Brevet FR2657326A1 — publié le 19910726

La présente invention a pour objet un dispositif et un procédé pour faciliter l'écoulement des matériaux granuleux en vrac contenus en sacs, tels que des graines (blé, maïs, etc.), des produits destinés à l'industrie chimique (poudres, granulats), des déchets à évacuer, etc. et concerne plus particulièrement l'écoulement de tels matériaux lorsqu'ils sont contenus dans des sacs pour en faciliter la manutention. Il arrive assez fréquemment que des matériaux en vrac contenus dans des sacs forment, sous l'effet du tassement, éventuellement avec l'humidité, des amas qui s'écoulent mal comme si la masse coagulait. Quand on a des sacs à vider, la manutention s'arrête ; il faut diviser la matière, la bêcher; on perd du temps ; le chantier est en panne. L'invention a pour objet un procédé et un dispositif pour éviter ces inconvénients, et permettant de vider les sacs remplis de matériau granuleux en vrac, même si après tassement, le matériau est amalgame. La présente invention a pour objet un dispositif pour faciliter l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux en vrac, contenus dans un sac dont le fond peut être ouvert, le sac reposant par le fond sur une trémie en forme de tronc de pyramide ou de cône ayant le sommet en bas, et compris entre deux plans horizontaux, caractérisé en ce que au moins un secteur de la trémie est mobile en pivotement d'un angle limité autour d'un axe horizontal situé sensiblement dans l'un eVou l'autre desdits deux plans horizontaux, et qui peut être actionné pour pivoter au moyen d'un vérin autour de l'un desdits axes. L'invention a également pour objet un procédé pour faciliter l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux en vrac, contenus dans un sac dont le fond peut être ouvert, le sac reposant par le fond sur une trémie en forme de tronc de pyramide ou de cône ayant le sommet en bas et compris entre deux plans horizontaux, ladite trémie comportant au moins un secteur mobile en pivotement d'un angle limité autour d'un axe situé sensiblement dans l'un ou l'autre desdits deux plans horizontaux, caractérisé en ce que ledit secteur est déplacé suivant une cadence déterminée, commandée automatiquement, en fonction du produit et de son état ainsi que la structure du sac. Dans un mode d'application avantageux du procédé selon la présente invention, la trémie comporte plusieurs secteurs mobiles, qui sont actionnés en oscillation l'un après l'autre suivant un rythme ou un programme adapté au produit à faire écouler. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la trémie a une forme de tronc de pyramide à quatre côtés avec quatre pans en forme de trapèze et avantageusement, la trémie comporte quatre pans fixes, et certains au moins sont recouverts par des plaques mobiles. Dans un mode d'éxécution avantageux de la présente invention, au moins une des plaques mobiles a une surface qui est intérieure à celle du pan correspondant de la trémie, et au moins une des plaques mobiles a une surface qui déborde celle du pan correspondant de la trémie, et s'étend partiellement sur les bords des pans adjacents de la trémie. D'autres caractéristiques et avantages de rinvention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins joints, et qui fera bien comprendre comment rinvention peut être réalisée. Sur les dessins, - la figure 1 est une représentation schématique en perspective de l'invention, en vue d'exposer son principe, - la figure 2 est une vue en perspective représentant schématiquement un élément fixe important de l'invention, pour en situer la structure, - la figure 3 est une vue en plan de l'élément de la figure 1, sur laquelle ont été marqués en grisé des éléments mobiles par rapport à l'élément fixe de la figure 2, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe verticales représentant un sac de matériau placé sur un dispositif schématisé de l'invention, celui-ci étant dans deux états différents sur les figures 4 et 5, - la figure 6 est une vue en perspective avec coupe partielle d'une partie du dispositif de la présente invention, - la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6, - la figure 8 est une vue en perspective d'un des éléments constitutifs de la présente invention, et - la figure 9 est une vue en perspective schématique d'un dispositif de la présente invention, dont certaines parties mobiles ont été retirées pour éviter de charger le dessin, adapté sur un support de manutention de sacs. Sur la figure 1 on a représenté schématiquement un sac 10 qui peut être rempli d'un