Brevet FR2618550A1 — publié le 19890127

DOSEUR PONDERAL DE MATIERE PULVERULENTE La présente invention concerne Le domaine technique du soutirage et du pesage de matières pulvérulentes, à partir d'un réservoir de stockage. L'invention concerne le dosage pondéral, soit en continu à débit variable, soit en discontinu à pesée constante. Le domaine concerné regroupe un grand nombre d'applications industrielles, parmi Lesquelles il convient de citer les installations d'ensachage de produits divers, voire les installations de produits pulvérulents distribués en continu dans des enceintes de malaxage et de mélange, en vue d'obtenir un produit intermédiaire entrant dans la composition d'un produit industriel fini. Pour assurer le dosage pondéral de produits pulvérulents, qu'il s'agisse de dosage pondéral en continu ou en discontinu, il est connu de soutirer le produit pulvérulent à partir d'une trémie de stockage. Le dispositif de soutirage peut être du type mécanique, tel qu'à vis, ou du type fluidique. Dans le premier cas, une vis du type d'Archimède est disposée dans une gaine de soutirage s'étendant à partir de la base de la trémie. La gaine est raccordée par un manchon souple à un bec de pesée entourant, également, la vis d'Archimède et suspendu à un système de pesée, du type à jauges de contrainte. Dans une telle installation, qu'il s'agisse d'un dosage pondéral en continu ou en discontinu, la mesure est rendue incertaine, en raison de la présence du manchon de raccordement souple qui représente, soit une enceinte d'accumulation en quantité incertaine du produit pulvérulent en cours de transfert, soit un organe flexible à caractéristiques variables dans le temps ou en fonction de la température. Il en résulte une tare variable qui ne peut etre rigoureusement prise en compte et qui est responsable de la distorsion de mesure constatée. Lé manchon souple représente, par ailleurs, une pièce fragile exigeant un entretien constant incapable, toutefois, de s'opposer au risque de rupture intempestive. Une telle technique ne peut être pratiquement mise en oeuvre lorsqu'il convient de maintenir un écart de pesée dans une faible plage de tolérance entre les pesées successives réalisées. Une telle technique ne peut, non plus, être mise en oeuvre lorsque le produit à soutirer et à peser possède un prix- de revient important. Dans le second cas, le dispositif de soutirage consiste à disposer, à la base de la trémie de stockage, un extracteur à fluidisation, prolongé par une gaine d'acheminement assumant la fonction de la gaine d'alimentation de la technique précédente. En général, une telle gaine est prolongée par un segment tubulaire indépendant, constituant le bec de pesée, suspendu ou posé sur un système de pesée, tel que du type à fléau. La tubulure et le segment sont associés par un système de transfert, du type à glaces ou à double guillotine, faisant intervenir deux plaques susceptibles de coulisser relativement face contre face et présentant des ouvertures qui sont mises en coincidence lorsque le système de pesée est réglé au zéro. Le fonctionnement d'-un tel système fait intervenir un déplacement relatif, généralement vertical, du segment bec de pesée par rapport à la gaine d'acheminement provoquant un glissement relatif entre les glaces du système de transfert. La section de coincidence entre les ouvertures se réduit donc, progressivement au déversement de la charge, jusqu'à atteindre une section nulle lorsque la charge transférée correspond au dosage pondéral recherché. Un tel dispositif n'est pas non plus satisfaisant, en raison de l'entretien délicat et coûteux du système d'obturation à glaces qui connait, fréquemment, des disfonctionnements dûs aux coincements de particules entre les glaces coulissantes ou a la détérioration de ces dernières par le caractère abrasif des produits transférés. Pour ces raisons, un tel dispositif n'est pas adapté à un dosage pondéral précis, répétitif, pour un produit d'un prix de revient élevé. La présente invention vise à proposer un nouveau doseur pondéral de matière pulvérulente, particulièrement conçu pour éliminer les inconvénients des techniques ci-dessus. L'objet de l'invention est conçu de manière à rendre le système d'alimentation totalement indépendant du système de pesée, de manière å éviter les interférences de dosage pondéral résultant de la présence d'un ou plusieurs organes intermédiaires, responsables de l'introduction d'un facteur d'incertitude dans le dosage pondéral réalisé. L'objet de L'invention est de proposer un nouveau doseur pondéral, pouvant être mis en oeuvre pour un dosage en continu, à débit variable ou, indifféremment, pour un dosage en discontinu à pesée constante. L'objet de l'invention est particulièrement approprié pour le dosage pondéral de matières pulvérulentes devant être conditionnées en sacs, du type à valve. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le doseur pondéral conforme à l'invention comprend une trémie d'alimentation, prolongée par une gaine tubulaire sensiblement horizontale, de remplissage d'un conteneur enfilé sur ladite gaine et un châssis de pesée supportant le conteneur, suspendu à un système de pesée possédant une direction de libertéverticale et comportant : - un fourreau tubulaire entourant avec jeu la gaine tubulaire avec laquelle il délimite un intervalle annulaire supérieur à L'amplitude de déplacement vertical du châssis par le système de pesée, - une pince de serrage du conteneur sur le fourreau, - et au moins un appareil d'aspiration disposé en relation avec l'intervalle. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation latérale schématique d'un doseur pondéral selon l'invention. La fig. 2 est une élévation latérale schématique partielle d'une variante de réalisation. La fig. 1 illustre un premier exemple de réalisation du doseur pondéral, comprenant un bâti 1 supportant, à sa partie supérieure, une trémie 2 de stockage d'un produit pulvérulent 3. La trémie 2 est associée à un dispositif 4 de brassage ou d'homogénéisation, constitué par un arbre 5 portant des bras 6 et entraîné en rotation par un organe moteur 7. La base de la trémie 2 est prolongée par une gaine tubulaire 8 de direction sensiblement horizontale, possédant une extrémité 9 ouverte. La gaine 8 supporte, par des paliers 10, un dispositif de soutirage Il qui est, de préférence, constitué par une vis d'Archimède dont l'âme 12 porte, à l'opposé de la section ouverte 9, par exemple un pignon denté 13 ou, encore, une poulie à chaîne ou à courroie. Le pignon 13 est en prise, par une transmission 14, avec un pignon 15 calé sur l'arbre de sortie d'un moteur 16 adapté sur le bâti 1. Le moteur 16 est, de préférence, du type à double sens de rotation. Le doseur pondéral comporte, par ailleurs, un châssis de pesée 20 qui est suspendu à un système de pesée 21, par exemple constitué à base de capteurs à jauge de contrainte, adaptés sur une structure fixe 22 qui peut être un prolongement du bâti 1 ou une structure indépendante 23, telle que celle illustrée en traits mixtes. Le système 21 est du type à direction de liberté verticale sur une faible amplitude, conférée par les capteurs à jauge de contrainte. Le châssis 20 supporte un fourreau tubuLaire 24, de direction horizontale, qui est enfilé avec jeu sur la gaine tubulaire 8. Le fourreau 24 présente un diamètre tel qu'il délimite, avec la gaine 8, un intervalle 25 dont la mesure radiale est supérieure à l'amplitude de déplacement vertical du châssis 20 autorisé par le'système de pesée 21. Le fourreau tubulaire 24 forme un bec de remplissage 26, infléchi vers le bas et recouvrant, en partie au moins, l'extrémité ouverte 9 de la gaine tubulaire 8. L'intervalle 25 est placé en relation avec une installation d'aspiration 27, par exemple constituée par un venturi ou une trompe à vide, raccordé à une buse 28 occupant, au moins en partie, l'intervalle 25 pour déboucher dans la zone du fourreau 24 correspondant, sensiblement, au droit de l'ouverture 9. Le fourreau 24 est associé à une pince de maintien 29, par exemple constituée par un vérin 30 porté par le châssis 20, de manière que sa tige 31, munie d'un patin 32, soit disposée perpendiculairement à l'axe du fourreau 24 et par-dessus ce dernier. Selon une autre disposition de l'invention, l'âme 12 de la vis d'Archimède 11 est du type tubulaire et se trouve raccordée, du côte de son extrémité portant le pignon 13, à un double circuit 33 comportant une branche de dérivation 34 raccordée à un système d'aspiration 35, tel qu'une pompe, et une branche 36 raccordée à une source 37 de fluide sous pression. L'extrémité de l'âme 12, correspondant au bec 26, est pourvue d'un manchon poreux 12a. Selon une autre disposition encore de l'invention, la base du châssis 20 supporte, par des colonnes 38, une sellette 39 portée par un vérin 40. Le doseur pondéral décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Le châssis 20 est, plus particulièrement, réservé à une application de dosage pondéral en discontinu, à pesée constante, -consistant à introduire, dans des conteneurs, tels que 41, une dose sensiblement identique de produits 3. Les conteneurs 41 sont, de préférence, des sacs équipés chacun d'une valve par laquelle ils peuvent être enfilés sur le fourreau tubulaire 24, tel qu'illustré à la fig t. Le conteneur 41 est, dans cet état, suspendu au fourreau 24 sur lequel il est immobilisé par L'alimentation du vérin 30 assurant un pincement entre le patin 32 et le fourreau tubulaire 24. Dans cet état, après mise en marche éventuelle du moteur 7, le moteur 16 est alimenté pour faire tourner la vis d'Archimède 11 dans le sens correspondant au soutirage du produit 3 progressivement déplacé axialement à l'intérieur de la gaine 8, pour être déversé dans le conteneur 41 par la section ouverte 9. La sellette 30 peut être déplacée verticalement, par l'intermédiaire du vérin 40, soit pour contribuer au support du conteneur 41 en cours de remplissage, soit, encore, pour soumettre ce conteneur à un effet de secouage, lorsqu'il apparaît nécessaire ou indispensable de provoquer un tassement du produit déversé. Au cours de cette phase de soutirage, le dispositif 27 peut être mis en marche