Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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PROCEDE DE TRAI TEiV'IEi~'T ET DE RECYCLAGE DE
PNEUMATIQUES NOTAIV1MENT ET L'INSTALLATION POUR Lf1
MISE EN OUVRE DU PROCEDI?.
L'invention se rattache au secteur technique de la récupération des
caoutchoucs usagés, plus particulièrement de tous types de matières
caoutchouteuses en plastique intégrant dans son épaisseur une armature de
rigidité généralement métallique.
1o L'invention trouve une application particulièremerit_ avantageuse
pour Ie traitement des pneumatiques des véhicules automobiles en général,
incluant les véhicules légers et les poids lourds.
On a proposé de nombreuses installation pour permettre de recycler
~ 5 ou de traiter les pneumatiques, en vue de diverses applications. Les
pneumatiques sont soumis à des opérations aptes à les réduire à une certaine
granulométrie et éventuellement à séparer les armatures métalliques de la
matière caoutchouteuse.. Pamli certaines techniques, on peut citer
l'enseignement du brevet W097/15397.
2o Ce brevet divulgue une solution technique pour séparer les matières
caoutchouteuses de l'armature métallique sans faire appel à des moyens de
coupe mais en utilisant comme moyens de coupe, directement l'armature
métallique. Dans ce but, pour atteindre ce résultat, la solution technique
concerne un appareil comprenant au moins deux rangées de rouleaux
25 tournant à axes parallèles et superposées deux à deux, les pneumatiques
étant engagés entre lesdits rouleaux, pour assurer en continu et
successivement, la décohésion de la matière caoutchouteuse, en vue de la
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séparer ~~ ?'armature métallique, pour constituer un ensemble formé de
poudre, poudrette, granulats, résultant du mélange du caoutchouc et de
particules métalliques. Les rouleaux de la rangée supérieure sont entraînés
positivement dans le même sens de rotation à des vitesses linéaires
différentes ; les rouleaux de la rangée inférieure tournent dans l'autre sens,
pour entraîner par frottement, le pneumatique. L.'cnsemble des rouleaux
délimite trois zones distinctes et continues pour atteindre successivement, la
décohésion primaire de la matière caoutchouteuse, pour la décoller de
l'armature métallique, puis l'écartement de la matière caoutchouteuse par
rapport à l'armature métallique et enfin la séparation de la matière
caoutchouteuse de l'armature métallique pour obtenir une poudrette.
Les résultats obtenus donnent totalement satisfaction, d'une part, au
niveau de la séparation de la matière caoutchouteuse et de l'armature
métallique et, d'autre part, au niveàù de la qualité de la poudrette obtenue
~ 5 résultant du traitement de la matière caoutchouteuse en tant que telle.
A partir de cette conception de base, le problème que se propose de
résoudre l'invention, est de pouvoir traiter en continu et d'une manière
automatique, différents types de pneumatiques, en faisant appel à une main
2o d'oeuvre réduite, essentiellement limitée à rapprovisionnement des
pneumatiques à traiter.
Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point, un
procédé de traitement et de recyclage continu de pneumatiques, selon
2 5 lequel
- on approvisionne en automatique les pneumatiques,
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- on soumet ies pneumatiques à une opération ap'e à enle-~er simuitanémEUt
chacune des tringles métalliques que présente les talons desdits
pneumatiques,
- on soumet les pneumatiques, ne présentant plus les tringles. à une
opération apte à les écraser selon leur circonférence pour obtenir une
section méplate,
- on soumet la section méplate obtenue à une opération apte à la découper
transversalement pour obtenir des tronçons de bandes de pneumatiques,
- on soumet en continu les tronçons de bandes à une ou des opérations aptes
à séparer la matière caoutchouteuse et les nappes métalliques de la carcasse
et de la bandé de roulement, en réduisant ladite matière caoutchouteuse en
poudrette,
- on récupère séparément la poudrette et les brins des nappes métalliques.