matériau pulvérulent ou granuleux, tels que des grains, un matériau de construction, une matière première pour l'industrie. Le contenu peut, avec le temps et/ou l'humidité, se tasser et s'amalgamer et prendre une certaine résistance à l'écoulement alors que, lors du remplissage, il se comportait comme un fluide. Le sac repose sur une trémie 11 de forme classique, en forme de tronc de pyramide ou de tronc de cône, la pointe en bas, délimité entre deux plans horizontaux 12, 13. Selon l'invention, au moins un secteur 14 de la trémie, sensiblement en forme de trapèze, peut pivoter d'un angle limité soit autour de son bord inférieur 14, soit autour de son bord supérieur 15, sous l'action d'un vérin, non représenté, convenablement disposé. Le vérin peut être électrique, hydraulique ou pneumatique. Le mouvement du secteur 14 peut être un pivotement de quelques degrés à 30 environ, pour démotter la masse de produit tassé, en déformant le fond du sac. Le secteur 14 peut faire partie de la trémie ell-même, ou être un panneau disposé à rintérieur de la trémie, contre celle-ci, et articulé suivant le bord 14 ou le bord 15 au moyen d'une broche déplaçable à la main. Des moyens plus automatiques peuvent être prévus, mais seront généralement de peu d'intérêt économique. Dans une forme de réalisation industrielle (c'est-à-dire d'un prix compatible avec l'économie de l'opération), la trémie pourra être réalisée comme cela est représenté sur la figure 2, soit un tronc de pyramide 20 à quatre pans 21, 22, 23, 24 en forme de trapèze. Ce tronc de pyramide est délimité entre deux plans 25 supérieur et 26 inférieur. Le pan 21 pourra comporter un secteur 27, délimité en haut et en bas dans les plans 25 et 26 par des côtés 28 et 29 et latéralement par des côtés 30 et 31. Vu en plan sur la figure 3, ce secteur est représenté par le chiffre 1. Il peut être articulé autour du côté 28 ou autour du côté 29. De préférence, le secteur mobile 27 est constitué par une plaque de tôle placée sur la trémie 20, mais il pourrait en constituer une partie. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, les quatre côtés de la trémie rectangulaire sont munis chacun d'une plaque mobile 1, 2, 3, 4. Les plaques peuvent être identiques ou différentes. Sur la figure 3, les plaques 1 et 3 sont identiques et peuvent être mobiles chacune autour de l'axe inférieur 29, ou de l'axe supérieur 28. Selon les cas d'application, les deux seront articulées en haut, ou les deux en bas, ou l'une en haut et l'autre en bas. Dans ce mode de réalisation, les plaques mobiles 1 et 3 ont une surface inférieure à celle des pans de pyramide correspondants 21, 23, tandis que les plaques mobiles 2 et 4, qui sont identiques entre elles, ont une surface supérieure à celle des pans de pyramide 22, 24 contre lesquels elles sont normalement appuyées au repos.Ainsi, la plaque 2 recouvre pratiquement tout le pan 22 (à l'exception de deux coins 33, 34) et comporte des panneaux 35, 36 pliés, placés au repos contre les pans 21 et 23. La plaque mobile 4 est identique à la plaque 2. Du fait de leur forme, les plaques 2 et 4 ne seront mobiles qu'autour de leurs côtés inférieurs. Au repos, un sac rempli de matériau en vrac reposera contre les plaques 1,2,3 et 4, et son ouverture 37 (figure 1) s'étend à travers l'ouverture centrale 38 de la trémie 20. Les mouvements des plaques 1, 2, 3 et 4 actionnées par des vérins déformeront le sac 10 posé sur la trémie 20, ce qui brisera les mottes formées dans le sac, et le matériau s'écoulera par l'ouverture 37. Les figures 4 et 5 représentent schématiquement les mouvements possibles de la plaque 1. Sur ces deux figures, un sac 10 repose sur une trémie 20. Sur la figure 4, la plaque 1 est relevée autour de son axe supérieur 28 et sur la figure 5, la plaque est relevée autour de son axe inférieur 29. Dans la pratique, ces mouvements ne seront pas alternatifs de façon consécutive, car le changement d'axe de rotation sera assuré par le déplacement manuel d'une broche, pour des raisons d'économie industrielle. De préférence, les mouvements des plaques 1, 2, 3 et 4 seront commandés par un organe central et différents programmes pourront être appliqués, selon la structure du sac et la nature des matériaux. Les plaques pourront éxécuter un mouvement de pivotement chacune à son tour, plutôt que plusieurs ensemble, et selon un ordre à choisir. On pourra ainsi prévoir un programme pour les sacs de type Grand Récipient de Vrac Souple (GRVS) comportant une doublure intérieure ou sache (feuille plastique d'étanchéité) dans lequel les plaques 1 et 3 