Brevet FR2661391A1 — publié le 19911031

Procédé pour le réglage du dispositif de dosage d'une ensacheuse fonctionnant selon le principe de la chute libre, pour sacs à valve ou sacs ouverts La présente invention concerne un procédé pour le réglage du dispositif de dosage d'une ensacheuse fonctionnant selon le principe de la chute libre pour des sacs à valve ou des sacs ouverts, un flux du produit à ensacher menant à un temps d'ensachage optimal, la quantité de produit à ensacher étant fixée au moyen d'un dispositif de détermination de quantité et s'écoulant en chute libre, à partir du dispositif de détermination de quantité, à travers un canal de remplissage auquel peut être suspendu le sac à remplir Elle concerne aussi une ensacheuse pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le procédé du type précité convient notamment aux ensacheuses destinées à des produits s'écoulant librement, tels que des granulés Le dispositif de détermination de quantité de ces ensacheuses est soit une balance, soit un récipient de mesure pour les dispositifs fonctionnant suivant le principe volumétrique Après vidange de la balance ou du récipient de mesure, le produit à ensacher parvient, tout d'abord, dans une trémie de chargement située au-dessous, à laquelle se raccorde un canal de remplissage Le produit à ensacher s'écoule en chute libre, à travers le canal de remplissage Le dosage s'effectue avant l'entrée dans le canal de remplissage, par un dispositif de dosage Le canal de remplissage est, par exemple pour une machine à remplir des sacs à valve, un tube convenablement conçu Pour une machine destinée au remplissage de sacs ouverts, le canal de remplissage est semblable, mais ses dimensions peuvent être plus grandes, en fonction des ouvertures des sacs à remplir. Dans les ensacheuses connues, le dispositif de dosage se situe dans la partie inférieure de la trémie de remplissage, associée au canal de remplissage Le dis- positif de dosage peut être, par exemple,un cône de dosage, déplaçable verticalement En modifiant la position en hauteur de ce cône de dosage, on modifie la section de passage du produit à ensacher Le dispositif de dosage doit être réglé de manière que la quantité s'écoulant à travers le canal de remplissage soit tout juste suffisante pour s'écouler librement et en continu à la sortie, c'est- à-dire sans former de retenue La retenue du produit à ensacher est due à la forte friction interne et à la friction sur les parois On sait que la formation d'une retenue ou l'écoulement intermittent du produit à ensacher à travers la partie inférieure du canal de remplissage, conduit à augmenter de beaucoup le temps de remplissage du sac suspendu au canal de remplissage et donc à réduire gravement le rendement de l'ensacheuse Le temps de remplissage dépend notamment du produit, des dimensions du sac qui sont des paramètres invariables ainsi que de l'air à évacuer qui est un paramètre variable Les dispositif de dosage des ensacheuses connues sont équipés d'un réglage manuel, afin que l'opérateur puisse procéder à un réglage reposant sur son expérience Dans la pratique, le réglage du cône de dosage n'est pas utilisé, de sorte qu'il n'y a pas un réglage optimal en fonction du produit Ceci s'applique en particulier aux ensacheuses fonctionnant automatiquement dans lesquelles l'opérateur exerce essentiellement une fonction de contrôle de plusieurs machines et ne se trouve donc plus près de la machine La formation d'une retenue du produit à ensacher dans la partie inférieure du canal de remplissage ou le passage discontinu est désigné dans ce secteur par "engorgement". Pour augmenter le rendement, il est nécessaire que le canal de remplissage soit relativement long, c'est- à-dire que la distance séparant le dispositif de dosage de la partie terminale inférieure du canal de remplissage auquel est suspendu le sac, soit aussi grande que possible. Afin qu'il ne se produise pas de temps morts, la balance sous le récipient de mesure de certains systèmes d'en- sachage, est vidée avant même que le sac ne soit suspendu au canal de remplissage Mais la longueur du canal de remplissage ne peut pas être augmentée à volonté, pour des raisons de coût mais aussi du fait d'une hauteur maximale à respecter pour l'ensacheuse car, dans le cas contraire, elle ne pourrait plus être installée dans des ateliers existants. Le dispositif de dosage d'une