Brevet FR2572520A1 — publié le 19860502

Dans de nombreux domaines d'application, il est nécessaire de pouvoir délivrer en continu un ou plusieurs produits prele- vés à partir d'une capacité de stockage en vrac. Il s'agit, notamment, de tous les domaines d'application où un produit définitif résulte du mélange de composés de base qui doivent être associés dans des proportions précises, afin de pouvoir conférer au produit définitif des caractéristiques précises et reproductibles dans le temps. A cette fin, il est connu d'assurer la distribution d'un produit en procédant par un dosage continu basé sur l'appréciation du pesage par perte de poids de la capacité de stockage. Un tel procédé fait intervenir des mesures de pesage par unités de temps, puis un calcul d'une valeur moyenne sur plusieurs unités de temps successives, afin de piloter le fonctionnement du dispositif chargé de prélever le produit en vrac à partir de la capacité de stockage. A cet égard, de tels dispositifs sont généralement constitués par des extracteurs mécaniques tels que des vis d'Archimède, pompes, couloirs vibrants, etc ... à vitesse variable. D'une façon générale, les installations de ce type comprennent une trémie pesée en permanence et à partir de laquelle s'effectue donc l'extraction du produit en fonction de la vitesse donnée à l'extracteur. Cette vitesse de rotation est asservie afin de corriger toutes les tendances d'écart par rapport à une courbe de décharge théorique. Une trémie doseuse ayant une capacité limitée, il est nécessaire de prévoir des phases de réapprovisionnement, à partir d'une ou plusieurs capacités de stockage, généralement superposées. La fonction de réapprovisionnement s'effectue par l'intermédiaire d'un système de vidage qui est actionné de façon temporaire avant que la trémie de dosage ne soit totalement vide pour assurer le transfert d'une charge acceptable de produit en vrac. On conçoit que la phase de réapprovisionnement représente un élément perturbateur pour la régulation du dispositif de soutirage, étant donné que les moyens de mesure par perte de poids n'opèrent plus alors dans les conditions pour lesquelles ils sont initialement prévus. Si la nature des produits en vrac permet de réalimenter la trémie doseuse à un très grand débit et, par conséquent, pendant un temps très court, la technique antérieure propose, pour régler ce problème de réapprovisionnement, d'interrompre la fonction de régulation pendant la phase de transfert. Dans un tel cas, le dosage se poursuit sur la dernière valeur moyenne de réglage connue et pendant le temps de remplissage au-delà duquel la régulation entre de nouveau en fonction sur la base des mesures des pertes de poids subies par la trémie doseuse après son réapprovisionnement. Cette technique a donc pour conséquence d'introduire une période de fonctionnement aveugle qui peut être toutefois acceptée si elle est de courte durée et si les caractéristiques d'écoulement du produit pendant cette période ne sont pas sensiblement modifiées. Toutefois, dans de nombreux cas, la nature des produits stockés en vrac ne permet pas un réapprovisionnement en un temps très court, en raison du fait, justement, qu'ils risquent de subir, par tassement et compactage notamment, des modifications de leurs caractéristiques d'écoulement. Dans un tel cas, la technique antérieure propose de faire intervenir un duo de trémies doseuses successivement approvisionnées à partir d'une capacité de stockage et successivement placées en fonction de soutirage pendant la phase de réapprovisionnement de l'autre trémie. Une telle installation a pour conséquence de doubler les trémies, les moyens de soutirage, les moyens de pesage et d'être, par conséquent, d'un coût de fourniture, d'installation et de fonctionnement notablement plus élevé que la première solution. Une telle installation n'apporte pas entière satisfaction encore car, justement, les produits ne permettant pas un re-appro- visionnement en un temps très court sont souvent ceux qui possèdent aussi des qualités d'écoulement changeant dans le temps. Ainsi, pendant la période suivant le remplissage d'une trémie et précédant sa mise en service, les produits qui y sont stockés sont soumis à un tassement. Lorsque la commutation de mise en service intervient, le dosage fourni par la trémie seconde n'est pas identique à celui de la trémie précédemment en service, bien que le produit soit le même.Il est alors nécessaire de prévoir une phase de réajustement du dosage, en fonction des caractéristiques de soutirage propres à la trémie seconde, ce qui représente un temps de fonctionnement selon des critères approximatifs