pivoteront autour de leurs axes inférieurs. Pour le sacs sans sache, les plaques pivoteront autour des axes inférieurs. Dans tous les cas, les plaques 2, 4 pivotent autour des axes supérieurs. On pourra prévoir un programme pour les produits à écoulement difficile ou très difficile, ou d'autres programmes selon la densité du produit. Ces programmes pourront comporter par exemple une commande circulaire des plaques dans l'ordre 1, 2, 3, 4, ou dans l'ordre 1, 3, 2, 4, ou dans tout autre ordre selon le besoin, testé préalablement. On va maintenant décrire plus en détail une forme de réalisation de l'invention, en regard des figures 6 à 9. Le dispositif est avantageusement utilisé avec un support, bâti, châssis ou analogue 40 formant une potence du type décrit dans le brevet français 2 588 827 du 22 octobre 1985 comportant, dans une forme de réalisation avantageuse, une assise stable 41 et deux montants 42, 42', sur lesquels peuvent être montés, coulissants ou fixes, divers accessoires de support ou de remplissage de sacs. L'exemple de dispositif selon l'invention comporte un cadre 43 en tôle pliée et soudée par exemple, qui peut être fixé par tous moyens appropriés aux montants 42, par boulons, broches dans des trous, etc. à une hauteur adaptée aux opérations à effectuer. Le système représenté est monté en console (porte-à-faux) ce qui facilite Accès autour du dispositif.A ce cadre est soudé une trémie à base carrée comprenant quatre pans 21, 22, 23, 24 comme représenté sur les figures 1, 2 et 9. Sur ces pans fixes de la trémie sont articulées des plaques 1, 2, 3, 4. Ces plaques ne sont pas représentées sur la figure 9. Dans cet exemple de réalisation, chaque plaque mobile est articulée au moyen de deux paires de cornières : une paire de cornières 43, 43' soudées sur chaque pan de la trémie (sur la figure 9, seule une paire de cornières sur le pan 21 a été représentée pour ne pas charger le dessin, mais la disposition est identique sur les trois autres pans). Chaque cornière a une aile fixée sur le pan de trémie, et s'étend depuis un coin inférieur dudit pan jusqu'au bord supérieur suivant la ligne de plus grande pente, et un trou 44 est percé à chaque extrémité de l'autre aile verticale 43A de la cornière. La figure 8 représente en traits pleins une plaque mobile 1. Elle est formée d'une tôle rectangulaire 45 sur deux bords parallèles de laquelle sont fixées deux cornières 46, 46', avec chacune une aile contre la tôle 45 et une aile 46A perpendiculaire, aux extrémités de laquelle sont formés deux trous 47. L'écart entre les ailes 43A des cornières fixées à la trémie est légèrement différent de l'écart entre les ailes 46A des cornières fixées à la plaque mobile, de façon que ces cornières puissent s'imbriquer avec les trous 44 et 47 en regard. On peut alors passer une broche dans les quatre trous alignés en haut ou en bas des cornières pour réaliser l'articulation de la plaque mobile 1, autour de son axe supérieur 28 ou de son axe inférieur 29. Les deux plaques 1 et 3 sont identiques. Les plaques 2 et 4 sont montées de la même façon.Elles ne diffèrent des plaques 1 et 3 que par les prolongements au-delà des cornières avec une partie repliée 35 (voir figure 3 et partie en trait interrompu sur la figure 8). En outre, elles ne devront être articulées que seulement sur l'axe inférieur. Les mouvements des plaques mobiles 1-4 sont commandés par des vérins. Pour cela, chaque plaque est munie à peu près en son centre d'une patte 50 munie d'un trou 51, fixée avec éventuellement une pièce de renforcement 52, du côté regardant la trémie. Cette patte est destinée à l'articulation d'un vérin 53. Le pan de la trémie est percé d'une ouverture 54 pour laisser son espace à la patte 50 et permettre à la tige de vérin de se développer pour repousser la plaque mobile. Pour la fixation de l'autre extrémité de chaque vérin, il est prévu, au milieu de chacun des côtés du cadre 43, une colonne 55 s'étendant vers le bas, pouvant être réalisée comme le cadre 43 en construction soudée. Les extrémités inférieures des quatre colonnes 55 sont réunies par une plaque de tôle 56 comportant au milieu une ouverture carrée 57 (figures 6 et 9) correspondant aux bords inférieurs des quatre pans de la trémie qui y sont avantageusement soudés. Deux équerres 58, chacune avec un oeil 59, sont soudées sur un côté à la colonne 55, sur l'autre à la tôle 56. Les deux oeils alignés recevront l'autre axe d'articulation du vérin. L'ensemble colonne 55 - tôle 56 - cadre 43 constitue une structure rigide et résistante bien capable d'encaisser