Brevet FR2696726A1 — publié le 19940415

INSTALLATION DE CHARGEMENT, EN MATIERE GRANULEUSE OU PULVERULENTE, D'UN CONTENEUR DE TRANSFERT ENTRE DEUX ENCEINTES PHYSIQUEMENT SEPAREES. La présente invention est relative au domaine du transfert de matières pulvérulentes ou granuleuses à taux plus ou moins haut de fines incorporées, au cours de procédés industriels, soit de production de ces propres matières, soit de transformation de ces dernières en vue de leur conditionnement ou incorporation en mélange pour la fabrication de produits finis. Dans de nombreuses applications, le traitement de matières granuleuses ou pulvérulentes s'impose à l'un quelconque des stades ci-dessus pour éviter, soit une pollution du matériel producteur, soit une contamination des enceintes de production, soit encore, un souillage des circuits de transfert. Tel est généralement le cas, lorsque de tels produits doivent être transférés d'une enceinte à une autre dans laquelle des conditions rigoureuses de non contamination ou de non pollution doivent être respectées pour garantir la qualité des produits en cours de fabrication, à plus forte raison si ces enceintes travaillent avec une différence de pression. Tel est le cas, notamment pour la fabrication des produits pharmaceutiques ou l'élaboration des produits alimentaires dans lesquels les différents composants doivent impérativement être dosés en proportion déterminée constante pour éviter les risques d'incidents ou d'accidents ultérieurs, soit au moment de leur conditionnement, soit au moment de leur stockage, soit encore au moment de leur utilisation. Les applications ci-dessus, ne sont pas restrictives et ne sont données qu'à titre d'exemples. Le problème ci-dessus s'est posé déjà depuis un certain temps, et la technique antérieure a proposé des solutions pour tenter de réduire les inconvénients rappelés. Parmi celles pouvant être citées, il convient de mentionner les systèmes de transfert à conduit de liaison télescopique incorporant une glissière et/ou une vanne de fermeture ou encore les conduits de liaison rigides pénétrant à force dans une plaque déformable liée au conteneur de transfert. Ces dispositifs laissent subsister un grand nombre d'imperfections et en particulier, l'émission de poussières et de vapeur dans le local de production mais aussi dans le site de transfert, la non préservation des produits fragiles lors du passage de l'enceinte de production au conteneur de transfert, la contamination des matériels, voire du personnel, ainsi que les difficultés de nettoyage des organes de transfert à travers lesquels les matières pulvérulentes ou granuleuses, d'origine ou de composition différente, sont généralement véhiculées. L'objet de l'invention est de proposer une nouvelle installation permettant de s'affranchir des inconvénients ci-dessus lors du transfert de matières granuleuses et pulvérulentes, plus particulièrement d'un site de production ou de stockage de telles matières dans une enceinte réservée à cet effet, à un conteneur de transfert chargé de conduire les matières transférées vers un autre site ou une autre enceinte au sein duquel s'effectue, soit un conditionnement propre, soit un traitement ultérieur de réaction, soit un mélange ou une homogénéisation, soit encore une composition avec d'autres matières selon des proportions strictes devant être respectées. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation de chargement qui permette aisément de respecter une exigence de non communication entre deux enceintes physiquement séparées dans lesquelles les conditions de pollution, de contamination ou de pression, doivent être strictement observées. Un autre objet de l'invention, est de proposer une installation de chargement qui puisse être aisément construite et adaptée dans tous les sites de production sans faire intervenir de gros oeuvre particulièrement important. