Brevet FR2749823A1 — publié le 19971219

La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'assistance à l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux contenus en vrac dans un sac, tels que des graines, des poudres, des déchets broyés, etc.. Ce genre de matériau est souvent manutentionné dans des sacs de grande capacité pouvant contenir jusqu'à plusieurs mètres cubes. Lors du vidage de ces sacs, il arrive que les matériaux en vrac qu'ils contiennent, forment sous l'effet d'un tassement, éventuellement avec l'humidité, des amas qui s'écoulent difficilement. I1 est alors nécessaire de casser ces amas pour fluidifier l'écoulement. Le brevet FR 2 657 326 apporte une solution partielle à ce problème en divulguant un dispositif pour faciliter l'écoulement de tels matériaux. Pour cela, il est prévu de faire reposer le sac dans une trémie comportant des plaques mobiles qui vont enfoncer le fond du sac à proximité de son ouverture de déchargement. Les plaques mobiles sont mises en mouvement à une cadence déterminée pour détruire les amas qui se forment dans le sac. Cependant, le dispositif s'avère inefficace lorsqu'il s'agit de vider des sacs contenant des matériaux enclins à former des structures de voûte ou de dôme. En utilisant le dispositif de l'art antérieur décrit, le sac se vide jusqu'à ce qu'il ne reste plus qu'un dôme de matière à l'intérieur du sac. Un actionnement prolongé des plaques mobiles n'aura aucun effet sur cette structure de voûte qui doit alors être détruite manuellement en introduisant un outil dans le sac par l'ouverture de décharge. L'opération de vidage doit être stoppée, ce qui rallonge le temps de vidage. Le document GB 2 267 899 prévoit un système de dévoûtage utilisant deux vérins disposés respectivement de part et d'autre du conteneur et dont les extrémités des tiges de piston viennent enfoncer les parois latérales opposées du sac à vider. Cependant, les contacts des extrémités des pistons de vérins avec les parois du sac ne sont que ponctuels et disposés sur deux parois latérales opposées. L'actionnement de ces vérins qui se fait de manière consécutive et non simultanée, à souvent tendance à déplacer uniquement le sac suspendu sans détruire la structure de voûte qui s'est formé à l'intérieur du sac. Cette inefficacité au dévoûtage est essentiellement dûe à la position (opposée) et au type (ponctuel) des enfoncements réalisés par les extrémités des deux vérins. Pour pallier à ces inconvénients de l'art antérieur, l'invention se propose de définir un dispositif et un procédé d'assistance à l'écoulement capable de détruire tous types de structurede voûte dans tous les cas. Pour ce faire, la présente invention a pour objet un dispositif d'assistance à l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux contenus dans un sac suspendu, ledit sac comportant des parois latérales et un fond ouvrable pour le vider de son contenu, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend: - des moyens de pression adaptés à déformer le sac par enfoncement consécutif des parois latérales dudit sac en au moins trois zones différentes; - des moyens d'actionnement pour déplacer consécutivement lesdits moyens de pression entre une position où ledit sac n'est pas contraint et une position où une paroi latérale dudit sac est enfoncée. De préférence, les moyens de pression comprennent quatre organes de pression adaptés à enfoncer les parois latérales du sac en quatre zones différentes réparties circonférentiellement autour dudit sac. Ainsi, les quatre organes de pression enfoncent consécutivement toutes les quatres parois latérales du sac et réalise de ce fait une sorte d'étranglement du sac qui déstabilise assurément toutes structures de voûte se formant à l'intérieur. Selon une forme de réalisation, les quatre organes de pression se présentent sous la forme de quatre bras presseurs pivotants actionnables indépendamment et consécutivement à l'aide de vérins respectifs. Selon une variante préférentielle, les quatre organes de pression se présentent sous la forme de deux barres presseuses disposées de part et d'autre du sac, les moyens d'actionnement étant aptes à imprimer à chaque barre presseuse un premier mouvement de pivotement autour d'un premier point de pivotement situé le long de la barre et un second mouvement de pivotement autour d'un second point de pivotement situé le long de la barre à une certaine distance du premier point de pivotement. Dans les deux formes de réalisation ci-dessus les zones d'enfoncement s'étendent horizontalement sur une certaine longueur, contrairement à la zone d'enfoncement du document anglais précité qui n'était que ponctuel puisque généré par l'extrémité des tiges des vérins. Une zone étendue de l'enfoncement permet bien évidemment de toucher une plus grande longueur de la périphérie du sac. Avec un tel dispositif, la totalité de la périphérie du sac à une hauteur donnée peut subir une déformation par enfoncement, résultant en un véritable étranglement du sac. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, chaque barre presseuse est pourvue de deux vérins ayant chacun une extrémité de tige de piston déplaçable entre une position rétractée et une position avancée, les premier et second points de pivotement de chaque barre étant définis par les extrémités des tiges de piston en position rétractée. En outre, les extrémités des tiges de piston sont articulées sur les barres presseuses. D'autre part, les vérins sont montés articulés sur une structure de support assujettie de manière réglable en hauteur à une station de vidage. L'invention prévoit également un procédé d'assistance à l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux contenus dans un sac suspendu, ledit sac comportant des parois latérales et un fond ouvrable pour le vider de son contenu, ledit procédé étant caractérisé par l'enfoncement consécutif des parois latérales dudit sac en au moins trois zones différentes. De préférence, les parois du sac sont enfoncées consécutivement en quatre zones différentes réparties circonférentiellement autour dudit sac. L'invention sera maintenant décrite plus amplement en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de la présente invention. Sur les dessins - la figure 1 est une vue en perspective représentant un dispositif d'assistance à l'écoulement selon l'invention monté sur une station de vidage classique; - les figures 2a à 2d illustrent le fonctionnement séquentielle des barres presseuses du dispositif d'assistance à l'écoulement de la figure 1. En se référant tout d'abord à la figure 1, le dispositif d'assistance à l'écoulement selon cette forme particulière de la présente invention est représenté à l'état monté sur une station de vidage classique. Cette dernière référencée dans son ensemble par la référence numérique 3 est réalisée sous la forme d'une potence comportant une trémie 30 destinée à recevoir un sac plein en position renversée, ainsi que des fourches 31 destinées à recevoir les sangles 20 du sac 2. Le sac 2 est ainsi suspendu à l'envers par ses sangles 20 et repose par son fond ouvrable dans la trémie 30. Une station de vidage de ce type est par exemple divulguée dans le document FR A 2 588 827. Le dispositif d'assistance à l'écoulement selon l'invention comprend essentiellement trois entités, à savoir une armoire de commande séquentielle pneumatique lc, un ensemble de pression gauche la disposé à gauche du sac 2 et un ensemble de pression droit lb disposé à droite du sac 2. Les ensembles de pression droite et gauche la et lb sont totalement symétriques selon une symétrie miroir définie par un plan vertical. Chaque ensemble de pression la, lb est monté sur un poteau vertical respectif constitutif de la potence de la station de vidage 3. Pour ce faire, chaque élément de pression la, lb est pourvu d'un manchon 11 qui est engagé sur un poteau respectif 32 de la station de vidage 3. Avantageusement, les poteaux de la station de vidage sont pourvus de trous de passage permettant de régler les éléments de pression la et lb en hauteur. Ainsi, il est possible de régler la position des éléments de pression selon la taille et plus particulièrement la hauteur des sacs à vider. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, les éléments de pression la et lb sont directement montés sur la trémie 30. Mais bien entendu, ils peuvent être positionnés à n'importe quelle hauteur sur les poteaux 32 dans leur zone pourvue de trous de passage. Il ne sera décrit la structure que d'un élément de pression la ou lb, étant donné la symétrie parfaite existante entre les deux éléments. Chaque élément de pression la, lb comprend une structure de support 10 directement fixée, par exemple soudée, sur les manchons 1 1 engagés sur les poteaux 32 de la station de vidage. La structure 10 peut également être assujettie, par exemple boulonnée, sur la trémie 30, comme