qui sont préjudiciables a la précision de distribution du produit soutiré. L'invention a pour objet de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau procédé et une nouvelle installation capables d'éliminer le temps de fonctionnement aveugle de la première solution antérieure et permettant d'éviter la mise en oeuvre d'une installation comportant une unité double de stockage temporaire de pesage et de soutirage. L'invention vise un procédé de dosage en continu par pesage par perte de poids, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. L'invelarion propose un nouveau procédé et une nouvelle installation permettant d'offrir les avantages ci-dessus pour tous les types de produits connus stockés en vrac et devant être délivrés à grande précision. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on - remplit initialement deux trémies superposées communiquant par un système de transfert, - mesure la perte de poids subie par l'ensemble des deux trémies pendant une unite de temps, - procede de cette façon pour obtenir une valeur moyenne d'extraction, - poursuit jusqu'à vidage complet de la trémie supérieure, - ferme le système de transfert entre les deux trémies et effectue la mesure de perte de poids à partir de la trémie inférieure, - remplit la trémie supérieure, - ouvre le système de transfert entre les deux trémies, - et mesure la perte de poids subie par l'ensemble des trémies superposées des que, après ouverture du système de transfert, le produit en cours de transfert atteint le produit contenu dans la trémie inférieure. L'invention vise, également, à titre de produit industriel nouveau, une installation caractérisée en ce qu'elle comprend - une trémie principale formant tampon montée sus pendue par un dispositif de pesage sur une struc ture porteuse, - une trémie secondaire de dosage suspendue å la trémie principale par un dispositif de pesage propre, - des moyens de transfert entre les deux trémies, - un extracteur de soutirage en continu, à vitesse variable, adapté à la base de la trémie secon daire de stockage, - et des moyens de régulation sensibles aux infor mations fournies par l'un ou l'autre des dispo sitifs de pesage pour actionner les systèmes de transfert et dévidage et pour réguler le fonctionnement de l'extracteur. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique de l'objet de l'invention. Les fig. 2 à 5 sont des vues schématiques illustrant le fonctionnement de l'installation. L'installation de dosage en continu par pesage par perte de poids d'un produit stocké en vrac comprend une capacité de stockage 1 qui est portée, de toute manière appropriée, par une structure 2 représentée partiellement à la fig. 1. La capacité de stockage 1 comporte un fond 3 prolongé par une buse 4 associée à un système de vidage 5. Un tel système peut être constitué par un obturateur commandé par un actionneur 6, de tout type convenable. Le système de vidage 5 est disposé à l'aplomb d'un ensemble 7 de pesage et de dosage du produit contenu en vrac dans la capacité 1. L'ensemble 7 comprend une trémie supérieure 8 montée sur la structure 2 par l'intermédiaire d'un dispositif 9 de pesage par perte de poids, pouvant être considéré comme faisant partie de la technique connue. La trémie 8 est placée en relation avec le système 5 sans liaison physique directe rigide. Selon la nature du produit, l'orifice de sortie du système 5 peut s'ouvrir au-dessus d'un entonnoir de réception ou, encore, être raccordé par un soufflet étanche 10 à une tubulure de raccordement 11 présentée par le dessus de la trémie 8. La base de la trémie 8 est prolongée par un fond tronconique 12 pourvu d'un système de transfert 13, d'un type identique ou analogue au système 5 et comportant un obturateur commandé par un actionneur 14. L'ensemble 7 comprend une seconde trémie 15 dite secondaire par rapport à la trémie 8 principale. La trémie secondaire 15 est suspendue à la trémie principale 8 par des liaisons de suspension 16 incluant un dispositif 17 de pesage en continu par perte de poids. Ce dispositif 17 est, par exemple, du même type que le dispositif 9 et comporte, par exemple, des jauges de contrainte. Le dessus de la trémie 15 est relié à l'obturateur 13 par un soufflet étanche 18, d'une façon identique à celle utilisée entre le système 5 et le soufflet 10. La trémie secondaire 15 comporte un fond 19 communiquant avec un dispositif de soutirage 20 comprenant, par exemple, un cylindre 21 contenant une vis d'Archimède 22 ou tout autre système approprié au produit manipulé. Le cylindre 21 possède un orifice de sortie 23 et supporte un actionneur 24 susceptible d'entraîner l'extracteur 