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation de chargement dont la conception relativement simple permet son implantation à un prix de revient intéressant. L'installation de chargement, en matière granuleuse ou pulvérulente, d'un conteneur de transfert entre deux enceintes physiquement séparées, est caractérisée en ce qu'elle comprend: - entre les enceintes une paroi de séparation délimitant un puits ouvert apte à être traversé par le conteneur, - un sas porté par la paroi et entourant le puits, - un convoyeur d'amenage, d'indexage et de présentation d'un conteneur dans le sas à partir de l'une des enceintes, - une ouverture de chargement, ménagée dans le sas, accessible à partir de la première enceinte, fermée par une porte amovible et équipée d'une gaine souple adaptable sur le conteneur en coincidence avec la bouche de chargement qu'il comporte. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous 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 vue schématique d'un premier exemple de réalisation de l'installation de chargement conforme à l'invention. Les fig. 2 et 3 sont des coupes-élévation schématiques illustrant deux variantes d'implantation. La fig. 4 est une vue partielle correspondant à la fig. 3 et mettant en évidence un détail constructif. L'installation de chargement selon l'invention, telle qu'illustrée dans l'exemple selon la fig. 1, est destinée à permettre le transfert de matières granuleuses ou pulvérulentes, d'une enceinte I à une enceinte 11, physiquement séparées, par l'intermédiaire d'un conteneur de transfert 1. L'enceinte I peut, par exemple, représenter une salle blanche de production d'une matière première pour laquelle des conditions strictes de non pollution ou de non contamination par rapport au milieu ambiant, doivent être respectées. L'enceinte II peut, par exemple, représenter un local technique dans lequel des compositions utiles de différentes matières premières doivent être effectuées, en vue de la production de produits finis ultérieurs ou dans lequel transitent des conteneurs intermédiaires tels que 1. Dans l'exemple illustré, les enceintes I et II apparaissent superposées en étant isolées l'une de l'autre par une paroi de séparation 2. n s'agit alors d'établir un transfert par gravité entre les enceintes I et II au moyen du conteneur 1. I1 doit bien entendu, être envisagé qu'une disposition différente des enceintes I et II pourrait être retenue lorsque, par exemple, le transfert s'établit par voie pneumatique ou analogue. Selon l'invention, la paroi séparatrice 2 qui peut, par exemple, constituer une dalle de niveau entre deux locaux superposés, délimite un puits 3 ouvert dont les caractéristiques dimensionnelles en section transversale, sont retenues pour être compatibles avec l'enveloppe d'encombrement du conteneur 1, par exemple, constitué par un récipient 4 pourvu en tête d'une bouche de chargement 5 contrôlée éventuellement par une vanne 6. Le récipient 4 est muni d'une trémie 7 de vidage ou de soutirage dont la tubulure basse 8 est équipée d'une vanne 9. Le conteneur 1 est monté sur un bâti porteur 10 possédant une embase il de toute forme appropriée choisie pour laisser susbsister un accès à la vanne 9 et à la tubulure 8. Dans un exemple de réalisation préféré, le puits 3 présente une forme de révolution sur un axe x-x', par exemple vertical. Le puits 3 est associé à un sas 12 qui est adapté sur la face de la paroi 2 correspondant à l'enceinte I de production ou de fourniture des matières granuleuses ou pulvérulentes à transférer. Le sas 12 borde le puits 3 à distance ou à proximité de sa périphérie en étant monté de façon fixe ou démontable, respectant dans tous les cas, un critère d'étanchéité. Le sas 12 est formé par une chambre 13 s'élevant à partir de la paroi de séparation 2 et possédant sur l'une de ces parois, tel que le dessus 14, une ouverture de chargement 15 qui est fermée par une porte 16, du type par exemple pivotant, susceptible d'être commandée de façon automatique ou manuelle. L'ouverture 15 est bordée par une gaine 17 s'étendant à l'intérieur de la chambre 13 et qui peut être réalisée en tout matériau convenable. La gaine 17 comporte au moins une partie terminale 17a déformable axialement et possède à son extrémité une bride ou collerette 17b adaptable sur la bouche de chargement 5 ou sur le récipient 4 