Brevet FR2407878A1 — publié le 19790601

La présente invention concerne la mécanisation des travaux de chargement et de déchargement de sacs remplis de produits et a notamment pour objet un procédé d'empilage de sacs contenant des produits pulvérulents ou autres matériaux divisés semblables, ainsi qu'un dispositif pour sa mise en oeuvre. I1 est surtout avantageux d'appliquer la présente invention à l'empilage de sacs en lin, jute, papier ou polymère, contenant des produits granulés ou granulaires, par exemple des engrais, toutes sortes de gruaux, des graines de céréales, du sucre ou n'importe quel matériau à grains de forme globulaire ou autre. L'invention peut entre également appliquée dans les fabriques produisant du gruau, du sucre, dans l'industrie chimique, ainsi que dans toutes autres branches de l'industrie effectuant des expéditions de charges pulvérulentes, granulées ou autres, mises en sacs. On connaît un procédé d'empilage de sacs de produits pulvérulents, selon lequel les sacs sont placés de manière à former des couches de sacs jusqu'à l'obtention d'une pile de telles couches. Ce procédé assure la formation de piles de telles charges sous emballage rigide ou semi-rigide, ainsi que de piles de sacs de produits finement dispersés, par exemple de farine, de ciment, etc. En règle générale les sacs de produits pulvérulents finement dispersés sont d'abord préparés à l'empilage. Lors de cette préparation des sacs, on répartit le produit uniformémént à l'intérieur de l'enveloppe soit par vibration de chaque sac, soit en roulant des rouleaux sur eux, soit en les faisant passer entre deux bandes. Cette préparation s'effectue à l'entrée des sacs dans la machine d'empilage. Selon ce procédé connu, l'empilage des sacs se fait comme suit. Les sacs étant amenés à la machine à former les piles les organes opératoires d'orientation dont est équipée celle-ci forment une couche d'au moins trois sacs, conformémént à un programme prescrit. La couche de sacs ainsi formée est transportée jusqu'à la zone formation de la pile et posée soit sur une table de formage, soit sur une palette, soit sur une couche précédemment posée. Ce cycle se répète jusqu'à ce que le nombre de couches dans la pile atteigne le nombre prescrit par le programme. Les piles formées sont évacuées de la zone d'empilage des sacs et, dans certains cas, sont consolidées à laide de différents moyens (pellicules à retrait thermique ou pellicules extensibles, sangles, bandes, etc.). L'inconvénient principal de ce procédé d'empilage réside dans son domaine d'utilisation étroit, car il est impossible de l'appliquer à la formation de piles de sacs de produits granulés ou granulaires, du fait que les sacs remplis de produits granulés ou granulaires, quel que soit le matériau dont sont constitués lesdits sacs, ont une basse stabilité de forme, autrement dit ils se déforment facilement. Sous l'action des organes opératoires de la machine d'empilage (aubes d'orientation, auges, galets de butée, poussoirs, etc.) ainsi qu'au cours de la pose d'une couche de sacs dans la pile, les sacs de produits granulaires se déforment. En plus, à cause de la mobilité élevée du produit et de la faible rigidité de l'enveloppe (du sac), il se forme une courbure convexe dans la partie médiane de la surface supérieure de chaque sac. De ce fait, chaque couche est posée sur une surface non horizontale, de sorte que la courbure de la surface des couches s'accrott à mesure de la pose des couches.En conséquence, les sacs prennent une position instable à partir de la troisième ou quatrième couche et tombent facilement en roulant vers le bas, ctest-à-dire que l'ensemble de la pile présente une basse stabilité insuffisante même pour son transport à l'intérieur du local du dépôt. De la sorte, par suite de la rigidité extrêmement basse de l'enveloppe (du sac) et de la mobilité élevée du produit, les sacs peuvent rouler ou glisser sur la palette ou l'un sur l'autre, ce qui a pour effet de défaire la pile. Les opérations de préparation préalable des sacs à l'empilage, qui prévoient le compactage du produit, sa répartition à l'intérieur de l'enveloppe et la mise en forme géométrique correcte des sacs contenant le produit granulaire ou pulvérulent à leur entrée dans la machine d'empilage, sont inefficaces. On stest donc propose de mettre au point un procédé d'empilage de sacs de produits pulvérulents, granulaires ou analogues, ainsi qu'un dispositif pour s mise en oeuvre, qui permettraient d'assurer la stabilité des sacs dans la pile et ia stabilité de celle-ci grace à une opération technologique assurant une répartition uniforme du produit dans les sacs, l'égalisation de la surface de chaque couche et la tension de l'enveloppe (du sac). Ce problème est résolu grace à un procédé d'empilage de sacs de produits pulvérulents ou analogues qui consiste à disposer les sacs en couches jusqu'à la formation d'une pile de celles-ci, ledit procédé étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que lors de sa pose dans la pile, chaque couche de sacs est soumise à un vibrocompactage uniforme suivant toute sa surface en vue d'obtenir une surface horizontale sensiblement plane de la couche, en meme temps qu'une répartition uniforme et un compactage du produit se trouvant dans les sacs. Le vibrocompactage de chaque couche de sacs contenant le produit assure une répartition uniforme du produit dans chaque sac de la couche grace à sa redistribution sous l'action de la vibration et de la force exercée par le plateau de compactage, une élévation de la rigidité de l'enveloppe (du sac) et de la charge toute entière du fait que lors de la redistribution du produit la pression latérale dans les sacs s'accroît, une augmentation de la densité de pose des sacs, car les vides entre les sacs se remplissent lors du vibrocompactage, ce qui contribue à son tour à une augmentation de la résistance des sacs aux déplacements latéraux, c'est-à-dire à une augmentation de la stabilité de toute la pile.En plus on obtient une forme géométrique régulière de la pile grace au fait que la surface de chaque couche devient sensiblement horizontale et plane avant la pose de la couche suivante, y compris la couche supérieure, ce qui permet par la suite d'empiler ensuite les piles de sacs ainsi formées en plusieurs étages superposés. En outre, la répartition du produit, son compactage et l'égalisation de la surface de chaque couche contribuent à la diminution de la hauteur de la pile, ce qui permet d'augmenter le coefficient d'utilisation de l'aire de stockage. Il est avantageux de réaliser le vibrocompactage par intéraction de la couche de sacs avec un plateau horizontal, des vibrations dans le plan vertical étant transmises soit à ladite couche, soit audit plateau, soit aux deux. Grace à ladite interaction, on assure l'égalisation de la surface de la couche posée de sacs. Le compactage à l'aide d'un plateau vibrant est préférable, car il nécessite moins d'énergie et les charges d'inertie transmises à la machine d'empilage sont plus faibles. Dans le but d'égaliser la tension dans le produit se trouvant dans toutes les couches de la pile, on soumet la pile, au cours de sa consolidation, à des vibrations dans le plan vertical. Le problème précité est résolu aussi grace à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, comportant un chassis à surface d'appui sur laquelle sont placés les sacs, un plateau équipé d'un vibrateur et monté de manière qu'il puisse se déplacer dans le plan vertical suivant des guidages fixés sur le châssis, et une commande de levée et d'abaissement du plateau, comportant des suspensions flexibles sur lesquelles ce dernier est suspendu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation concrets mais non limitatifs, faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique montrant une couche de sacs soumise à l'action d'un plateau vibrant conformément à l'invention - la figure 2, la couche de sacs après l'accomplissement du vibrocompactage et le recul du plateau vibrant, conformément à l'invention - la figure 3, une vue d'ensemble d'une pile i sacs en cours de consolidation, placée sur une embase vibrante conformément à l'invention - la figure 4, une vue d'ensemble en perspective du dispositif de vibrocompactage conforme à l'invention - la figure 5, l'ensemble A de la figure 4, illustrant l'interaction entre le galet et son guidage, conformément à l'invention (à échelle agrandie). On propose donc un procédé d'empilage de sacs de produits pulvérulents, granulaires ou divisés analogues qui consiste à poser les sacs en couches jusqu'à la formation d'une pile de celles-ci. Conformément à l'invention, comme montré sur les figures 1 et 2, pendant la pose des sacs 1 dans la pile chaque couche de sacs 1 est soumise à un vibrocompactage uniforme suivant toute sa surface. Le vibrocompactage s'effectue par interaction de chaque couche de sacs 1 avec un plateau horizontal 2. Les vibrations relatives peuvent être imprimées soit à la couche de sacs 1, soit au plateau 2, dans le plan vertical. Si, pour permettre son transport sur de grandes distances, on désire conférer à la pile 3 de sacs 1 contenant le produit une stabilité élevée, il est nécessaire, outre le vibrocompactage de chaque couche de sacs 1, de procéder à une consolidation de la pile. il est possible d'obtenir la solidité requise de la pile 3 en la soumettant en même temps à une vibrationet une mise en tension de moyens de consolidation 4. En tant que moyens de consolidation, il est possible d'utiliser des bandes en différents matériaux, des pellicules à retrait thermique ou des pellicules extensible$, Pour réaliser la consolidation de la pile conformément au procédé indiqué, la pile t posée sur une embase vibrante 5. Les paramètres de la vibration dépendent des propriétés physico-mécaniques des sacs ainsi que des propriétés élastiques des moyens de consolidation. La particularité du procédé proposé réside en ce que le vibrocompactage des couches de sacs s'effectue à l'étape finale de l'empilage, autrement dit, indépendemment de la technologie d'empilage appliqué avant cette opération dans la machine employée pour l'empilage. De ce fait, la présente invention peut être mise en oeuvre pratiquement dans n'importe laquelle des machines d'empilage fabriquées actuellement. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'empilage proposé comporte un chassies 6 (figure 4) possédant une surface d'appui 7 sur laquelle les sacs sont posés en couches, et un plateau 2 disposé dans la zone de pose des sacs, au-dessus de la surface d'appui 7, et équipé d'un vibrateur 8. Sur le châssis 6 sont fixés des guidages 9 suivant lesquels le plateau 2 se déplace dans le plan vertical, et un mécanisme de levée et d'abaissement 10 réalisant le déplacement du plateau 2, ce dernier étant suspendu à des suspensions flexibles Il dudit mécanisme. La surface du plateau peut étre soit plane, soit nervurée, ce choix dépendant des caractéristiques physicomécaniques du produit et de l'enveloppe (du sac). Les dimensions du plateau correspondent aux dimensions de la couche de sacs. Le plateau 2 est équipé de galets 12 (figure 5). se déplaçant dans les guidages 9 et montés chacun dans un support 13 de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à leur axe de rotation. Les suspensions flexibles et les galets rotatifs roulant dans les guidages permettent de poser le plateau sur toute la surface de la couche de sacs, et doDmt aussi la possibilité au plateau de descendre au cours du vibrocompactage au fur et à mesure de l'affaissement de la couche de sacs. Les galets empêchent les déplacements horizontaux du plateau pendant le vibrocompactage de la couche. Dans la position initiale, le plateau se trouve au-dessus de la zone de pose de la couche. Le dispositif tnctionne de la manière suivante. Dans la position initiale, le plateau 2 se trouve au-dessus de la surface d'appui 7 destinée à recevoir les couches de sacs successives de la pile 3. Après la pose d'une couche, on descend le plateau 2 sur cette couche. A ce moment, les suspensions Il se relâchent de manière à permettre au plateau 2 de descendre additionnellement au fur et à mesure du compartage de la couche. Ensuite, on met en action le vibrateur 8 et on réalise le vibrocompactage pendant le temps prescrit. Les galets 12 du plateau 2 qui se trouvent dans les guidages 9 empêchent le plateau 2 de se déplacer latéralement par rapport à la couche de sacs 1. A la fin du vibrocompactage on met en action le mécanisme 10 de levée du plateau et on ramène celui-ci à sa position initiale. Ceci fait, on place dans le pile la couche suivante de sacs 1 et le cycle de vibrocompactage recommence. Au cours de la consolidation de la pile 3, on la soumet à des vibrations dans le plan vertical. A cet effet on place la pile 3 sur l'embase 5, à laquelle on communique des vibrations verticales en procédent simultanément à la consolidation de la pile par application et mise en tension des moyens de consolidation 4, consistant par exemple en des bandes souples ou des pellicules, suivant toute la surface de la pile 3. Les piles formées selon la procédé proposé sont de forme sensiblement parallélépipèdique et peuvent elles-mêmes être empilées en plusieurs étages superposés dans un dépôt ou sur un moyen de transport. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé d'empilage de sacs contenant des produits pulvérulents, granulaires ou divisés analogues, du type consistant à disposer les sacs en couches superposées jusqu'à la formation d'une pile de telles couches, caractérisé en ce que lors de sa pose dans la pile, chaque couche de sacs est soumise à un vibrocompactage uniforme suivant toute sa surface en vue d'obtenir une surface sensiblement horizontale et plane de la couche en méme temps qu'une répartition et un compactage du produit se trouvant dans les sacs. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le vibrocompactage est réalisé par interaction de la couche de sacs et d'un plateau, horizontal et qu'au cours de cette interacion des vibrations dans le plan vertical sont imprimées soit à ladite couche, soit audit plateau, soit aux deux. 3. Procédé conforme à l'une des revendications I et 2, caractérisé en ce que lors de la consolidation de la pile par serrage de celle-ci par des moyens quelconques, ladite pile est soumise à des vibrations dans le plan vertical. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un chassais comportant une surface d'appui sur lequel sont posés les sacs à empiler, un plateau équipé d'un vibrateur et monté de manière qu'il puisse se déplacer dans le plan vertical suivant des guidages fixés sur ledit chassies, et un mécanisme de levée et d'abaissement dudit plateau, comprenant des suspensions flexibles auxquelles est suspendu ledit plateau.