pour réaliser une désaération du volume interne du conteneur 41 en cours de remplissage. Un effet de désaération complémentaire peut aussi intervenir, par l'intermédiaire de l'âme 12 raccordée alors au circuit 34 de mise en dépression. Il convient de noter, également, que l'âme 12 peut aussi être sélectivement raccordée au circuit 36 lorsqu'il est nécessaire d'assurer un soufflage, soit de nettoyage, soit de décolmatage, soit, encore, de fluidisation du produit pulvérulent colmatant en partie le manchon 12a. Au fur et à mesure du remplissage du conteneur 41, le châssis 20 est sollicité en déplacement descendant, selon une direction verticale, sans qu'il en résulte d'interférence entre le système de pesée et le système de soutirage, puisque le fourreau tubulaire 24 peut se déplacer relativement à la gaine d'alimentation 8. Après remplissage convenable et précis du conteneur 41, apprécié par le système de pesée 21 ne prenant en compte que la charge de produits pulvérulents déversée à L'intérieur du conteneur 41, la vis 11 est arrêtée pour être soumise à une rotation inverse, afin d'éviter tout déversement intempestif de produits soutirés occupant la gaine d'alimentation 8. Une phase de désaération définitive peut, le cas échéant, intervenir. Après la pesée, la pince 29 est commandée pour libérer le dessus du conteneur 41 qui peut etre dégagé du fourreau 24 par déplacement dans le sens de la flèche f1. Selon une disposition avantageuse de l'invention, ce dégagement, dans le sens de la flèche fl, est assuré par l'intermédiaire d'un vérin 42 monté sur le bâti 1, de manière que sa tige 43 s'étende parallèlement à l'axe de la gaine d'alimentation 8. La tige 43 est munie d'une plaque de poussée 44 disposée en regard d'une fenêtre 45 ménagée dans le châssis 20, pour permettre son passage lors de l'alimentation du vérin 42 en course d'extension de la tige 43 chargée de dégager le conteneur 41 par rapport au fourreau tubulaire. La fig. 2 montre une variante de réalisation du doseur pondéral, plus particulièrement destinée à une application de dosage pondéral en continu à débit variable. bans un tel cas, le fourreau 24 comporte un prolongement 24a sur lequel est disposé un embout 50, du type coudé infléchi vers le bas, pour diriger la veine de produits pulvérulents fournie par la vis 11 dans l'enceinte de réception, de transformation, de mélange ou de stockage temporaire, liée au châssis 20 de pesée. L'embout 50 délimite, avec le fourreau 24, un passage 51 raccordé à un circuit de fluidisation 52. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Doseur pondéral de matière pulvérulente, du type comprenant une trémie d'alimentation (2) prolongée par une gaine tubulaire (8), sensiblement horizontale, de remplissage d'un conteneur (41) enfilé sur ladite gaine et un châssis de pesée (20) supportant le conteneur et suspendu à un système de pesée (21) possédant une direction de liberté verticale, caractérisé en ce que le châssis de pesée (20) suspendu comporte : - un fourreau tubulaire (24) entourant avec jeu ta gaine tubulaire avec laquelle il délimite un intervalle annulaire (25) supérieur à l'amplitude de déplacement vertical du châssis par le système de pesée, - une pince (24) de serrage du conteneur sur le fourreau, - et au moins un appareil d'aspiration (27) dispose en relation avec L'intervalle. 2 - Doseur pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau tubulaire (24) forme en bout un bec (26) s'infléchissant vers le bas. 3 - Doseur pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine tubulaire (8) est associée à un circuit (33), apte à délivrer un fluide sous pression de decolmatage. 4 - Doseur pondéral selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gaine tubulaire (8) contient une vis d'Archimède (11) comportant une âme tubulaire (12) possédant une extrémité ouverte sensiblement au droit de la partie de la gaine s'ouvrant dans le fourreau et, à l'opposé, une extrémité raccordée à un circuit (33) de distribution d'un fluide sous pression et/ou d'aspiration. 5 - Doseur pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce qué l'appareil d'aspiration (27) est en relation avec l'intervalle (25) par une buse (28) s'ouvrant au droit-du bec de pesée. 6 - Doseur pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (20) comporte, pour le support inférieur du conteneur, une sellette (39) réglable en hauteur par un vérin (40) constituant un appareil de secouage. 7 - Doseur pondéral selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis (20) délimite, dans un plan perpendiculaire à l'axe de la gaine et entre cette dernière et la sellette, une fenêtre (45) de passage d'un poussoir (44) porté par un moteur (42) fixé sur la structure (1) de la trémie et susceptible d'être animé d'un déplacement rectiligne alternatif parallèlement à L'axe de La gaine. 8 - Doseur pondéral selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fourreau (24) est entouré à distance par un embout (50) avec lequel il délimite un passage annulaire (51), en relation avec un circuit (52) de distribution d'un fluide sous pression.