du conteneur 1. Dans l'exemple illustré, la gaine 17 comporte une première partie 17c en forme de convergent ou d'entonnoir de nature rigide qui est aussi, de préférence, équipé d'une ou plusieurs buses 18 raccordées à un ou des circuits 19 véhiculant un ou des fluides de décontamination, de dépollution, de nettoyage, de lavage. La trémie 17c est, par ailleurs, équipée également, d'une buse 20 de prélèvement qui est raccordée à un circuit 21 d'aspiration. Les buses 18 et 20 sont orientées intérieurement à la trémie 17c de façon à pouvoir distribuer sur toute la surface de la porte 16 fermée et de la gaine 17, les différents produits nécessaires au nettoyage, au lavage, à la décontamination ou à la dépollution. La chambre 13, qui peut être montée pivotante sur un axe 22, comme cela est illustré en traits mixtes, possède également intérieurement des moyens 23 de commande motorisée dont la fonction apparaît dans ce qui suit. Le sas 12 est complété, sur la face de la paroi séparatrice 2 orientée vers l'enceinte II d'au moins une trappe 24 à commande manuelle ou motorisée qui est à même de fermer la section ouverte du puits 3 pour délimiter avec la chambre 13 un volume de confinement indépendant des enceintes I et II. La ou les trappes 24 peuvent être purement coulissantes et/ou pivotantes ou basculantes avec interposition de joints d'étanchéité qui peuvent aussi, le cas échéant, être portés directement par la paroi de séparation 2. L'installation comprend également dans l'enceinte II un convoyeur 30 dont les fonctions sont d'assurer l'amenage, l'indexage et la présentation d'un conteneur 1 dans le sas 12, à partir de l'enceinte II. A cette fin, le convoyeur 30 comprend une première section 31, dite d'amenage, par exemple, constituée par des rouleaux parallèles entre eux, libres de rotation ou, au contraire, menés à vitesse constante ou variable par tout système de motorisation appropriée. Le convoyeur 30 comporte une seconde section 32, dite d'indexage et de présentation, qui est portée par un plateau 33 assumant principalement une fonction d'ascenseur - déscenseur par déplacement rectiligne alternatif sur l'axe x - x', par rapport auquel la section 32 est alignée. Le plateau 33 est rendu mobile sur une course, verticale dans l'exemple illustré, au moins égale à celle d'engagement maximal du conteneur 1 à l'intérieur du sas 12.Le plateau 33 est associé à des moyens de motorisation non représentés au dessin mais qui doivent être considérés comme accessibles à l'homme de métier pour la fonction d'élévation et d'abaissement qui est requise. Le plateau 33 peut supporter le conteneur 1 directement ou par l'intermédiaire d'une balance 34 dite de pesage. La section 32 est équipée de moyens d'indexage, tels que des vérins 35 à même d'actionner en course rectiligne alternative des mains 36 chargées de coopérer avec le bâti 10 pour aligner ce dernier sur l'axe x-x' lorsque le conteneur 1 a été transféré sur la section 32. L'installation de chargement décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Le conteneur 1 qui est amené sur la section 32 est centré par les moyens 35 pour être aligné avec l'axe x - x'. La vanne 9 est fermée ainsi que la vanne 6, puis le plateau 33 est commandé en course ascendante alors que les trappes 24 constitutives du sas 12 sont manoeuvrées en ouverture pour libérer la section de passage du puits 3. Le conteneur 1 est présenté et introduit à travers le puits 3 pour être engagé à l'intérieur du sas 12 et, plus particulièrement, de la chambre 13 dont la porte 16 est maintenue fermée. Au cours de ce déplacement ascendant, la bouche de chargement 5 prend contact avec la collerette ou bride 17b de la partie souple 17a qui se conduit en quelque sorte comme une manche de raccordement établissant la liaison de transfert entre la bouche 5 et l'entonnoir ou la trémie 17c. il doit être considéré que la fonction de connexion peut être établie aussi en prévoyant d'adapter à l'intérieur de la gaine 17 et à partir de l'ouverture de chargement, une manche souple, indépendante, amovible et jetable. Dans l'état ci-dessus, le conteneur 1 est en relation