Brevet FR2275554A1 — publié le 19760116

L'invention est relative à un dispositif à injection pneumatique pour la formation d'agrégats compacts solides dans des moules ; l'invention concerne notaient ltobtention de corps extre- mement compacts à partir d'une matière solide sous forme corpusculaire. Le dispositif selon l'invention permet de constituer des pains compacts à partir de diverses matières se présentant sous forme granulaire, cristallisée, pulvérulente et de toutes façons toujours sous forme de fragments ténus ; la compacité obtenue est telle que soit évitée toute déformation ou désagrégation du pain au cours de l'extraction du moule. Un cas particulier d'application du dispositif selon l'invention réside notamment dans la formation de pains de sucre allongés extremement compacts. On connait des dispositifs permettant de former des corps agrégés compacts de sucre, comprenant un récipient, perforé au fond, dans lequel est introduite une quantité déterminée et bien précise de sucre en grains. Après la phase d'introduction du sucre dans le récipient, on insuffle dans celui-ci de l'air comprimé, sous une pression bien déterminée, à travers une série de trous susceptibles de permettre le passage de ltair seul et disséminés sur la surface entière du récipient. Par suite, il se produit tout d'abord dans tout le récipient une turbulence générale, les grains de sucre étant en suspension et en mouvement constant dans ltair sous pression, ce qui a pour effet de donner au sucre une densité apparente relativement basse. Peu après, ce mélange d'air et de sucre est injecté sous la pression de l'air dans un moule inférieur dans lequel se forme le corps agrégé désiré. Ces dispositifs de type connu ont cependant rencontré de notables difficultés pratiques de fonctionnement dues vraisemblablement à la nécessité d'opérer avec des paramètres (tels que, à titre d'exemples, le poids du sucre dans le récipient, la pression de l'air, la granulométrie et l'humidité des grains de sucre, etc...) extrêmement exacts. L'objet principal de l'invention est de réaliser un dispositif témoignant d'un fonctionnement excellent et facile convenant tout particulièrement à la production d'agrégats à une échelle industrielle. Un autre objet de l'invention réside dans la réalisation d'un dispositif particulièrement souple qui permette de former des agrégats de diverses matières. Un autre objet de l'invention concerne un dispositif de construction particulièrement simple et efficace. Ces objectifs sont atteints par le dispositif selon l'invention qui est caractérisé en ce qu'il comprend un premier récipient fermé qui a pour objet de contenir la matière à agréger et qui se termine, dans sa partie inférieure, par un second récipient doté d'une paroi latérale convergente et d'un orifice inférieur pour l'injection de la matière dans un moule inférieur ; au moins un des récipients précités présentant une série de trous ou de fentes disposés (ées) à proximité de la zone de raccordement entre le premier et le second récipient et susceptibles de ne permettre que le passage de l'air ; un premier conduit, communiquant avec le premier récipient, pour acheminer de ltair comprimé dans la zone située à proximité du niveau supérieur de la matière dans le récipient ; et un second conduit pour acheminer de -l'air comprimé dans la zone de raccordement précitée à travers la série de trous ou de fentes. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante réalisée en se référant au dessin unique ci-annexé qui représente en élévation une vue schématique du dispositif selon l'invention. La notation de référence 1 désigne un récipient cylindrique fermé qui a pour objet de renfermer la matière à agréger 3 et qui se prolonge, dans sa partie inférieure, par un second récipient 2 à paroi latérale convergente de forme conique. Le récipient 2 présente, à la pointe du cone, un orifice 4 pour l'injection de la matière dans un moule 6 disposé en dessous. Sur la surface la, le récipient 1 est en conrmlnication avec un conduit 8 pour l'introduction de la matière à agréger. Le conduit 8 comporte une soupape fermée à deux voies 10 qui, dans la forme de réalisation illustrée, a la forme d'une sphère traversée par un conduit lova. Cette soupape 10 a pour objet de permettre l'introduction de la matiere dans le récipient et de procéder ensuite à la fermeture hermétique du conduit 8. A proximité de la surface supérieure la, le récipient 1 est en communication avec un conduit 12 qui permet d'achemi- ner de l'air comprimé dans la zone du récipient 1 située audessus du niveau supérieur de la matiere contenue dans le récipient. Ce conduit 12 est doté d'une soupape à trois voies 14 illustrée sous la forme d'une sphère traversée par un conduit à 3 branches 14a, et d'une soupape de réglage du débit 16. La soupape 14 a pour objet de permettre le passage de l'air à travers le conduit 12 et de procéder ensuite à la fermeture hermétique de celui-ci. En position intermédiaire entre l'orifice d'accès du conduit 12 dans le récipient 1 et le niveau supérieur de la matiere 3 est intercalé un disque 30 permettant de fermer le récipient 1 dans sa partie supérieure. Ce disque 30 est traversé par le conduit 8 et présente une série de trous 30a de dimension telle que soit uniquement permis le passage de l'air. Le récipient conique 2 présente dans sa partie supérieure, à proximité de la zone de raccordement de ce récipient avec le récipient 1, une série de fentes 18 de préférence orientées dans la direction verticale et disséminées sur la circonférence entière, ces fentes ayant une largeur telle que seul l'air puisse passer. Dans une autre forme de réalisation, ces fentes peuvent