ensacheuse de sacs à valve est un cône de dosage, déplaçable verticale- ment dont la pointe est opposée au côté de sortie du canal de remplissage Le cône de dosage est généralement déplacé dans deux positions différentes Grâce à un réglage en hauteur du cône de dosage, la section annulaire de passage du produit à ensacher peut être augmentée ou réduite. Aussitôt après la vidange de la balance ou du récipient de mesure, cette section de passage doit être plus petite, car le produit à ensacher s'écoule directement de la balance ou du récipient de mesure dans le canal de remplissage, sans s'arrêter dans la trémie de chargement Au bout d'un certain temps après vidange de la balance ou du récipient de mesure, la quantité restante de produit à ensacher s'est déposée sur le cône de dosage et est accélérée à partir de la position de repos, à cet endroit. Au cours de cette phase de remplissage, le cône de dosage doit être déplacé de manière que la section de passage augmente. Dans une ensacheuse de sacs ouverts, le dispositif de dosage est également un cône de dosage déplaçable verticalement Là encore, les conditions sont les mêmes que pour les ensacheuses pour sacs à valve. La présente invention se propose de développer un procédé du type précité permettant un réglage automati- que et régulé du dispositif de dosage de manière que pour tous les produits à ensacher et tous les sacs, il s'écoule, à travers le canal de remplissage,un flux de produit aussi grand que possible, sans qu'il se produise une retenue dans la partie inférieure du canal de remplissage, de manière que la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention conduise à un rendement continu maximal de 1 'ensacheuse. L'invention se propose en outre de configurer une en- sacheuse de manière que,dans une construction simple, avec une même hauteur de construction, la distance entre l'extrémité inférieure du canal de remplissage et le dispositif de dosage, devienne plus grande et conduise donc à un rendement accru ou quepour une même distance, la hauteur de construction de la machine et la complexité de construction qui en résulte soient réduites, sans que le rendement diminue. Ce but est atteint avec le procédé suivant l'invention, par le fait que le dispositif de dosage est réglé pas à pas, pour modifier le flux de produit à ensacher, jusqu'à ce que la mesure et l'analyse, opérées en permanence, du temps de passage à travers le canal de remplissage de la quantité de produit à charger dans le sac, montrent qu'au moins une opération d'ensachage avec formation de retenue dans le canal de remplissage a eu lieu, après quoi le flux de produit à ensacher est réduit par réglage du dispositif de dosage, de manière à raccour- cir brusquement le temps de passage. Pour les ensacheuses pour sacs à valve, les temps de passage varient par exemple entre 3,5 et 5 S et pour les ensacheuses pour sacs ouverts, ils varient par exemple entre 0,6 et 1,1 s En cas de retenue dans la partie inférieure du canal de remplissage, les temps de passages sont doublés Le temps de passage minimal ou le flux maximal du produit par unité de temps se situe directement avant le point de retenue. Grâce à la solution suivant l'invention, le temps de passage ou le débit du produit à ensacher se situe toujours juste avant la formation d'une retenue, puisque pour le réglage du dispositif de dosage, cette formation de retenue est tout d'abord volontairement provoquée Le temps de passage dans le cas d'une retenue doit donc être considéré comme une valeur initiale pour le réglage optimal du dispositif de dosage, puisque partant de ce temps, la section de passage, déterminée par le dis- positif de dosage, n'est que légèrement réduite dans sa surface, ce qui fait que le temps de passage diminue ensuite brusquement Il est suffisant qu'un ensachage s'effectue sous la formation d'une retenue Mais pour des raisons de sécurité, il peut être avantageux aussi que plusieurs ensachages se produisent sous formation d'une retenue Pendant la durée du réglage du dispositif de dosage, le temps de passage est mesuré et analysé en permanence Ceci s'effectue opportunément par comparaison des temps de passage de deux ensachages successifs A cet effet, il est nécessaire que le temps de l'opération d'ensachage précédente soit mémorisé Si le temps de passage augmente à une valeur qui se situe au- dessus de la valeur maximale