les réactions des vérins. Les broches d'articulation inférieure des grandes plaques mobiles 2 et 4 sont installées à poste fixe, tandis que les broches d'articulation des petites plaques 1 et 2 sont débrochables pour permettre le choix de l'articulation en fonction du programme de démottage, lui-même déterminé par le produit à faire couler. On peut voir sur la figure 7 comment le dispositif va fonctionner. On suppose la plaque 1, comportant la tôle 45 et les deux cornières 46, articulée par une broche passant par les oeils inférieurs 47 des ailes 46A des cornières 46 et des oeils inférieurs 44 des ailes 43A des cornières 43. Quand le vérin 53 est actionné, la plaque 1 se soulève et pivote autour de l'axe inférieur 29 (voir figures 5 et 7). Le bord supérieur 28 se soulève. La masse contenue dans le sac est malaxée, et les liaisons se défont. Après quelques cycles du programme adapté, la masse devient meuble et s'écoule. A titre d'exemple, le cadre peut avoir un côté d'une dimension de 1,20 mètre, et l'ouverture centrale carrée 57 un côté de 60 cm. Le cadre peut être en tôle d'acier repliée et avoir une section de 120 mm. La tôle de la trémie peut avoir par exemple 4 mm d'épaisseur, et celle des plaques mobiles 5 mm. Revendications: 1.- Dispositif pour faciliter l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux en vrac, contenus dans un sac (10) dont le fond peut être ouvert, le sac reposant par le fond sur une trémie (20) en forme de tronc de pyramide ou de cône ayant le sommet en bas, et compris entre deux plans horizontaux, caractérisé en ce que au moins un secteur (1, 2, 3, 4) de la trémie est mobile en pivotement d'un angle limité autour d'un axe horizontal (28, 29) situé sensiblement dans l'un et/ou l'autre desdits deux plans horizontaux, et qui peut être actionné pour pivoter au moyen d'un vérin (53) autour de l'un desdits axes. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la trémie a une forme de tronc de pyramide à quatre côtés avec quatre pans (21, 22, 23, 24) en forme de trapèze. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la trémie comporte quatre pans fixes (21, 22, 23, 24), et que certains au moins sont recouverts par des plaques mobiles (1, 2, 3, 4). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pans de la trémie en regard des plaques mobiles sont formés avec une ouverture centrale (54) pour permettre le mouvement de la plaque mobile au moyen d'un vérin placé de l'autre côté de la trémie. 5.- Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que au moins une des plaques mobiles (1, 3) a une surface qui est intérieure à celle du pan correspondant de la trémie, et au moins une des plaques mobiles (2, 4) a une surface qui déborde celle du pan correspondant de la trémie, et s'étend partiellement sur les bords des pans adjacents de la trémie. 6.- Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre (43) auquel est fixée la trémie, le cadre comportant des moyens de fixation à un support, bâti, châssis, ou analogue (40), de préférence à une hauteur réglable, le cadre comportant sur chacun de ses côtés une colonne (55) s'étendant vers le bas, et au bas de laquelle est articulée une extrémité d'un vérin (53), dont l'autre extrémité est articulée sur une patte (50) fixée sensiblement au milieu de la plaque articulée (1, 2, 3, 4). 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pieds des quatre colonnes (55) sont connectés par une tôle (56) comportant en son centre une ouverture (57) correspondant à l'ouverture de la trémie, et aux bords de laquelle ouverture (57) sont avantageusement fixés les bords inférieurs de l'ouverture de la trémie. 8.- Procédé pour faciliter l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux en vrac, contenus dans un sac dont le fond peut être ouvert, le sac reposant par le fond sur une trémie en forme de tronc de pyramide ou de cône ayant le sommet en bas et comprise entre deux plans horizontaux, caractérisé en ce que ladite trémie comporte au moins un secteur mobile en pivotement d'un angle limité autour d'un axe situé sensiblement dans l'un ou l'autre desdits deux plans horizontaux, 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit secteur est déplacé suivant une cadence déterminée, commandée automatiquement, en fonction du produit et de son état ainsi que la structure du sac. 10.- Procédé selon une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la trémie comporte plusieurs secteurs mobiles, qui sont actionnés en oscillation l'un apres l'autre suivant un rythme ou un programme adapté au produit à faire écouler.