~ 5 Pour la mise en o;,uvre du procédé il a été conçu et mis au point, une
installation qui comprend en continu et successivement,
- au moins un poste d'alimentation en automatique des pneumatiques,
- au moins un poste pour enlever simultanément ou non chacune des tringles
que présentent les talons des pneumatiques,
20 - au moins un poste pour écraser progressivement, selon leur circonférence,
les pneumatiques ne présentant plus les tringles,
- au moins un poste pour découper transversalement les pneumatiques
écrasés en vue d'obtenir des tronçons de bandes,
- au moins un poste de traitement des tronçons de bandes pour séparer la
25 matière caoutchouteuse et les nappes métalliques de la carcasse et de la
bande de roulement de chacun des tronçons des bandes en réduisant la
matière caoutchouteuse en poudrette,
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- des moyens pour récupérer séparémentvia ~~oudrette et les brins des nappes
métallique,
- les différents postes et moyens sont commandés en synchronisme pour
traiter et recycler automatiquement en continu les pneumatiques.
L'installation met donc en oeuvre la combinaison de plusieurs
postes de travail, correspondant chacun à une opération spécifique à
effectuer sur. ie pneumatique, une telle_combinaison permettant en continu
et : de manière automatique, d'obtenir, à partir d'un pneumatique
o quelconque, d'une part. la poudrette de matière caoutchouteuse et, d'autre
part, les différents éléments constitutifs de l'ensemble de l'armature
métallique du pneumatique
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins
~ 5 annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective à caractère schématique
montrant le principe de l'ensemble d'installation du traitement ;
- la figure 2 est une we en coupe longitudinale de l'un des
ensembles pour l'arrachement de la tringle que présente les
2o talons du pneumatique ;
- la figure 3 est une vue en plan correspondant à la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue de côté correspondant à la figure 2 ;
- la figure 5 est une we en coupe longitudinale du poste
d'écrasement des pneumatiques ;
25 - la figure 6 est une vue en coupe longiW dinale du poste de
séparation de la matière caoutchouteuse et de l'armature
métallique ;
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- ~ù 'f~gure 7 est une vue de face de l'ensemble pour arracher les
tringles ;
- la figure 8 est une vue en coupe transversale considérée selon la
ligne 8-8 de ia figure 7 ;
5 - la figure J est une vue partielle en perspective selon la figure 7, au
niveau de la plaque d'appui ;
- la figure 10 est une vue semblable à la figure 9 considérée selon
l'autre côté d~ la plaque d'appui ;
- la figure Il est une vne en perspective de l'un des blocs
coulissants ; ~ -
- la figure 12 est une vue en perspective de l'organe d'âccrochage
accouplé à la tige du vérin d'arrachement ;
- les figures 13, 14 et I S sont des vues en plan à caractère
schématique montrant le principe de fonctionnement pour
~ 5 l'arrachement des tringles.
On renvoie à la figure I qui montre les principaux postes de
l'installation pour le traitement et le recyclage des pneumatiques.
2o On rappelle, tout d'abord, pour une meilleure compréhension de la
suite de la description, qu'un pneumatique comprend trois zones
principales, à savoir
- une bande de roulement en contact avec le sol et comportant une
sculpture antidérapante,
25 - une carcasse composée d'une armature ou nappe métallique
enrobée dans du caoutchouc,
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- un bourrelet ou talon servant au montace du pn: umatique sur ia
jante, et équipé d'une tringle métallique.
On désigne par (P) l'ensemble du pneumatique par (N) la nappe
métallique et par (T) la tringle qui équipe le talon du pneumatique.
L'installation comprend tout d'abord un poste (A) conformé pour
assurer le positionnement en automatique des pneumatiques et le transfert
au niveau des autres postes de l'installation notamment d'un poste (B)
conformé, comme il sera indiqué dans la suite de la .description, pour
arracher simultanément chacune des tringles métalliques (T) que présentent
les talons des pneumatiques.