représenté sur la figure 1. Selon l'invention, chaque structure de support 10 comprend deux articulations de pivotement 140 permettant un pivotement dans un plan horizontal par rapport à un axe vertical. Les deux articulations de pivotement 140 sont éloignées l'une de l'autre d'une certaine longueur par exemple entre 50cm et lm. Sur chaque articulation de pivotement 140 est monté un vérin respectif 14a et 14b pour l'élément de pression lb et 14c et 14d pour l'élément de pression la. Ainsi, les vérins 14a à 14d sont montés de manière articulée dans un plan horizontal autour d'un axe vertical sur les structures de support 10. Chaque vérin, qui dans la forme de réalisation préférée, est un vérin hydraulique, comprend un cylindre et un piston définissant ensemble deux chambres de pression alimentables en fluide hydraulique. Les cylindres des vérins sont montés pivotant sur la structure de support 10 en s'étendant vers l'extérieur comme représenté sur la figure 1, avec les tiges de piston s'étendant vers l'intérieur, c'est à dire en direction du sac 2. Aux extrémités des tiges de piston des vérins 14a et 14b, ainsi qu'aux extrémités des tiges de piston 14c et 14d sont montées respectivement deux barres presseuses 13 et 12. Les extrémités des tiges de piston sont reliées de manière articulée par pivotement à leurs barres presseuses respectives 12 ou 13. En actionnant les vérins 14a à 14d, les barres presseuses 12 et 13 se déplacent toutes deux dans un plan horizontal commun. Chaque vérin hydraulique peut être alimenté sélectivement avec du fluide hydraulique de manière à déplacer les pistons et de ce fait les extrémités de piston reliées au barres presseuses 12 et 13 entre une position rétractée et une position avancée. Les articulations des cylindres de vérin sur les structures de support ainsi que des extrémités des tiges de piston sur les barres presseuses permettent un actionnement indépendant et par exemple consécutif des deux vérins hydrauliques d'un même élément de pression, c'est à dire relié à la même barre presseuse. En référence aux figures 2a à 2d, il sera maintenant expliqué de quelle manière les vérins doivent être actionnés séquentiellement pour parvenir au maximum d'efficacité en ce qui concerne la destruction de voûtes pouvant se former à l'intérieur du sac. L'actionnement séquentiel des vérins 14a à 14d est commandé à l'aide d'une armoire de commande séquentielle pneumatique lc qui commande l'ordre d'actionnement des différents vérins pour arriver aux fins précitées. Supposons que l'on parte d'une position de repos dans laquelle toutes les tiges de vérins sont en position rétractée. Dans cette configuration (non représentée), les deux barres presseuses s'étendent parallèlement l'une à l'autre de part et d'autre du sac en imprimant aucune action de déformation sur celui-ci. La séquence d'actionnement qui va maintenant être décrite ne doit pas être considérée comme la seule possible, mais il s'est avéré qu'elle offre le maximum d'efficacité pour dévoûter . L'actionnement du premier vérin est totalement arbitraire, et pour une raison de pure logique nous avons choisi le vérin 14a. Ainsi, après alimentation du fluide hydraulique, l'armoire de commande séquentielle pneumatique lc commande l'actionnement du vérin 14a uniquement. L'actionnement du vérin 14a est rendu possible du fait que son cylindre est monté pivotant sur la structure de support 10 et que l'extrémité de sa tige de piston est montée pivotante sur la barre presseuse 13. L'actionnement du vérin 14a a pour effet de faire pivoter la barre presseuse 13 autour du point d'articulation de l'extrémité de la tige de piston du vérin 14b qui lui n'est pas actionné et reste dans la position rétractée. Au cours de l'actionnement du vérin 14a, seul le vérin 14a effectue un mouvement de pivotement autour de l'articulation de pivotement 140 qui le relie à la structure de support 10, et le vérin 14b reste immobile, en position perpendiculaire à la structure de support 10. L'actionnement du vérin 14a fait donc pivoter la barre presseuse 13 qui rentre alors en contact de déformation par enfoncement avec la paroi latérale du sac 2 sur une zone qui s'étend sensiblement sur le quart de la périphérie du sac. Dès que le vérin 14a a atteint sa position avancée qui correspond au maximum d'enfoncement de la paroi latérale 2, l'armoire de commande îc ordonne le retour du piston vers sa position rétractée. Dès que la barre