exemple directement sur le lieu où ils sont produits ou
stockés, en opposition aux installations statiques.
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point
un appareil du type de ceux comprenant au moins deux rangs de rouleaux
30 tournants, à axe parallèle, et superposés deux à deux, les articles étant
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engagés à plat,-entre lesdits rouleaux. aptes à assurer en continu et
successivement, la décohésion de la matière caoutchouteuse, en vue de la
séparer de l'armature métallique, pour constituer une poudre résultant d'un
mélange de caoutchouc et de particules métalliques et ou textiles,
5 c~r~ctérisé en ce que les rouleaux du premier rang sont entrainés
positivement dans le même sens de rotation, à des vitesses linéaires
différentes, tandis que les rouleaux de l'autre rang tournent dans l'autre
sens pour entrainer par fronement, les articles.
Le problème posé d'assurer la décohésion de la matière
caoutchouteuse et sa séparation de l'armature métallique, est résolu en
ce que les rouleaux sont conformés et/ou assujenis à des moyens pour
exercer un effort de pression sur le pneumatique à traiter, combiné à un
mouvement de frottement par déplacement relatif entre ledit pneumatique
15 et lesdits rouleaux.
Avantageusement, lesdits rouleaux délimitent trois zones
distinctes et continues correspondant chacune à une fonction, à savoir:
- décohésion primaire de la matière caoutchouteuse, pour la
20 décoller par rapport à l'armature métallique,
- écartement de la matière caoutchouteuse, par rapport à
l'armature métallique,
- séparation de la matière caoutchouteuse et de l'armature
métallique pour obtenir une poudre.
Pour obtenir ce résultat, les rouleaux sont entrainés à la
meme vitesse angulaire, et sont, dans chaque zone, de diamètre différent.
Les rouleaux sont agencés pour être entrainés simultanément
en rotation au moyen d'un ou plusieurs moteurs, en combinaison ou non
30 avec un organe du type volant d'inertie, pour soumettre le pneumatique à
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une force de pression pendant un laps de temps très court.
Compte-tenu de la conception de l'appareil, ce dernier peut
présenter différentes formes géométriques. Dans ce but, les zones des
5 rouleaux sont disposées soit linéairement, soit en superposition, soit en
juxtaposition .
L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des
dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est une vue à caractère purement
schématique montrant le principe de l'appareil selon l'invention.
La figure 2 est une vue en perspective d~un exemple de
réalisation de l'appareil.
La figure 3 est une vue en coupe transversale considérée
selon la ligne 3.3 de la figure 2.
Les figures 4, 5 et 6 sont, à plus grandes échelles, des
vues en coupe montrant le principe de traitement des pneumatiques.
Les figures 7, 8 et 9 sont des vues à caractère
20 schématique montrant des exemples nullement limitatif, de géométries
possibles de l'appareil.
La suite de la description s'applique, à titre d'exemple
indicatif, nullement limitatif, au traitement d'un pneumatique, étant rappelé
25 que l'invention s'applique au traitement de tous articles, à base
caoutchouteuse ou plastique, intégrant dans son épaisseur, une armature
métallique eVou textile.
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L'appareil selon i'invention, est conformé pour traiter tous
types de pneumatiques comprenant d'une manière parfaitement connue,
une armature métallique (A) (et/ou textile), noyée dans l'épaisseur d'une
matière caoutchouteuse (M). Le but recherché est de pouvoir assurer, en
5 continu et successivement, la décohésion de la matière caoutchouteuse
(M), pour la séparer de l'armature métallique (A) et obtenir, à la sortie de
l'appareil, une poudre résultant d'un mélange de caoutchouc et de
particules métalliques eVou textiles.
Dans la forme de réalisation illustrée, I'appareil comprend au
moins deux rangs (R1 ) et (R2) de rouleaux tournants (1), à axes parallèles
et superposés deux à deux. Les pneumatiques sont engagés à plat, entre
les rangs de rouleaux (1).
A cet effet, les pneumatiques sont préalablement découpés
15 transversalement, afin d'être écartés et déployés linéairement ou dépliés à
partir des flancs. Les rouleaux (1) de chaque rangs (R1) et (R2) sont
entrainés positivement dans le même sens de rotation mais à des vitesses
linéaires différentes.
Ces dispositions permettent, d~une manière parfaitement
20 connue, d'entraîner par frottement, les pneumatiques, après les avoir
engagés entre les rouleaux.
Selon une caractéristique à la base de l'invention, les
rouleaux (1) de chaque rang (R1) et (R2) ou de l'un de ces deux rangs,
25 sont conformés eVou assujettis à tous types de moyens, pour exercer sur le
pneumatique, un effort de pression combiné à un mouvement de frottement
par déplacement relatif entre ledit pneumatique et lesdits rouleaux, afin
notamment, de supprimer la cohésion de la matière caoutchouteuse (M),
pour la séparer de l'armature métallique (A).
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Dans ce but, il est apparu avantageux de disposer les
rouleaux dans les conditions indiquées précédement, selon trois zones
distinctes et continues (Z1) (Z2) (Z3). Chaque zone participe aux résultats
rcherchés, en correspondant à une fonction particulière.
La zone (Z1) assure la décohésion primaire de la matière
caoutchouteuse pour la décoller de l'armature métallique (A).
La zone (Z2) assure l'écartement de la matière
caoutchouteuse (M) par rapport à l'armature (A).
La zone (Z3) assure la séparation de la matière
caoutchouteuse (M) et de l'armature métallique (A) pour obtenir une
poudre résultant d'un mélange caoutchouc plus acier.