Le poste (A) est par exemple constitué d'un tapis roulant de
~ 5 transfert ( I ), disposé de manière inclinée de bas en haut. Ce tapis de
transfert ( 1 ), est de tout type connu et approprié. On n'exclut pas d'autres
moyens de transfert, par exemple, sous forme d'une plaque élévatrice pour
amener les pneumatiques au niveau du poste (B).
2o Dans l'exemple illustré, les pneumatiques sont disposés à plat sur le
tapis de transfert ( I ) de manière à être entraînés en direction du poste (B)
selon leur sens de roulement. Le poste (B) comprend deux ensembles
identiques (B 1 ) et (B2), disposés en regard et symétriquement en .
alignement.
Comme le montre la figure 2 notamment, chaque ensemble
comprend un vérin (2) dont la tige (2a) est montée avec capacité de
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déplacement linéaire guidé, dans un bâti suppom (3). Le fût (2b) du vérin (2)
est solidaire avec une position fixe du bâti (3). L'extrémité libre de la tige
(2a) du vérin (2) présente un crochet (4) apte à coopérer, comme il sera
indiqué dans la suite de 1a description, avec le talon du pneumatique. En
position sortie de la tige (2a), le crochet (4) déborde au travers d'une fente
(5), formée dans l'épaisseur d'une plaque d'appui (6), disposée en bout du
bâti (3) à l'opposé du fût (2b) du vérin et dans un plan vertical pour être
disposée perpendiculairement au sens de déplacement du vérin.
La fente (5) présente un profil en croix asymétrique. Dans ce but, la
~o fente (~) présente une ouverture verticale (Sa) au travers de laquelle est
engagé en débordement, le crochet (4). Cette fente (Sa) est prolongée
Latéralement et perpendiculairement à son axe de symétrie, par deux
ouvertures (Sb) et {Sc) disposées symétriquement. Les ouvertures latérales
(Sb) et (Sc) sant disposées au niveau de la partie supérieure ou inférieure de
~ 5 l'ouverture verticale (Sa). La fente (~) est donc disposée dans un plan
perpendiculaire au sens de déplacement de la tige (2a) du vérin (2).
Selon l' invention les deux ensembles (B 1 ) et (B2) tels que décrits,
sont disposés en opposition, de manière symétrique, de sorte que les tiges
20 (2a) des vérins (2) de chacun des ensembles disposés en regard, sont elles
mêmes disposées en alignement et en regard l'une de l'autre.
A la sortie du convoyeur d' alimentation ( 1 ), le pneumatique est
guidé pour être dirigé au niveau du poste (B), entre les deux plaques d'appui
25 (6) de chacun des ensembles (B 1 ) et (B2), afin que leurs talons recevant
la
tringle (T) soit soumis à l'action des crochets (4) des tiges (2a) des vérins
(2). Par exemple, le pneumatique peut tomber par gravité sur une plaque
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support assuj'f~aie à un moyen de déplacement en hauteur. pour amener ie ,
pneumatique considéré au niveau des deux crochets (4) disposés en regard,
afin que ces derniers puissent coopérer avec le talon de chacun des flancs du
pneumatique. Ces dispositions permettent de palier à toutes les dimensions.
Dans cette position de crochetage des talons du pneumatique avec
les tiges (2a) des vérins (2), une action exercée sur chacun des vérins,
provoque le déplacement en position de rentrée des tiges (2a), ce qui a pour
effet de provoquer d'une manière concomitante, l'arrachement des tringles
(T) de chacun des talons au travers de la fente (5). Notamment, une force de
1 o traction exercée par les tiges (2a) des vérins, dont le crochet déborde de
ï'ouverture (Sa), a pour effet de forcer le passage de la tringle (T) au
travers
des ouvertures opposées et alignées (Sb) et (Sc). Les pneumatiques en tant
que tels, glissent le long des plaques verticales opposées (6) de chacun des
ensembles (B 1 ) et (B2).