avec la gaine 17 sans qu'une autre communication ne soit inter-établie entre les éléments et les milieux environnants différents, notamment entre les enceintes I et 11. Dans cet état, la porte 16 peut être ouverte pour permettre le déversement direct des matières granuleuses ou pulvérulentes à transférer à l'intérieur du récipient 4. Un tel transfert peut intervenir manuellement ou automatiquement sans sortir du domaine de l'invention. Préalablement au déversement des produits, les moyens de motorisation 23 sont commandés pour ouvrir la vanne 6 libérant la section de passage de la bouche 5 et mettant en relation le volume interne du récipient 4 avec la gaine 17. Lorsque le remplissage a été effectué, la porte 16 est fermée, de même que la vanne 6, pour permettre le cas échéant, et par les moyens indiqués précédemment, le nettoyage de la gaine 17, du dessus de la vanne 6, de même que de la porte 16, par distribution par les buses 18 d'un fluide de nettoyage repris par l'aspiration du circuit 21. L'abaissement du plateau 33 par rapport au sas 12, permet d'assurer en fin de cycle de remplissage et de nettoyage l'évacuation du conteneur 1. En fin de retrait, la ou les trappes 24 sont commandées en fermeture pour isoler totalement le volume interne de la chambre 13. Ainsi que cela ressort de la description ci-dessus, l'installation de chargement permet d'établir un sas de transfert intermédiaire entre les enceintes I et II pour éviter toute inter-communication directe qui serait susceptible d'entraîner une contamination ou une pollution de l'une ou de l'autre ou de produits transférés. De même, l'installation permet d'isoler le conteneur 1, soit de l'enceinte I, soit de l'enceinte II par l'intermédiaire de la gaine 17 et de la vanne 6 pour éviter toute émanation des produits transférés, toute oxydation ou transformation de ces derniers par contact avec le milieu ambiant ou tout dépôt pulvérulent, notamment lorsque la matière transférée possède une propension marquée à se maintenir en suspension dans le milieu ambiant. Un autre avantage de l'invention, réside dans la conception simple et relativement peu onéreuse de l'installation qui permet une mise en place à prix de revient intéressant, sensiblement dans tout site possible, étant donné que la seule exigence d'implantation réside dans l'aménagement du puits 3 à travers la paroi de séparation 2. I1 doit être considéré que la bouche de chargement 5 peut être équipée d'une vanne 6 ou encore d'un tampon à commande manuelle ou automatique. La fig. 2 illustre une variante de réalisation dans laquelle les mêmes éléments constitutifs que ceux décrits précédemment, sont désignés par les mêmes références. Dans cet exemple, la gaine 17 est entièrement souple et possède une bride annulaire, apte à coopérer avec le dessus du récipient 4 dans la position d'engagement et de présentation de ce dernier à l'intérieur du sas 12. Dans cet exemple, une manche souple 39, extensible est adaptée sur une buse 40 appartenant à une machine 41 de production ou de stockage temporaire des matières granuleuses ou pulvérulentes devant être transférées depuis l'enceinte I abritant la machine 41 vers l'enceinte II, par l'intermédiaire du conteneur de transfert 1.La manche 39 possède de préférence une longueur supérieure à la hauteur de chargement du récipient 4 de manière que son extrémité libre puisse s'ouvrir à proximité du fond et notamment de la tubulure 8 en début de chargement. La balance 34 permet d'asservir le déplacement descendant du plateau 33 en relation avec la charge déversée dans le récipient 4, de manière à maintenir l'ouverture de sortie de la manche souple 39, sensiblement dans le plan du niveau de remplissage pour éviter ou tout au moins réduire fortement le bris ou l'émission de particules en suspension produites par la hauteur de chute imposée aux matières pulvérulentes ou granuleuses depuis la buse 40. Les fig. 3 et 4 montrent une autre variante de réalisation dans laquelle la manche souple 39 est adaptée sur la bouche 5 du récipient 52. Dans un tel cas, la manche est de préférence, retroussable pour occuper