Pour obtenir ce résultat, différentes solutions peuvent être
envisagées. La solution ci-après décrite, donne particulièrement
satisfaction et est d'une mise en oeuvre relativement simple.
Les rouleaux (1) de chaque rang sont entrainés à la même
vitesse angulaire et dans le même sens, comme déjà indiqué. Cet
entrainement en rotation peut s'effectuer par tout moyen connu et
approprié. Par exemple, les rouleaux (1 ) sont entrainés par un ou plusieurs
moteurs (2), en combinaison avec des trains d'engrenage (3). A noter que
l'entrainement en rotation des rouleaux, peut également être asservi à un
organe du type volant d'inertie, pour soumettre le pneumatique à une force
de pression importante pendant un laps de temps très court.
Dans chaque zone (Z1 ) (Z2) (Z3), les rouleaux sont de
diamètres différents et déterminés pour remplir les fonctions sus-indiquées.
On renvoie à la figure 1 des dessins.
Dans la première zone (Z1), les rouleaux (1) du rang inférieur
(R1), sont tous de même diamètre, soit (D1) ces diamètres. Les rouleaux
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du rang supérieur (R2), sont de diamètres progressivement croissants. Le
diamètre du premier rouleau de ce rang supérieur est égal ou
sensiblement égal aux diamètres (D1) des rouleaux du rang inférieur. Soit
(D1) (D2) (D3) (D4) (D5) et (D6) les diamètres des rouleaux (1) du rang
5 supérieur (R2).
Dans la seconde zone (Z2), les rouleaux (1 ) du rang inférieur
(R1), sont tous de même diamètre (D6). Ce diamètre (D6) est égal ou
sensiblement égal au diamètre du dernier rouleau du rang supérieur de la
10 première zone (Z1). Les rouleaux du rang supérieur (R2) sont de diamètres
progressivement croissants. Le diamètre du premier rouleau de ce rang
supérieur (D1 a) est égal ou sensiblement égal au diamètre (D1 ) du
premier rouleau du rang supérieur ou inférieur de la première zone (Z1).
Soit (D1a) (D2) (D2a) (D3) (D3a) et (D4) les diamètres des rouleaux (1) du
15 rang supérieur (R2).
Dans la troisième zone (Z3), les rouleaux (1) du rang inférieur
(R1), sont tous de même diamètre (D5). Ce diamètre (D5) est très
légèrement inférieur aux diamètres (D6) des rouleaux du rang inférieur
20 (R1 ) de la deuxième zone (Z2). Les rouleaux du rang supérieur (R2) ont un
diamètre (D5) égal à celui des rouleaux du rang inférieur (R1), à
l'exception du premier rouleau, dont le diamètre (D4) est égal à celui du
dernier rouleau du rang supérieur (R2) de la zone (Z2).
ll apparait donc que la vitesse angulaire des différents
rouleaux est constante, tandis que la vitesse d'entrainement linéaire n'est
pas constante, compte-tenu de cette sélection de différences de diamètres.
On n'exclut pas d'autres moyens pour obtenir ce différentiel de vitesses,
aptes à soumettre le pneumatique à un effort de pression combiné à un
mouvement de déplacement linéaire alternatif.
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Les différents rouleaux (1) sont montés entre deux flasques
latéraux de guidage (4) (5). En outre, les différents rouleaux, tels que
définis, sont disposés d'une manière très sensiblement tangente dans un
plan très sensiblement vertical. Ces dispositions obligent le pneumatique à
5 suivre le cheminement linéaire délimité par les rouleaux, en lui évitant de
remonter entre deux rouleaux successifs.
L'ensemble de l'appareil tel que défini, est monté sur tous
types de châssis supports (6). Compte-tenu de la conception de l'appareil
10 et de son principe de fonctionnement, ce dernier peut présenter des formes
géométriques diverses. Par exemple, les zones (Z1 ) (Z2) (Z3) peuvent être
disposées soit linéairement, soit en superposition, soit en juxtaposition, soit
d'une manière circulaire (figures 7, 8 et 9).
A la sortie de l'appareil, c'est-à-dire à la sortie de la zone (Z3),
la poudre obtenue de matière caoutchouteuse et d'acier, est récupérée par
toul moyen connu et approprié. A cet égard, cette poudre, peut ensuite être
soumise à des moyens parfaitement connus par un homme du métier,
permettant de séparer les particules caoutchouteuses des particules
20 métalliques. De même, I'introduction des pneumatiques au niveau de la
zone (Z1 ) peut s'effectuer soit manuellement, soit automatiquement.
A noter que les vitesses d'entrainement des rouleaux et le
choix des diamètres sont déterminés pour diminuer au maximum les
25 phenomènes d'échauffements.
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Les avantages ressortent bien de la description, en particulier
on souligne et on rappelle:
- la simplicité de réalisation,
- la décohésion du caoutchouc obtenue sans outil de coupe,
mais en utilisant directement l'armature métallique de la structure
caoutchouteuse,
- le fait de travailler à une température ambiante sans
préparation préalable du pneumatique,
- la suppression des phénomènes d'usure contrairement à un
broyeur,
- la possibilité de réaliser un appareil dynamique, pour le
transporter sur un site quelconque, en vue de traiter les pneumatiques,
- la fiabilité de fonctionnement,
- I'efficacité du résultat obtenu,
- aucun rejet dans l'environnement,
- autonomie de l'appareil,
- la possibilité de réaliser un appareil portable.