La fente profilée en croix (5) coopère avec deux blocs
parallélépipédiques profilés ( 15 et 16) disposés en regard et montés avec
capacité de coulissemént linéaire guidé et opposé à l'encontre d'organes
élastiques de rappel ( 17 et 18), afin d'être constamment en position jointive
2o de contact correspondant à l'obturation de la fente verticale (Sa). Les
faces
en contact ( 1 Sa et 16a) des blocs ( 15 et I 6) sont profilées pour permettre
leur écartement sous l'effet de l'introduction du moyen d'accrochage (4) du
vérin (2) correspondant à un effort de poussée de la tige du vérin. Chacun
des blocs ( 15 et I 6) présente une fente horizontale ( 1 Sb, I 6b) en
correspondance avec les branches de l'ouverture horizontale de Ia fente (5)
de la plaque (6).
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Les faces verticales en contact ( I Sa - I 6a) de chacun ,'es blocs ( I ~ et
I 6) présentent. dans la totalité de leur hauteur, une pente ( I Sa I - 16a I
) pour
délimiter, en combinaison, une entrée convergente correspondant à un profil
biseauté (4a) formé en bout du moyen d'accrochage (4) de la tige du vérin.
Chacun des blocs { I 5 et 16) est monté avec capacité de coulissement
dans une fenêtre (6a) formée dans l'épaisseur de ia plaque (6). Après
montage des blocs ( I ~ et I 6) dans la fenêtre de la plaque (6),__ces
derniers
sont situés dans le même plan vertical que celui défini par la face d'appui de
la plaque destinée à recevoir le pneumatique. Chacun des blocs ( I 5 et 16)
présente un chambrage pour le logement de l'organe élastique de rappel
correspondant ( 17 et I 8) sous forme d'un ressort dont l'autre extrémité
prend
appui sur les bords verticaux de la fenêtre (6). Comme indiqué, les ressorts
( I 7 et I 8) assurent le rappel permanent des deux blocs ( l 5 et I 6) en
position
i 5 jointive de leurs faces profilées ( I Sa et I 6a) correspondant à
l'obturation de
la fente verticale de la plaque (6). Cette position d'obturation de
l'ouverture
verticale de la fente (5) correspond au retrait de la tige (2b) du vérin.
Par contre, lorsqu'un effort de poussée est exercé au niveau de la tige
2o du vérin pour permettre l'accrochage de la tringle du pneumatique, le nez
profilé (4a) de l'organe de crochetage (4) sous l'effet de poussée, et des
entrées convergentes ( 1 Sa et I 6a) des blocs ( 15 et 16), a pour effet
d'assurer
leur écartement selon deux directions opposées permettant, d'une manière
concomittante, le passage de l'organe de crochetage (4) au travers de
25 l'ouverture verticale de la fente profilée (5).
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Dans cette position de débordemen: ,le l'élement de crochetage (3), il
est possible d'accrocher le pneumatique. L'effort de traction exercé par la
tige du vérin a pour effet de provoquer l'arrachement de la tringle au travers
des deux fentes horizontales alignées ( 1 Sb - 16b) des blocs ( 15 et 16) et
des
5 deux ouvertures horizontales de la fente (5). Dès que l'extrémité de
l'organe
de crochetage échappe les blocs ( 15 et I 6) au fur et à mesure du retrait de
la
tige, ces derniers sont ramenés automatiquement en position jointive de
tours faces ( 1 Sa et 16a} correspondant à l'obtlzration de 1'ouvernire
verticale
de Ia fente (5) de la plaque obligeant ainsi Ia tringle à passer uniquement au
i o travers des ouvertures horizontales des blocs et de la plaque afin
d'éviter
tout phénomène éventuel de coincement. On renvoie aux figures
schématiques des dessins illustrant un tel fonctionnement.
Selon une autre caractéristique, la face de la plaque (C) opposée à
~ 5 celle recevant le pneumatique, c'est-à-dire à celle à partir de laquelle
est
formée la fenêtre recevant les blocs coulissants ( 15 et l 6), est équipée
d'un
système de coupe solidaire du bâti. Ce système de coupe est conformé pour
couper les éventuels brins restants de Ia tringle, après arrachement de cette
dernière et correspondant à la fin de course du vérin.