presseuse 13 arrive à nouveau dans une position dans laquelle elle est parallèle à la barre presseuse 12, l'armoire de commande séquentielle lc ordonne l'actionnement du vérin 14b de la même manière que décrit précédemment pour le vérin 14a. Le vérin 14b enfonce donc la paroi latérale du sac 2 puis se retire pour regagner sa position représentée sur la figure 2c. A ce moment, l'armoire de commande lc ordonne l'actionnement du vérin 14c qui agit alors de la même manière sur les parois latérales du sac que décrite précédemment pour les vérins 14 a et 14b. Enfin, dès que le vérin 14c a regagné sa position rétractée, l'armoire de commande séquentielle pneumatique lc ordonne l'actionnement du dernier vérin 14d. Le retour à la position rétractée du vérin 14d correspond à la fin d'un cycle d'actionnement. On peut voir que, grâce à l'action complexe des bras presseurs 12 et 13, les parois latérales du sac 2 ont subi une déformation par enfoncement s'étendant sur la totalité de la périphérie du sac. Il est ainsi créé un véritable étranglement séquentiel des parois latérales du sac qui ne peut plus laisser subsister la moindre structure de voûte à l'intérieur du sac. Bien entendu, un étranglement équivalent du sac peut être obtenu avec une séquence d'actionnement différente des quatre vérins 14a à 14d du dispositif d'assistance à l'écoulement selon l'invention, sans pour cela sortir de son cadre. Revendications 1.- Dispositif d'assistance (la, lb, lc) à l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux contenus dans un sac (2) suspendu, ledit sac comportant des parois latérales et un fond ouvrable pour le vider de son contenu, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend: - des moyens de pression (12, 13) adaptés à déformer le sac par enfoncement consécutif des parois latérales dudit sac en au moins trois zones différentes; - des moyens d'actionnement (14a, 14b, 14c, 14d) pour déplacer consécutivement lesdits moyens de pression entre une position où ledit sac n'est pas contraint et une position où une paroi latérale dudit sac est enfoncée. 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de pression comprennent quatre organes de pression adaptés à enfoncer les parois latérales du sac en quatre zones différentes réparties circonférentiellement autour dudit sac. 3.- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les quatre organes de pression se présentent sous la forme de quatre bras presseurs pivotants actionnables indépendamment et consécutivement à l'aide de vérins respectifs. 4.- Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les quatre organes de pression se présentent sous la forme de deux barres presseuses (12, 13) disposées de part et d'autre du sac, les moyens d'actionnement étant aptes à imprimer à chaque barre presseuse un premier mouvement de pivotement autour d'un premier point de pivotement situé le long de la barre et un second mouvement de pivotement autour d'un second point de pivotement situé le long de la barre à une certaine distance du premier point de pivotement. 5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel chaque barre presseuse (12, 13) est pourvue de deux vérins (14a, 14b; 14c, 14d) ayant chacun une extrémité de tige de piston déplaçable entre une position rétractée et une position avancée, les premier et second points de pivotement de chaque barre étant définis par les extrémités des tiges de piston en position rétractée. 6.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les extrémités des tiges de piston sont articulées sur les barres presseuses. 7.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les vérins sont montés articulés sur une structure de support assujettie de manière réglable en hauteur à une station de vidage. 8.- Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les quatre vérin sont actionnés consécutivement au moyen d'une armoire de commande séquentielle pneumatique (lc). 9.- Procédé d'assistance à l'écoulement de matériaux pulvérulents ou granuleux contenus dans un sac suspendu, ledit sac (2) comportant des parois latérales et un fond ouvrable (12) pour le vider de son contenu, ledit procédé étant caractérisé par l'enfoncement consécutif des parois latérales dudit sac en au moins trois zones différentes. 10.- Procédé selon la revendication 9, dans lequel les parois du sac sont enfoncées consécutivement en quatre zones différentes réparties circonférentiellement autour dudit sac.