22. L'actionneur 24 est complété par un variateur de vitesse 25. L'installation selon l'invention comporte, par ailleurs, des moyens 26 permettant de réguler le fonctionnement du dispositif de soutirage 20 en fonction des informations fournies par les dispositifs de pesage 9 et 17 et de commander aussi le fonctionnement des systemes 5 et 13. Les moyens 26 comprennent, par exemple, un calculateur 27 prenant en compte, pendant des unités de temps successives, la perte de poids subie et mesurée par l'un des dispositifs de pesage 9 ou 17. Le calculateur 27 effectue une moyenne de ces mesures sur un certain nombre d'unités de temps et ajuste la vitesse de fonctionnement de l'organe moteur 24 pour que le dispositif de soutirage 20 fournisse un débit de produit correspondant à cette valeur moyenne.Le calculateur 27 est aussi choisi de manière à pouvoir commander, en fonction des informations de pesée fournies par les dispositifs 9 et 17, le fonctionnement des systèmes de vidage et de transfert 5 et 13. L'installation décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Lors de la mise en service de cette installation, le système 5 est ouvert, de manière à assurer le remplissage en produits en vrac de la trémie principale 8, mais aussi de la trémie secondaire 15. Ce remplissage s' effectue par chute par gravité en prévoyant ltouverture du système 13, puisque les deux trémies sont superposées. La fig. 2 illustre un tel cas dans lequel, volontairement, le niveau maximal de remplissage de la trémie 8 n'est pas atteint. Lorsque le remplissage a été effectué, le système 5 est fermé, alors qu'au contraire le système 13 reste ouvert. Dans un tel état, le dispositif de soutirage 20 est commandé en fonctionnement pour délivrer le produit en vrac, de façon continue, par l'orifice 23 et selon un dosage à l'unité de temps correspondant à son régime de fonctionnement. La fonction de régulation, par l'intermédiaire du calculateur 27 des moyens 26, est assurée en prenant en charge l'information fournie par le dispositif de pesage 9 chargé de mesurer la perte de poids de la masse globale de produits incluse à l'ensemble de travail 7 et remplissant, en conséquence, totalement la trémie secondaire 15 assumant une fonction de dosage et, au moins partiellement, la trémie principale 8 assumant une fonction de tampon. Le calculateur 27 effectue des mesures de pesage par perte de poids pendant des unités de temps identiques successives, puis calcule la valeur moyenne de dosage pour asservir la vitesse de fonctionnement de l'organe 20, en vue de délivrer à l'unité de temps une dose de produit correspondant à cette valeur moyenne. Le fonctionnement de l'installation se poursuit comme dit ci-dessus, jusqu'au moment où la trémie tampon 9 est complètement vidée, comme cela apparait à la fig. 3. Dansun tel cas, le calculateur 27 prend en compte ce changement d'état et calcule la valeur moyenne à partir des mesures de perte de poids fournies par le dispositif de pesage 17 sensible uniquement au poids de la trémie doseuse 15. Ce transfert de fonction s'effectue sans temps mort, puisque le soutirage intervient toujours a partir de la base de la trémie secondaire 15. En outre, puisque le soutirage est toujours assuré dans les mêmes conditions, il n'existe p'.s de temps de commutation pour la fonction de régulation qui peut s'effectuer en prenant en compte les mesures successives de pertes de poids, que la trémie tampon 8 soit ou non remplie. Lorsque la trémie tampon 8 a été vidée, les moyens 26 commandent le fonctionnement du système de transfert 13 pour fermer la communication entre les deux trémies superposées. Dans cet état transitoire, illustré par la fig. 3, le calculateur 27 commande le fonctionnement de l'actionneur 6 pour ouvrir le système de vidage 5, de façon à mettre en communication la capacité 1 et la trémie tampon 8. il en résulte un remplissage de cette dernière avec un produit en vrac jusqu'au niveau maximal, sans que cet apport vienne perturber la fonction de mesure par pesage par perte de poids, puisque cette dernière intervient, uniquement, sur la masse contenue dans la trémie 15, c'est-à-dire de façon totalement indépendante à l'état de remplissage de la trémie 8. Lorsque le niveau de remplissage maximal est atteint, le calculateur 27 ferme le système de vidange 5 et commande, successivement, l'actionneur 14 pour ouvrir le système de transfert 13, comme cela est illustré par la fig. 5. Dans cet état, et pendant que le soutirage, le dosage et la régulation continuent de s'effectuer, à partir de la trémie de dosage 15, le produit emmagasiné dans la trémie 8 commence à s'écouler pour remplir cette