Dans ce but, le système de coupe est constitué par au moins une lame
articulée ( 19) assujettie à un organe de commande pour être déplacée à
l'encontre d'une lame fixe (20) disposée horizontalement à proximité de ,
l'oaverture horizontale de la fente de la plaque (6). La contre-lame de coupe
fixe (20) est située parallèlement à l'ouverture horizontale de la fente (5).
La
lame articulée ( I 9) est en deux éléments ( 19a et 19b) disposés
angulairement pour délimiter un V ouvert en direction de la lame inférieure
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f xe X20). La iar.~e ( 19) est par exemple accouplée, d'une manière articulée,
à la tige (21 a) d'un vérin (21 ) constituant l'organe de commande, et dont le
fût (21b) est rendu solidaire d'une partie du bâti de la machine. Lorsque le
vérin d'arrachement a terminé sa course, le vérin (2I ) est actionné pour
commander le système de coupe et provoquer, d'une manière concomittante,
la coupe des éventuels brins constitutifs de la tringle (T) et qui n'auraient
pas été totalement arrachés.
Le pneumatique ainsi traité, c'est-à-dire après extraction de la
tringle (T) de chacun de ses talons, est amené automatiquement au niveau
d'un poste (C) conformé pour écraser le pneumatique selon sa
circonférence, afin de pouvoir le soumettre à l'action d'un poste de
découpage (D) pour obtenir des tronçons de bande.
Le poste d'écrasement (C) comprend au moins deux rangées de
rouleaux (7) et (8) entre lesquelles sont engagés les pneumatiques. _ Les
rouleaux de chacune des rangées, ou de seulement l'une d'entre elles, sont
motorisés pour assurer l'entraînement linéaire du pneumatique engagé
verticalement (ou horizontalement) entre ces deux rangées et selon son sens
2o de roulement. Les deux rangées de rouleaux (7) et (8) sont convenablement
montées sur un bâti support en délimitant un espace de guidage convergent
de section dégressive pour provoquer, au fur et à mesure du déplacement
linéaire du pneumatique, svn écrasement.
Par exemple, la rangée de rouleaux (7) est disposée dans un plan
25 horizontal, tandis que la rangée de rouleaux (8) est disposée d'une manière
inclinée. Les deux rouleaux d'extrémité (7a) et 8a) situés du côté de
l'introduction du pneumatique, sont écartés d'une distance correspondant
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très sensiblement à la circonférence du pneumatique à traiter. Afin de '.enir
compte des écarts dimensionnels existants entre les différents
pneumatiques, les rangées (7) et (8) peuvent être montées avec capacité de
réglage l'une par rapport à l'autre, afin de faire varier l'écartement entre
les
différents rouleaux. Les rouleaux d'extrémités (7b) et (8b) sont faiblement
écartés pour écraser au maximum le pneumatique.
A noter que le bâti support recevant les rouleaux d'écrasement (7)
et (8) peut également présenter des rouleaux de guidage disposés
to perpendiculairement et de part et d'autre des rouleaux d'entraînement (7)
et
(8), afin de provoquer le guidage latéral du pneumatique, au fur et à mesure
de son entraînement linéaire et de son écrasement.
Les différents rouleaux d'écrasement peuvent présénter des
~ 5 aspérités.
Comme indiqué, à la sortie du poste (C), c'est-à-dire au niveau des
rouleaux d'extrémité (7b) et (8b), l'installation comprend le poste de
découpage (D) conformé pour trancher transversalement le pneumatique
2o écrasé en vue d'obtenir des secteurs de bande. Ce poste (D) est par exemple
constitué par un ensemble faisant office de cisaille (9) composée d'une lame
de coupe (9a) et d'une contre lame (9b) agissant verticalement ou
horizontalement.
