Brevet FR2308569A1 — publié le 19761119

On sait qu'il est souvent nécessaire de conditionner des substances sous forme de poudre ou de granulés à l'intérieur de containers pouvant comporter notamment une pluralité de cloisons délimitant entre elles des compartiments que l'on désire remplir simultanément. Ces containers peuvent entre, par exemple, des caissons en forme de récipients, ouverts à leur partie supérieure, que l'on charge d'un matériau isolant thermique pour réaliser des caissons destinés aux cuves intégrées équipant des navires méthaniers. Pour opérer la distribution du produit particulaire dans les containers, on prévoit en général un poste de remplissage comprenant une trémie d'alimentation dans laquelle est mis en réserve le produit particulaire, ainsi qu'au moins un distributeur.Ces distributeurs, placés sous la trémie, sont constitués principalement d'une enceinte, recevant le produit particulaire s'écoulant par gravité de la trémie et effectuant le chargement automatique de containers qui sont positionnés au-dessous d'au moins un orifice de distribution pratiqué dans la paroi inférieure de l'enceinte, ces orifices étant associés à des organes d'obturation. Ces distributeurs sont susceptibles d'assurer un remplissage en série d'une pluralité de containers à condition toutefois qu'ils aient tous les mêmes dimensions.En effet, dans le cas où l'on désire remplir successivement des containers de tailles différentes et/ou des containers dont les emplacements de cloisons intérieures ont été modifiés, il faut effectuer au préalable un positionnement des containers par rapport aux orifices de distribution en vue d'assurer leur remplissage et la répartition du chargement de produit particulaire entre les différents compartiments. Avec les distributeurs de type classique, le positionnement des containers constitue une opération délicate sinon impossible à mettre en oeuvre sur un poste de remplissage automatique. La présente invention a pour but de remédier à l'inconvé- nient précité et à cet effet, elle se propose de décrire un distributeur de substances particulaires qui soit utilisable , quelles que soient les dimensions des containers que l'on désire charger, et sans avoir à accomplir un réglage préalable de la position desdits containers par rapport aux orifices de distribution. La présente invention a donc pour objet le produit industriel nouveau que constitue un distributeur de produit particulaire, utilisable pour le remplissage de containers, lesdits containers formant des récipients ouverts à leur partie supérieure et comportant en particulier, des cloisons délimitant des compartiments que l'on désire remplir de produit, ledit distributeur étant constitué d'une enceinte présentant à sa partie haute au moins une ouverture pour l'introduction du produit particulaire et, à sa partie basse, une paroi comportant au moins un orifice de distribution permettant ltécoulement par gravité du produit dans les containers précités, ledit orifice de distribution étant associé à un organe d'obturation, caractérisé par le fait que l'enceinte constitutive du distributeur comporte, dans sa paroi inférieure une pluralité d'orifices de distribution sensiblement circulaires, qui sont régulièrement espacés les uns des autres, les organes d'obturation associés aux orifices précités étant constitués par des boules sensiblement sphériques, qui prennent appui sur la bordure sensiblement circulaire définie par chaque orifice de distribution, la partie inférieure de chaque boule étant située en-dessous de la paroi inférieure de l'enceinte, ledit distributeur comportant, en outre, des organes permettant de réaliser un contact entre les bords supérieurs du container à remplir et les parties inférieures des boules du distributeur pour assurer le soulèvement de ces dernières. Dans un mode préféré de réalisation du distributeur selon l'invention, les orifices circulaires pratiqués sur la paroi inférieure de l'enceinte ont tous sensiblement les mêmes dimensions; les boules ont toutes sensiblement le même diamètre, ce diamètre étant inférieur à la distance entre axes de deux orifices contigus; la distance entre axes de deux orifices contigus est inférieure à deux fois le diamètre des boules; les boules sont indépendantes les unes des autres et reposent sous leur propre poids sur la bordure de chaque orifice de distribution; le distributeur comporte des barres de guidage sensiblement verticales entourant chacune des boules, lesdites barres se raccordant à leur partie supérieure à une plaque perforée qui est assujettie à sa périphérie aux parois latérales de l'enceinte; la plaque