connue, cette augmentation ne peut être interprétée que par le fait que l'opération d'ensachage s'est effectuée avec une retenue Si l'on constate tout d'abord une diminution du temps de passage, il en résulte un signe déterminé Lorsque le point critique est dépassé, ceci doit être interprété dans le sens d'un changement de signe, c'est-à-dire une augmentation du temps de passage. Ce moyen permet de constater de quel côté du point critique on se trouve lors de la détermination du temps de passage, c'est-à-dire si les temps de passage sont représentés par une courbe ou si l'on se trouve avant ou après le point critique. Le réglage du dispositif de dosage doit être effectué de manière que les temps de passage optimaux se situent à l'intérieur des limites de variation indiquées. Le réglage doit s'effectuer au moins après un changement de produit Chaque produit possède ses caractéristiques d'écoulement particulières qui peuvent varier même pour un produit semblable ou similaire, par exemple du fait d'une teneur en humidité différente Après un changement de produit, il est possible de modifier, par exemple, le dispositif de dosage pas à pas à partir d'une position de base, de manière à augmenter la section de passage, jusqu'à ce qu'il se forme une retenue Le dispositif de dosage est ensuite replacé au moins sur la valeur précédente, ce qui permet d'obtenir ensuite le réglage optimal Mais on peut imaginer aussi de rappeler le dispositif de dosage d'une valeur de sécurité supérieure et donnée L'opération de réglage à partir d'une position de base a pour avantage de permettre de choisir celle-ci en excluant la possibilité de dépasser le temps de passage optimal et d'effectuer les opérations d'ensachage avec une retenue On peut imaginer aussi d'amener manuellement ou automatiquement le dis- positif de dosage, après un changement de produit, dans une position de base dans laquelle il est garanti, pour tous les produits à ensacher, que le remplissage des sacs s'effectue sans retenue dans le canal de remplissage Le replacement du dispositif de dosage dans -la position de base n'est pas absolument nécessaire Etant donné que les valeurs mesurées des opérations d'ensachage avec retenue restent les mêmes ou s'aggravent, ces valeurs peuvent être exploitées de manière que la section de passage soit réduite jusqu'à ce que soit constatée une diminution brusque du temps de passage. Le réglage du dispositif de dosage après un changement de produit peut être déclenché de la manière la plus simple par un signal produit manuellement Ceci permet encore à la personne surveillant une ou plusieurs en- sacheuses, de déclencher le réglage à tout moment Il arrive, dans la pratique,que l'on doive remplir des sacs avec le même produit pendant une période assez longue Mais étant donné que, comme il a déjà été dit, les caractéristi- ques du produit à ensacher peuvent varier, il est intéres- sant de faire déclencher le réglage à intervalles donnés, par un signal délivré par un dispositif de commande de temps. En ce qui concerne l'ensacheuse, le but recherché est atteint suivant l'invention par le fait que le dispositif de dosage est constitué par un organe de fermeture du dispositif de détermination de quantité respectif et que l'organe de fermeture peut pivoter autour d'un axe horizontal, au moyen d'un mécanisme de positionne- ment et peut être placé dans différentes positions d'ouverture, pour influencer le flux de produit à ensacher s'écoulant. Les ensacheuses suivant l'état de la technique sont normalement équipées d'une ou de deux balances déterminant le poids net ou de deux récipients de mesure qui sont utilisés alternativement pour déterminer la quantité du produit à ensacher Le récipient recevant le produit à ensacher peut être fermé par un clapet, pivotant autour d'un axe horizontal Lorsque la quantité du produit à ensacher a été déterminée, ce clapet pivote brusquement, suffisamment largement pour que toute l'ouverture de sortie du récipient soit dégagée La régulation du flux du produit à ensacher s'effectue par un cône de dosage, monté dans la partie supérieure du canal de remplissage et qui est déplaçable verticalement. Grâce à la configuration suivant l'invention de l'ensacheuse, l'écoulement du produit à ensacher à partir du récipient de la balance ou du récipient de mesure, est réglé de telle sorte qu'il ne se produise pas de retenue du produit