trémie de dosage 15. Dès que I'écoulement de ce produit atteint le niveau de remplissage de la trémie inférieure 15, le calculateur 27 prend en compte l'information globale fournie par le dispositif de pesage 9 et poursuit l'asservissement dQ fonctiounement du dispositif de- sou- tirage (20). Le fonctionnement se poursuit alors comme décrit en référence à l'état selon la fig. 2. En Hrenanten compte, successivement, les informations résultant de la pesée globale puis, ensuite, de la pesée partielle lorsque la trémie supérieure tampon 8 est vide, le procédé et l'installation selon 1 invention permèttent un fonctionnement en continu, sans période aveugle ni commutation, avec un asservissement de dosage correspondant exactement à la valeur moyenne des mesures effectuées, quel que soit l'état de remplissage des deux trémies superposées ou de la seule trémie de dosage 15. Un fonctionnement précis continu peut donc être obtenu, sans mettre en oeuvre une installation incluant le doublement des moyens de pesage, de soutirage et de régulation, comme cela est le cas des installations à duo de trémies mises en oeuvre pour les produits dont les caractéristiques physiques s'opposent à un remplissage rapide d'une seule trémie de dosage et connaissent des variations de caractéristiques d'écoulement, en fonction de leurs propriétés physiques. REVENDICATIONS : 1 - Procédé de dosage en continu par pesage par perte de poids d'un produit, selon lequel on transfert d'une capacité de stockage une charge de produit dans une trémie de dosage, on extrait en continu ce produit de la trémie, on mesure la perte de poids subie pendant une unité de temps donnée et on asservit l'extraction en continu en fonction d'une valeur moyenne mesurée sur plusieurs unités de temps successives, caractérisé en ce qu'on - remplit initialement deux trémies superposées communiquant par un système de transfert, - mesure la perte de poids subie par l'ensemble des deux trémies pendant une unité de temps, - procède de cette façon pour obtenir une valeur moyenne d'extraction, - poursuit jusqu'à vidage complet de la trémie supérieure, - ferme le système de transfert entre les deux trémies et effectue la mesure de perte de poids à partir de la trémie inférieure, - remplit la trémie supérieure, - ouvre le système de transfert entre les deux trémies, - et mesure la perte de poids subie par l'ensemble des trémies superposées dès que, après ouverture du système de tranfert, le produit en cours de transfert atteint le produit contenu dans la trémie inféieure. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mesure la perte de poids, subie par l'ensemble des trémies ou pour la trémie inférieure, en suspendant cette dernière à la trémie supérieure par un dispositif de pesage et en suspendant les deux trémies à une structure porteuse par un dispositif de pesage. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on asservit la fonction d'extraction par des moyens de régulation placés sous la dépendance d'un calculateur de la valeur moyenne du dosage par unité de temps, lui-même intégré à des moyens de sélection des dispositifs de pesage et de commande des systèmes de transfert. 4 - Installation de dosage en continu d'un produit par pesage par perte de poids, du type comprenant une capacité (1) de stockage du produit, un système de vidage (5) associé à la capacité, une trémie doseuse (15) portée par des moyens de pesage (17) en continu par perte de poids et un extracteur de soutirage (20)-adapté à la partie inférieure de la trémie, caractérisée en ce qu'elle comprend :: - une trémie principale (8) formant tampon, montée suspendue par un dispositif de pesage (9) sur une structure porteuse (2), - une trémie secondaire de dosage (15) suspendue à la trémie principale par un dispositif de pe sage propre (17), - des moyens (13) de transfert entre les deux trémies, - un extracteur de soutirage en continu (20), à vitesse variable, adapté à la base de la trémie secondaire de stockage (15), - et des moyens de régulation (26) sensibles aux informations fournies par l'un ou l'autre des dispositifs de pesage pour actionner les sys tèmes de transfert et de vidage et pour réguler le fonctionnement de l'extracteur. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'extracteur (20) comprend des moyens de soutirage (22) commandés par un organe moteur (24) associé à un variateur de vitesse (25) piloté par les moyens de régulation (26). 6 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux trémies (8 et 15) sont reliées entre elles par une liaison de transfert souple (18) interposée entre la trémie inférieure et les moyens de transfert (17).