précitée est disposée parallèlement à la paroi inférieure de l'enceinte et elle comporte des perforations de dimension suffisante pour permettre le passage aisé du produit particulaire à distribuer, lesdites perforations étant, de préférence, régulièrement espacées les unes des autres; l'enceinte du distributeur présente au voisinage de sa partie basse, la forme générale d'un prisme droit à base rectangulaire, la paroi inférieure sensiblement horizontale se raccordant en équerre aux parois latérales de l'enceinte; l'enceinte du distributeur est montée sur des supports associés à des organes de manoeuvre permettant un mouvement sensiblement vertical de l'enceinte par rapport au container placé en-dessous de sa paroi inférieure; deux des parois latérales de l'enceinte comportent chacune à leur partie basse, au voisinage de leurs deux arêtes verticales d'extrémité, une liaison à pivotement avec la première extrémité d'un levier, chacun des quatre leviers précités pouvant tourillonner, au voisinage de sa zone médiane, entre les deux ailes d'une chape fixe, deux leviers situés d'un mEme côté de l'enceinte étant reliés entre eux par leur deuxième extrémité gr ce à une bielle; les organes de manoeuvre permettant la rotation des leviers dans leur chape comprennent un vérin hydraulique. La présente invention a également pour objet un procédé de remplissage de containers avec un produit particulaire, dans lequel on met en oeuvre un distributeur tel que ci-dessus défini, caractérisé par le fait qu'en premier lieu, on soulève éventuellement l'enceinte du distributeur à une hauteur suffisante pour pouvoir amener au-dessous de sa paroi inférieure, au moins un container que l'on désire remplir du produit particulaire contenu dans l'enceinte; qu'en second lieu, on commande la distribution du produit dans le ou les container(s) précité(s) en abaissant l'enceinte jusqu'd ce que sa paroi inférieure vienne en applique contre le bord supérieur du ou des container(s); et qu'en troisième lieu, après remplissage, on arrête la distribution du produit en relevant l'enceinte à une hauteur suffisante pour supprimer le contact entre les boules et le bord supérieur des containers précités. Le distributeur selon l'invention est avantageusement placé sous une trémie d'alimentation dans laquelle est stocké le produit particulaire. La trémie d'alimentation sert à délivrer un flux de produit à l'intérieur de 1'enceinte par l'intermédiaire d'une goulotte vibrante pénétrant dans une ouverture ménagée à cet effet sur la paroi supérieure de l'enceinte. En période de nondistribution, le flux de produit est stocké dans le volume de l'enceinte du distributeur et les boules reposant sous leur poids propre sur chacune des bordures définies par les orifices de distribution, interdisent le passage du produit hors du distributeur. Les containers, que l'on désire remplir avec du produit particulaire, peuvent être avantageusement amenés sous le distributeur au droit de sa paroi inférieure grace à des moyens mécaniques, par exemple, un transporteur à bande. Pour opérer la distribution du produit dans les containers, on abaisse l'enceinte du distributeur en agissant sur le vérin hydraulique qui provoque la rotation des leviers dans leurs chapes. La bordure supérieure des parois du container, venant en contact avec les parties des boules situées en-dessous de la paroi inférieure de l'enceinte, provoque le soulèvement desdites boules et l'ouverture des orifices de distribution au travers desquels le produit particulaire peut alors s'écouler par gravité. Etant donné que l'ouverture des orifices de distribution est permise par les parois du container elles-meme, on peut effectuer la distribution de produit dans des containers de forme et de dimension quelconques, sans avoir besoin de positionner les containers par rapport aux orifices de distribution comme ce serait le cas pour des distributeurs de type classique.De plus, puisque la commande de la distribution du produit particulaire s'effectue grace au container qui vient en contact avec la paroi inférieure de l'enceinte, la distribution ne peut avoir lieu qu'en présence d'un container. Ceci présente le double avantage d'empocher la distribution du produit lorsqu'il n'y a pas de container placé en-dessous de la paroi inférieure de l'enceinte et, dans le cas où le distributeur s'intégre à un poste de remplissage automatisé de containers, d'éviter la réalisation d'un dispositif de détection de présence de containers sous le distributeur. L'arr8t du remplissage est commandé par la manoeuvre de soulèvement du distributeur : en effet, les boules tétant plus en appui sur le bord supérieur du container, peuvent alors retomber, sous l'effet de leur propre poids sur la bordure périphérique des orifices de distribution correspondants pour provoquer leur fermeture et l'arr8t de la distribution. Il est clair qie le distributeur selon l'invention peut autre également supporté par des organes fixes, les containers, que l'on désire remplir, étant alors disposés sur des élévateurs permettant aux parois verticales du container de soulever les boules situées à leur aplomb. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente, en élévation, un distributeur selon l'invention avant le remplissage de container - la figure 2 représente une coupe selon II-II du distributeur de la figure l, le distributeur étant représenté au cours de I'opération de remplissage d'un container. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, un distributeur de produit particulaire utilisé pour remplir des caissons 2. Le distributeur est constitué principalement d'une enceinte 3 à l'intérieur de laquelle est renfermé le produit particulaire que l'on désire distribuer. A sa partie haute, l'enceinte 3 comporte une ouverture 4 ménagée dans sa paroi supérieure pour l'introduction du produit particulaire, cette ouverture étant de dimension suffisante pour qu'une goulotte vibrante 5 positionnée sous une trémie 6 puisse y pénètrer et délivrer un chargement de produit qui s'écoule par gravité sur le fond de l'enceinte 1 formée par une paroi inférieure 7. L'enceinte 3 au voisinage de sa partie basse, présente la forme générale d'un prisme droit à base rectangulaire, la paroi inférieure 7 étant horizontale et se raccordant en équerre aux parois latérales de l'enceinte. Une pluralité d'orifices de distribution circulaires 8, sont pratiqués sur la paroi inférieure 7 de l'enceinte. Les orifices ont tous un diamètre d'environ 96nus; ils sont régulierement espacés les uns des autres sur toute la surface de'la paroi 7.Les axes des orifices 8 sont disposés selon une traie régulière, dont le motif est un losange sur les soanmete duquel sont centréS les orifices 8, Au droit de chacun des orifices de distribution 8 est disposée une boule 9, chaque boule 9 constituant avec l'orifice, qui lui est associé, un clapet à boule, dont la manoeuvre permet le passage du produit particulaire hors de l'enceinte 3. Les boules 9 de forme sphérique, sont toutes identiques ; elles sont réalisées en matériau de faible densité résistant à l'abrasion, et présentent un diamètre voisin de 120 mm . ---- Les boules 9 reposent sous l'effet de leur propre poids sur la bordure circulaire des orifices 8. La partie inférieure des boules 9 ainsi disposées, est située en dehors de l'enceinte 3 et en-dessous de sa paroi inférieure 7.De ce fait, l'enceinte du distributeur présente audessous de sa paroi inférieure une succession de calottes sphériques régulièrement disposées cte-à-cOte et situées à un même niveau. Pour assurer le guidage des boules 9 lors de la manoeuvre de soulèvement et d'abaissement de celles-ci, on prévoit à l'intérieur de l'enceinte des barres verticales 10 de longueur identique. Les barres 10 sont régulièrement espacées à la périphérie de chacune des boules 9 de façon à assurer leur guidage. L'extrémité inférieure des barres 10 est disposée en dessous du niveau du centre des boules 9, à une faible distance de la paroi inférieure 7. A leur partie supérieure, les barres 10 de guidage sont portées par une plaque perforée 11 parallèle à la paroi inférieure 7. La plaque perforée 11, fixée par sa périphérie aux parois latérales de enceinte 3, divise ladite enceinte en deux compartiments 12 et 13.L'écoulement par gravité du produit particulaire du compartiment supérieur 13 dans le compartiment inférieur 12 s'effectue grace à des perforations 14 ménagées dans la plaque 11. Les perforations 14 sont circulaires et ont un diamètre suffisant pour permettre un passage aisé du produit particulaire ; elles sont régulièrement disposées sur toute la surface de la plaque 11. Le distributeur 1 est placé au-dessus des caissons 2 que l'on désire remplir de produit particulaire et, il est équipé d'un dispositif de levage et d'abaissement de l'enceinte 3 permettant d'amener sa paroi inférieure 7 en applique contre le bord supérieur des parois du caisson 2 pour commander l'ouverture des clapets à boule constitués chacun par un orifice 8 coopérant avec la boule 9 qui lui est associée. Ce dispositif de levage comprend quatre chapes 15a, 15b, disposées de part et d'autre des parois latérales longitudinales de l'enceinte 1. Chaque chape est constituée de deux ailes parallèles 16 entre lesquelles est disposé un levier