à ensacher, dans la partie inférieure du canal de remplissage Il est particulièrement avantageux que pour une même hauteur de l'ensacheuse ou pour des conditions de montage semblables, la hauteur de chute du produit soit augmentée Un autre avantage de ce système réside dans le fait que le produit à ensacher ne tombe pas sur l'organe de dosage, après avoir été accéléré comme dans les machines selon l'état de la technique Il est ainsi tenu compte des différents types d'écoulement (dynamique ou à partir de la position de repos), ce qui fait que la possibilité de déplacement utilisée pour le réglage du cône de dosage, n'est pas nécessaire. Pour augmenter encore le rendement de l'en- sacheuse, il est possible, en outre, de s'adapter aux vitesses de sortie, puisque le clapet peut encore être plus largement ouvert, par exemple à la fin de l'opération d'ensachage, afin que le produit restant encore dans la balance ou dans le récipient de mesure puisse s'écouler plus rapidement hors du récipient, la section d'ouverture ayant été augmentée Grâce à ce moyen, il se produit, dans une certaine mesure, une compensation de la vitesse d'écoulement qui diminue du fait de la baisse de pression sur le produit à ensacher La section d'ouverture pourrait donc être réglée en fonction de la pression du produit à ensacher Mais une solution technique avantageuse consiste à ouvrir davantage l'organe de fermeture, après que 80 à % du produit à ensacher s'est écoulé hors du récipient. Le signal de la plus grande ouverture de l'organe de fermeture peut être délivré par un capteur qui se trouve dans la partie inférieure du récipient de la balance ou du récipient de mesure On a,en outrela possibilité d'ouvrir davantage l'organe de fermeture lorsqu'un poids donné qui est déterminé électroniquement, n'est pas atteint Dans cette dernière variante, la commande électronique produit donc un signal dès que la quantité en poids n'atteint pas une valeur qui peut être adaptée aux conditions. Grâce à la configuration suivant l'invention, non seulement la complexité mécanique est réduite, mais le rendement est amélioré, grâce à la plus grande hauteur de chute du produit à ensacher Si cette augmentation de rendement n'est pas exigée, la hauteur de construction de l'ensacheuse peut être réduite de la distance qui, dans les ensacheuses connues, est comprise entre la sortie du récipient respectif et le cône de dosage On peut donc admettre que cette amélioration augmente considérablement la vitesse de remplissage des sacs ouverts Etant donné que, dans le passé, il n'était pas possible, bien souvent pour des raisons de construction, d'équiper l'ensacheuse d'un dispositif de dosage, l'augmentation est encore plus grande pour ces ensacheuses Le temps d'écoulement hors du récipient de la balance ou du récipient de mesure est cependant plus long Mais ceci ne réduit pas le rendement, car ces dispositifs sont surdimensionnés La position respective de l'organe de fermeture pour l'écoulement de sortie du produit à ensacher peut être déterminée par la mesure du temps de passage, de la manière décrite précédem- ment Le déplacement d'ouverture de l'organe de fermeture peut s'effectuer de manière simple par un vérin Le déplacement d'ouverture est limité, de façon particulière- ment simple, par une butée réglable Le temps de passage peut être déterminé, par exemple,par des capteurs qui sont montés dans la région de l'extrémité de sortie du canal de remplissage La commande nécessaire pour déterminer la position optimale de l'organe de fermeture n'est pas décrite L'organe de fermeture peut se présenter sous la forme d'un clapet qui présente des nervures latérales afin que le flux de produit à ensacher puisse être orienté sur le canal de remplissage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle d'une ensacheuse pour sacs à valve, montrant essentiellement le tuyau de descente et le dispositif de dosage et la figure 2 est une vue partielle d'une ensacheuse pour sacs ouverts, ces deux vues étant fortement schématisées. L'ensacheuse pour sacs à valve représentée sur la figure 1, contient une trémie de chargement 10 à laquelle se raccorde un canal de remplissage vertical, se présentant sous la forme d'un tuyau de descente 11 A l'extrémité inférieure du tuyau de descente, opposée à la trémie de chargement 10, est suspendu un sac à valve 12, représenté en pointillés, qui est fixé