25 Les différents tronçons de bande découpés au niveau du poste (D)
sont ensuite automatiquement dirigés au niveau d'un poste (E) conformé
pour séparer la matière caoutchouteuse et les nappes métalliques de la
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carcasse et de la bande d.. roulerr.°nt de c>;a~~sn ûes tronçons de
bande, en
réduisant 1a matière caoutchouteuse en poudrette. Ce poste de séparation de
la matière caoutchouteuse par rapport à l'armature métallique, est
avantageusement du type de celui définit par l'enseignement du brevet WO
97/15397.
Pour l'essentiel, l'appareil décrit dans ce brevet comprend au moins
deux rangs de rouleaux tournants ( 10) et ( 11 ) à axes parallèles et
superposés
deux à deux. Les rouleaux ( 10) du premier rang sont entraînés positivement
dans le même sens de rotation à des vitesses linéaires différentes, tandis que
les rouleaux (11) de l'autre rang, tournent dans l'autre sens pour entraîner
par frottement les tronçons de bande de pneumatiques engagés à plat entre
lesdits rouleaux. Les différents tronçons de bande sont donc soumis à un
mouvement d'entraînement linéaire combiné à un mouvement de frottement
~ 5 résultant de la pression générée par les différents rouleaux.
A noter que l'ensemble des rouleaux ( I 0) et ( 1 I ) délimitent trois
zones distinctes continues, correspondant chacune à une fonction, à. savoir
une décohésion primaire de la matière caoutchouteuse pour la décoller par
rapport à l'armature métallique, puis un écartement de la matière
2o caoutchouteuse par l'armature métallique ~et enfin, la séparation de la
matière caoutchouteuse et de l'armature métallique pour obtenir une poudre.
l.a sortie de l'appareil séparateur (E) tel que défini, est branchée à
~-m organe d'aspiration et de refoulement du type cyclone (12) conformé
25 pour diriger les brins de matière caoutchouteuse et de matière métallique
sur
un tapis d'évacuation (13). L'appareil (12) est également conformé pour
assurer le refroidissement de l'ensemble de l'appareil séparateur (E) et
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perme;tre le b,-~~~age des brins de matière caoutchouteuse et de matière
métallique.
En outre, suivant une autre caractéristique, Ie tapis d'évacuation
( 13) est équipé d'un séparateur magnétique ( I 4) pour trier automatiquement
les brins d'armature métallique (M) et, à la sortie du convoyeur ( I3), les
brins de matière caoutchouteuse sous forme de poudrette (PO).
C.'ompte tenu de ces dispositions, il est ainsi possible de traiter en
continu les pneumatiques, sans quasiment aucune intérv.~ention humaine. I1
1 o suffit ~en effet, de disposer les pneumatiques au niveau du convoyeur
d'alimentation (I), afin que les pneumatiques soient ensuite
automatiquement soumis au cycle de fonctionnement continu suivant
- Mise en place du pneumatique entre les deux plaques d'appui (6)
des ensembles d'arrachement (B 1 ) et (B2).
~ 5 - Les deux tiges (2a) des vérins (2) disposées en opposition et en
alignement provoquent par leurs crochets (4), l'arrachement simultané des
tringles de chacun des talons du pneumatique au travers des fentes profilées
(5) des plaques (6).
- Les pneumatiques démunis des tringles sont ensuite
2o automatiquement dirigés entre les rouleaux d'écrasement (7) et (8) du poste
(C), afin d'être soumis à l'action de la cisaille du poste de découpe (D) pour
obtenir une pluralité de tronçons de bande de pneumatique.
- A Ia sortie du poste de coupe {D) les tronçons de bande sont ,
acheminés au niveau de l'appareil de séparation du poste (E), afin de
25 séparer la matière caoutchouteuse de la matière métallique.
- A la sortie de l'appareil séparateur du poste {E), les matières
caoutchouteuse et métallique sont séparées et triées automatiquement pour
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obtenir, d'un côté de la poudrette et de l'autre côté, u:~iqueme.~t les br;a
métalliques (M).
1_es avantages ressortent bien de la description, en particulier on
souligne et on rappelle le fonctionnement entièrement automatique pour le
traitement de pneumatiques et la qualité du résultat obtenu.