en équerre qui est solidaire au voisinage de l'une de ses extrémités d'un axe 18 tourillonnant à l'intérieur d'un palier 19 assujetti aux parois latérales longitudinales de l'enceinte 3. Les leviers en équerre 17a, 17b peuvent pivoter chacun autour d'un arbre 24, 25 respectivement porté par les ailes 16. Les quatre paliers 19 sont situés dans la partie basse de l'enceinte 3, sensiblement dans le prolongement de la plaque perforée 11, et au voisinage de l'cette verticale d'extrémité de chaque paroi longitudinale. Les leviers en équerre 17a, 17b situés d'un même cOté de l'enceinte 3 sont reliés entre eux par leurs extrémités libres gracie à une bielle 20. tes quatre leviers 17a, 17k sont susceptibles de pivoter ensemble dans leurs chapes respectives 15 grace à un vérin hydraulique 21.Le vérin tlydraulique 21 comporte un piston 22, qui se termine par un étrier 23 en forme de U portant les extrémités d'un axe autour duquel peut pivoter le levier 17a. Les arbres 24, 25 sont respectivement solidaires des deux leviers 17a, 17b placés de part et d'autre de enceinte et tourillonnent dans les paliers qui les supportent. Pour assurer la manoeuvre de levage ou d'abaissement de l'enceinte 3, on commande le vérin hydraulique 21 qui agit sur l'un des leviers 17a pour provoquer sa rotation autour de l'axe de l'arbre 24 sur lequel il est solidarisé; l'arbre 24 entraine également la rotation de l'autre levier 17a situé du c8té opposé de l'enceinte 3. Le pivotement des deux leviers 17a entraine la translation des deux bielles 20 et, donc, la rotation des leviers 17b autour de leur axe 25. De ce fait, l'enceinte 3 peut être animée d'un mouvement qui permet de l'abaisser ou de la relever. Le distributeur qui vient d'entre décrit est utilisé pour effectuer le remplissage de caissons 2 en forme de boite, de section droite rectangulaire, à l'intérieur desquels sont ménagées des cloisons verticales 2a dont la hauteur est sensiblement égale à celle de la paroi latérale extérieure dudit caisson. Les caissons 2 de cet exemple sont utilisés après remplissage, pour la fabrication de barrières d'isolation thermique destinées aux cuves intégrées des navires assurant le transport des gaz naturels liquéfiés.Dans la chatne de fabrication de ces caissons, on prévoit un poste de remplissage permettant de délivrer dans chacun des compartiments desdits caissons 2 une certaine quantité d'un matériau isolant thermique sous forme de granulés qui est commercialisé sous le nom de perlite", Ces caissons sont acheminés sous le distributeur 1 au moyen par exemple d'une bande transporteuse, le sens du déplacement des caissons étant représenté sur le dessin par une flèche désignée par 26. La trémie 6 utilisée pour alimenter le distributeur 1, peut autre avantageusement celle qui est décrite dans la demande de brevet français nO 75-10712 , -- cette trémie permettant de délivrer un flux de granulés dont la densité est sensiblement constante.La goulotte vibrante 5 de la trémie dirige le flux de produit à l'intérieur de l'enceinte 3 et le produit peut s'écouler par gravité au travers des perforations 14 pratiquées dans la plaque 11 jusque sur la paroi 7. Si le distributeur est en position haute et/ou si aucun caisson 2 n'est placé en-dessous de l'enceinte 3, il n'y a pas de distribution en raison du fait que le produit stocke à l'intérieur de l'enceinte 3 ne peut pas s'écouler hors du distributeur puisque les boules 9 obturent les orifices circulaires . Lorsqu'un caisson est amené en-dessous de la paroi inférieure 7 du distributeur, on agit sur le vérin hydraulique 21 pour provoquer l'abaissement de l'enceinte 3 jusqu'S ce qu'elle vienne en contact avec le rebord supérieur des parois latérales et des cloisons du caisson 2. Chacune de ces parois ou cloisons soulève les boules 9 qui sont situées à l'aplomb, ce qui libère les orifices 8 correspondants et permet le passage des granulés. On obtient donc un remplissage simultané de tous les compartiments du container 2. La fin du remplissage du caisson 2 est commandée par la manoeuvre de soulèvement de l'enceinte 3 ; les boules qui étaient poussées par le rebord supérieur des parois du caisson, retombent par gravité dans les orifices de distribution 8 pour les obturer à nouveau . Après avoir été remplis de "Perlite", les caissons 2 sont dirigés vers d'autres appareils de la chatne de fabrication dans laquelle s'intègre le poste de remplissage qui vient autre décrit. Les granulés s'échappant hors des containers pendant l'opération de distribution tombent dans une fosse (non représentée) prévue au-dessous du distributeur pour être prélevée au moyen d 'un élévateur à godets (non représenté) qui recycle le produit à l'intérieur de la trémie d'alimentation 6. Il est bien entendu que le mode de réalisation cidessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Distributeur de produit particulaire, utilisable pour le remplissage de containers, lesdits containers formant des récipients ouverts à leur partie supérieure et comportant en particulier, des cloisons délimitant des compartiments que l'on désire remplir de produit, ledit distributeur étant constitué d'une enceinte présentant à sa partie haute au moins une ouverture pour l'introduction du produit particulaire et, à sa partie basse, une paroi comportant au moins un orifice de distribution permettant l'écoulement par gravité du produit dans les containers précités, ledit orifice de distribution étant associé à un organe d'obturation, caractérisé par le fait que l'enceinte constitutive du distributeur comporte, dans sa paroi inférieure, une pluralité d'orifices de distribution, sensiblement circulaires, qui sont régulièrement espacés les uns des autres, les organes d'obturation associés aux orifices précités, étant constitués par des boules sensiblement sphériques, prennent appui sur la bordure sensiblement circulaire définie par chaque orifice de distribution, la partie inférieure de chaque boule étant située en-dessous de la paroi inférieure de l'enceinte, ledit distributeur comportant, en outre, des organes permettant de réaliser un contact entre les bords supérieurs du container à remplir et les parties inférieures des boules du distributeur pour assurer le soulèvement de ces dernières. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les orifices circulaires pratiqués sur la paroi inférieure de l'enceinte ont tous sensiblement les memes dimensions. 3. Distributeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les boules ont toutes sensiblement le mtme diamètre, ce diamètre étant inférieur à la distance entre axes de deux orifices contigus. 4. Distributeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la distance entre axes de deux orifices contigus est inférieure à deux fois le diamètre des boules. 5. Distributeur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les boules sont indépendantes les unes des autres et reposent sous leur propre poids sur la bordure de chaque orifice de distribution, 6. Distributeur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des barres de guidage sensiblement verticales entourant chacune des boules, lesdites barres se raccordant à leur partie supérieure à une plaque perforée qui est assujettie à sa périphérie aux parois latérales de l'enceinte. 7. Distributeur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la plaque perforée disposée parallèlement à la paroi inférieure de l'enceinte et comporte des perforations de dimension suffisante pour permettre le passage aisé du produit particulaire à distribuer, lesdites perforations étant, de préférence, régulièrement espacées les unes des autres. 8. Distributeur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'enceinte du distributeur est montée sur des supports associés à des organes de manoeuvre permettant un mouvement sensiblement vertical de l'enceinte par rapport au container placé en-dessous de sa paroi inférieure. 9. Distributeur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que deux des parois latérales de l'enceinte comportent chacune à leur partie basse, au voisinage de leurs deux arêtes verticales d'extrémité, une liaison à pivotement avec la première extrémité d'un levier, chacun des quatre leviers précités pouvant tourillonner, au voisinage de sa zone médiane, entre les deux ailes d'une chape fixe, deux leviers situés d'un méme côté de l'enceinte étant reliés entre eux par leur deuxième extrémité grace à une bielle. 10. Procédé de remplissage de containers avec un produit particulaire, dans lequel on met en oeuvre un distributeur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'en premier lieu, on soulève éventuellement l'enceinte du distributeur à une hauteur suffisante pour pouvoir amener au-dessous de sa paroi inférieure, au moins un container que l'on désire remplir du produit particulaire contenu dans 1'enceinte, qu'en second lieu, on commande la distribution du produit dans le ou les container(s) précité(s) en abaissant l'enceinte jusqu'à ce que sa paroi inférieure vienne en applique contre le bord supérieur du ou des container(s); et qu'en troisième lieu, après remplissage, on arrête la distribution du produit en relevant l'enceinte à une hauteur suffisante pour supprimer le contact entre les boules et le bord supérieur des containers précités.