avoir d'autres formes, par exemple, des trous, et peuvent également autre ménagées sur la partie inférieure de la paroi latérale du récipient 1, mais toujours à proximité de la zone de raccordement entre les récipients 1 et 2. A l'extérieur de cette zone a été ménagé, prolongeant vers le bas la paroi latérale du récipient 1, un conduit annulaire 22 doté, tout conne le conduit 12, d'une soupape à trois voies 24 et d'une soupape de réglage du débit 26. Le conduit 22 permet d'envoyer de l'air comprimé à l'intérieur du récipient conique 2 à travers les fentes 18. Le trou 4 a la forme d'un ajutage de type "venturi" et sert d'aju tage d'injection des grains de matière 3. Autour de l'orifice 4 est fixée une plaque perforée 32 qui présente une série de trous susceptibles de permettre le passage de l'air seul. Contre cette plaque 32 est pressé, de bas en haut via un système quelconque d'appui 34, le moule 6, ouvert dans sa partie supérieure, dans lequel on veut former un agrégat compact solide de matière 3. L'étanchéité entre le bord supérieur du moule et la plaque 32 est assurée par une garniture 38. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention a lieu conne suit. Au début de l'opération, on introduit une quantité déterminée de matière sous forme particulaire à l'intérieur du récipient 1, en la versant par le conduit 8 dont la soupape 10 est en position d'ouverture. I1 importe peu, dans cette phase, que la quantité de matière 3 soit mesurée de manière précise ; dans le cas où cette quantité est supérieure à la quantité fixée, une partie de la matière restera dans le récipient 2 après l'opération de moulage et, vice-versa, si la quantité est inférieure à la quantité fixée, le moule 6 ne sera pas entièrement rempli sans toutefois que l'agrégat formé perde la compacité désirée. La matière à agréger 3 est fournie, dans certains cas favorabes, notamment dans le cas où il s'agit de sucre en grains, avec une humidité déterminée qui favorise l'agglomération et la liaison intime mutuelle des grains injectés dans le moule 36. En second lieu, la soupape 10 est fermée (conne on peut le voir dans la figure annexée) et on envoie de l'air sous pression par les conduits 12 et 22. L'air pénétrant par le conduit 12 dans le récipient 1 fournit à la matiere une impulsion telle que l'injection des grains de matière à l'intérieur du moule 36 se fasse à grande vitesse. Cependant, sans la présence de I l'air qui provient du conduit 22 et traverse les fentes 18, cette injection serait impossible dans la mesure où la matière 3 se comprimerait toujours plus en suivant la paroi conique du récipient 2 et finirait par obturer complètement l'orifice 4. Grâce à l'air comprimé qui passe à travers les fentes 18, on obtient à l'intérieur du récipient 2 une certaine fluidification de la matiere, ce qui évite la compression de celle-ci et assure une injection efficace, à vitesse élevée, des grains de matière à travers l'orifice 4. La présence des deux soupapes 16 et 26 sur des conduits distincts 12 et 22, respectivement pour l'air d'impulsion et l'air de fluidification, permet te réglage indépendant des deux flux d'air en sorte d'optimiser l'opération de moulage. Les grains pénétrent dans le moule 6 et se compriment en se liant de manière intime les uns aux autres gracie à l'énergie ci nétique qu'ils possèdent tandis que l'air comprimé est expulsé à travers les trous 32. Une fois la totalité de la matière 3 injectée dans le moule 6, les soupapes 14 et 24 tournent dans une position telle que soit arr8tée l'arrivée d'air sous pression tandis que se fait l'expulsion dans l'atmosphère de l'air sous pression présent dans les récipients 1 et 2, ce qui permet d'amorcer une nouvelle opération. Dans l'intervalle, le moule 36 rempli est retiré et soumis à une autre phase de traitement, telle que le séchage, et un nouveau moule vide 6 est disposé sous la plaque 32. La pression de l'air comprimé-acheminé via les conduits 12 et 22 réglé à l'aide des soupapes 16 et 26 n'est pas nécessairement élevée ni précise, ce qui permet un fonctionnement plus souple du dispositif. Le dispositif selon l'invention permet en outre le moulage par injection de différentes matières pourvu que, comme mentionné ci-dessus, elles se présentent sous une forme particulaire. Le dispositif décrit ci-dessus ne l'a été qu'à titre illustratif sans vouloir en aucune manière limiter l'invention. Par suite, des variantes et des modifications peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS. 1. Dispositif d'injection pneumatique pour la formation d'agrégats solides compacts dans des moules, caractérisé en ce qu'il comprend un premier récipient fermé qui a pour objet de contenir la matière à agréger et qui se termine, dans sa partie inférieure, par un second récipient doté d'une paroi latérale convergente et d'un orifice inférieur pour l'idrection de la matière dans un moule inférieur ; au moins un des récipients précités présentant une série de trous ou de fentes disposés (ées) à proximité de la zone de raccordement entre le premier et le second récipients ét susceptibles de ne permettre que le passage de l'air ; un premier conduit, connuniquant avec le premier récipient, pour acheminer de l'air comprimé dans la zone située à proximité du niveau supérieur de la matière dans le récipient et un second conduit pour acheminer de l'air comprimé dans la zone de raccorde-at nt précitée à travers la série de trous ou de fentes. 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier récipient présente une surface, perforée pour le passage de l'air seul, intercalée entre le premier conduit et le niveau supérieur de la matiere contenue dans le premier récipient.