normalement une position interne au récipient 52 ou pour être extraite relativement, afin de s'étendre à l'intérieur de la gaine 17 lors d'une opération de transfertchargement comme cela est montré par la fig. 4. Dans un tel cas, il est avantageux de prévoir sur la bordure extrême de la manche retroussable 39 des moyens tels que 50 permettant de maintenir la manche retroussée, par exemple dans le plan de l'ouverture 15 ou en relation avec un entonnoir de chargement 51. il doit être considéré que les manches souples peuvent être constituées sous la forme d'éléments démontables et jetables, pour faciliter les opérations de décontamination, dépollution, nettoyage ou lavage entre deux cycles de transfert, qu'il s'agisse de matières granuleuses ou pulvérulentes identiques ou différentes. Dans l'exemple selon la fig. 3, le conteneur 1 est du type à deux étages et comporte une trémie supérieure 52 dite de premier transfert et de stockage temporaire et de contrôle du poids des matières premières introduites, chargée uniquement de recevoir les matières issues de l'enceinte I et d'en assurer le vidage dans le récipient 4 principal. Les moyens 23 permettent alors de commander en ouverture- fermeture une vanne 53 équipant la base de la trémie 52 et la vanne 6 de la bouche 5 du réservoir principal 4. Les vannes 53 et 6 définissent alors entre elles un sas d'intercommunication qui peut faire l'objet d'un cycle de décontamination et de dépollution par l'intermédiaire des buses 17 et 20, telles que décrites dans l'exemple selon la fig. 1. 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 - Installation de chargement, en matière granuleuse ou pulvérulente, d'un conteneur de transfert (1) entre deux enceintes I et II physiquement séparées, caractérisée en ce qu'elle comprend: - entre les enceintes une paroi de séparation (2) délimitant un puits ouvert (3) apte à être traversé par le conteneur, - un sas (12) porté par la paroi et entourant le puits, - un convoyeur (30) d'amenage, d'indexage et de présentation d'un conteneur dans le sas à partir de l'une des enceintes, - une ouverture de chargement (15) , ménagée dans le sas, accessible à partir de la première enceinte, fermée par une porte amovible (16) et équipée d'une gaine souple (17) adaptable sur le conteneur en coincidence avec la bouche de chargement (5) qu'il comporte. 2 - Installation de chargement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le sas est formé: - par une chambre (13) adaptée autour du puits (3) sur la face de la paroi séparatrice (2) correspondant à l'enceinte I de fourniture des matières à transférer et délimitant l'ouverture de chargement (15) dans l'une de ses parois, - et par au moins une trappe (24) d'ouverture - fermeture du puits adaptée sur la face de la paroi de séparation correspondant à l'enceinte II de circulation du conteneur de transfert. 3 - Installation de chargement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'ouverture (15) du sas est bordée par la gaine souple (17) qui est pourvue d'une bride extrême (18) d'adaptation sur la bouche et/ou le conteneur. 4 - Installation de chargement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le sas (12) comporte intérieurement des moyens (23) aptes à commander l'ouverture-fermeture de la bouche de chargement (5) du conteneur (1). 5 - Installation de chargement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le sas (12) est équipé de moyens (18, 20) de dépollution, lavage, nettoyage de la gaine. 6 - Installation de chargement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le sas (12) est pourvu, en relation avec l'ouverture de chargement (15), d'une manche souple de transfert (39) apte à plonger dans le conteneur à travers la bouche de chargement (5). 7 - Installation de chargement selon la revendication 6, caractérisée en ce que la manche souple est adaptée sur l'ouverture de chargement intérieurement à la gaine. 8 - Installation de chargement selon la revendication 6, caractérisée en ce que la manche souple est adaptée en bout d'une buse plongeante (40) appartenant à une machine (41) distributrice de matière à tra