sur le tuyau de descente 11, au moyen d'un dispositif de serrage non décrit en -détail Comme le montre la figure 1, le tuyau de descente 11, de section circulaire, est conique, sa section se réduisant vers l'extrémité inférieure Dans la zone de transition entre la trémie de chargement 10 et le tuyau de descente 11, il est monté un cône de dosage 14 formant le dispositif de dosage, qui est déplaçable verticalement, par une tringlerie 15, au moyen d'un mécanisme de positionnement 16 motorisé A l'extrémité inférieure du tuyau de descente il sont montés des capteurs 13 destinés à mesurer le temps de passage du produit à ensacher L'analyse des valeurs mesurées est assurée par un appareil d'exploitation non représenté Par une unité de commande non représentée, le mécanisme de positionnement 16 est commandé pour amener le cône de dosage 14 dans une position telle que le remplissages du sac à valve 12 s'effectue dans le temps le plus court, sans formation de retenue dans la partie inférieure du tuyau de descente 11. Lorsque cette position optimale du cône de dosage 14 est déterminée, la section de passage peut être réduite vers le bas, également au début de l'opération de remplissage, par un déplacément-du cône de dosage 14, puisque, comme il a déjà été dit, le produit à ensacher ne s'est pas encore déposé sur le cône de dosage, c'est-à-dire qu'il tombe à grande vitesse sur celui-ci. L'ensacheuse, représentée de manière schémati- que sur la figure 2, est conçue pour le remplissage de sacs ouverts A l'extrémité inférieure, un sac 17, à peine esquissé, est fixé par les deux mâchoires de serrage 22 Le tuyau de descente il se rétrécit vers l'extrémité in- férieure Cette ensacheuse présente aussi une trémie de chargement 10 audessus du tuyau de descente 11 Au-dessus il de cette trémie de chargement 10 sont montés, dans l'exemple de réalisation représenté, des récipients de mesure tels que deux balances déterminant le poids net 18 qui ne sont pas décrites en détail, car elles font partie depuis longtemps de l'état de la technique Chaque balance 18 comporte un récipient destiné à recevoir le produit à ensacher Ce récipient peut être fermé à l'extrémité inférieure, tournée vers la trémie de remplissage 10, par un clapet 20 pivotant autour d'un axe horizontal 19 Le clapet 20 a une section transversale en U, ce qui forme une rigole d'écoulement pour le produit à ensacher lorsque le clapet pivote dans le sens des aiguilles d'une montre, selon la balance 18 à gauche sur la figure Le produit à ensacher parvient dans la zone centrale de la trémie de chargement 10 De manière non représentée, le clapet 20 est ouvert et fermé par une unité à cylindre et piston, par l'intermédiaire d'une tringlerie conçue de manière appropriée Le déplacement d'ouverture peut être limité par une butée 21 réglable Cette butée 21 doit être réglée de manière que l'angle de pivotement soit variable, ce qui fait que chaque clapet 20 peut pivoter dans toute position d'ouverture, à l'intérieur de la plage de pivotement Cette butée 21 permet en outre d'ouvrir encore plus largement chaque clapet 20, à la fin de l'opération de remplissage, par exemple lorsque 80 à 90 % du produit à ensacher s'est écoulé de la balance 18 respective La réduction de la vitesse d'écoulement qui est due à la diminution de la pression du produit à ensacher, est ainsi compensée Ceci a pour effet de réduire aussi le temps de remplissage et d'augmenter d'autant le rendement de la machine Une ensacheuse volumétrique est équipée de récipients de mesure, au lieu des deux balances 18. REVENDICATIONS 1 Procédé pour le réglage du dispositif de dosage d'une ensacheuse fonctionnant selon le principe de la chute libre pour des sacs à valve ou des sacs ouverts, un flux du produit à ensacher menant à un temps de remplissage optimal, la quantité de produit à ensacher dans le sac étant fixée au moyen d'un dispositif de détermination de quantité et s'écoulant en chute libre, à partir du dispositif de détermination de quantité, à travers un canal de remplissage auquel peut être suspendu le sac à remplir, caractérisé en ce que le dispositif de dosage est réglé pas à pas, pour modifier le flux de produit à ensacher, jusqu'à ce que la mesure et l'analyse, opérées en permanence, du temps de passage à travers le canal de remplissage ( 11) de la quantité de produit à charger dans le sac ( 12,17), montrent qu'au moins une opération d'en- sachage avec formation de retenue dans le canal de remplis- sage ( 11) a eu lieu, après quoi le flux de produit à ensacher est réduit par réglage du dispositif de dosage ( 14,18), de manière à raccourcir brusquement le temps de passage. 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'analyse du temps de passage s'effectue par comparaison des temps de passage de deux opérations d'ensachage successives. 3 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le flux de produit à ensacher est augmenté de préférence d'une opération d'ensachage à l'autre, pendant la phase de réglage du dispositif de dosage, pas à pas au cours de la mesure et de l'analyse permanente du temps de passage, jusqu'à ce qu'il soit constaté un brusque accroissement du temps de passage et en ce qu'ensuite le flux de produit à ensacher est diminué d'une valeur de sécurité conduisant à une brusque réduction du temps de passage. 4 Procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le flux de produit à ensacher est diminué d'une valeur fixe de rétablissement, avant l'augmentation pas à pas. Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de dosage est amené, avant le réglage, dans une position de base assurant un remplissage sans retenue. 6 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'après un changement de produit, le réglage du dispositif de dosage est déclenché par un signal produit manuellement. 7 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le réglage du dispositif de dosage est déclenché par un signal qui est délivré, à intervalles donnés, au moyen d'un dispositif de commande de temps. 8 Procédé selon l'une quelconque des reven- dications précédentes,-caractérisé en ce que l'augmentation ou la diminution pas à pas du flux du produit à ensacher s'effectue à la cadence de l'ensacheuse. 9 Ensacheuse pour la mise en oeuvre du procédé notamment selon la revendication 1, comportant au moins un dispositif de détermination de quantité, constitué par une balance ou un récipient de mesure et comportant un dispositif de dosage, caractérisa en ce que le dispositif de dosage est constitué par un organe de fermeture du dispositif de détermination de quantité respectif et en ce que l'organe de fermeture peut pivoter autour d'un axe ( 19) horizontal, au moyen d'un mécanisme de positionnement et peut être placé dans différentes positions d'ouverture, pour influencer le flux de produit à ensacher s'écoulant. Ensacheuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'organe de fermeture est un clapet 0 O)pivotant autour de l'axe horizontal ( 19). 11 Ensacheuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que le clapet( 20)a une section transver- sale en U et est incliné par rapport à l'horizontale, en position d'ouverture comme en position de fermeture. 12 Ensacheuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le pivotement d'ouverture de l'organe de fermeture est limité par une butée( 21) réglable qui peut être réglée de préférence par un mécanisme de positionnement et qui peut être commandée par une unité de commande qui reçoit les instructions d'un appareil d'exploitation analysant le temps de passage du produit à ensacher à travers le canal de remplissage. 13 Ensacheuse selon la revendication A 2, caractérisée en ce que la butée ( 2 J) peut être pivotée dans deux positions de fonctionnement différentes, pour le remplissage du sac ( 17), de manière que le clapet ( 20) respectif puisse être plus largement ouvert dans la phase finale du remplissage, en vue d'augmenter la section transversale d'écoulement. 14 Ensacheuse selon une ou plusieurs des revendications 9 à 13,-c'a'r a c-t é r i S ée-en -ce que le canal de remplissage est un tube de remplissage ( 11) qui est placé au-dessous d'une trémie de remplissage ( 10). Ensacheuse selon une ou plusieurs des revendications 9 à 14 précédentes, caractérisée en ce que dans une ensacheuse pour sacs à valve, le dispositif de dosage est un cône de dosage ( 14) réglable en direction verticale et dans une ensacheuse pour sacs ouverts, il s'agit de l'organe de fermeture fermant le dispositif de détermination de quantité. 16 Ensacheuse selon une ou plusieurs des revendications 9 à 15 précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de détermination de quantité est formé par au moins une balance déterminant le poids net ( 18) ou au moins un récipient de mesure.