Brevet FR2751311A1 — publié le 19980123

La présente invention concerne un dispositif de secouage de conteneur rigide ainsi qu'un procédé de vidage pour facilité le vidage du conteneur, et particulièrement détruire toutes structures de voûte qui pourraient se former dans le conteneur lors de son vidage. En effet, certains matériaux pulvérulents ou granulaires ont tendance à former des structures de voûte dans les conteneurs au cours de leur opération de vidage. Ce phénomène de formation de voûte se produit dans n'importe quel type de conteneur et en particulier dans les conteneurs rigides. Par conteneur rigide, il faut entendre tous types de conteneur réalisés avec des parois rigides non déformables, par exemple métalliques. Il existe plusieurs techniques dans l'art antérieur pour détruire les voûtes se formant dans de tels conteneurs. La plus rudimentaire consiste à cogner sur une des parois du conteneur rigide à l'aide d'un maillet. La percussion du maillet sur la paroi rigide du conteneur crée une onde de choc qui permet de décrocher des plaques de produit accumulées sur les parois et formant la base de la voûte à détruire. Cette technique peut être apparentée à celle utilisée pour déclencher des avalanche en montagne à l'aide d'une charge explosive relativement faible, mais placée à des endroits déterminés très sensibles. En ce qui concerne le dévoûtage dans des conteneurs rigides, la technique utilisant un maillet n'est pas totalement fiable et de plus, l'impact du maillet sur les parois du conteneur peut endommager ou du moins déformer les parois. Cette technique nécessite également l'emploi d'un opérateur qui doit surveiller l'écoulement du produit stocké dans le conteneur et cogner la ou les parois du conteneur dès qu'il observera l'arrêt de l'écoulement. Cette technique de dévoûtage entièrement manuelle n'offre par conséquent pas les meilleures garanties. Une autre technique de dévoûtage bien connue consiste à placer le conteneur rigide rempli de produit sur une table vibrante équipé d'un vibreur. Les vibrations générées par la table sont transmises par la structure métallique du conteneur rigide jusqu'au produit qu'il contient et empêche théoriquement toute formation de structure de voûte à l'intérieur du conteneur. Cependant, dans le cas de produit constitué de deux composants de masse volumique et de densité différentes, les vibrations générées par le vibreur ont pour résultat de séparer les deux composants. I1 se crée par conséquent une véritable ségrégation des composants qui fait perdre au produit complexe les propriétés caractéristiques provenant du mélange des deux composants. Cela est notamment le cas dans le domaine pharmaceutique, ou certaines poudres sont constituées de deux types de granulé différents : toute ségrégation ou séparation des deux composants a des conséquences néfastes qui peuvent rendre le produit inutilisable. Par conséquent, pour de tels produits, il est impossible d'utiliser une table vibrante pour le vidage de conteneur. Dans ce cas, la seule technique utilisable reste le maillet précédemment décrit. Le problème que pose la présente invention est de détruire assurément toutes structures de voûte qui pourrait se former dans un conteneur rigide, sans qu'il soit nécessaire qu'un opérateur assiste en permanence le vidage du conteneur, et sans risque de ségrégation ou de séparation dans le cas de produit complexe. La présente invention résout ce problème avec un dispositif de secouage de conteneur rigide pour faciliter le vidage du conteneur, et particulièrement détruire toutes structures de voûte qui se forment dans le conteneur lors de son vidage, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de réception pour recevoir un conteneur rigide ; des moyens de déplacement pour déplacer lesdits moyens de réception dans un plan sensiblement horizontal, et des moyens d'arrêt pour stopper net le déplacement desdits moyens de réception généré par lesdits moyens de déplacement de manière à créer un choc brutal au niveau du conteneur rigide. L'arrêt brusque du conteneur réalise le décrochement des plaques de produits formées sur les parois intérieures du conteneur, et la voûte est alors déstabilisée par sa base. Le déplacement dans un plan sensiblement horizontal permet d'éviter tout compactage du produit qui permettrait au contraire de consolider la structure de voûte. La technique de secouage selon l'invention allie à la fois l'efficacité du maillet en ce qui concerne la brutalité du choc, et la sécurité de la table vibrante, en ce que le conteneur ne peut pas être endommagé. Avantageusement, les moyens de réception comprennent une table mobile montée rotative sur une table fixe autour d'un axe vertical. D'autre part, les moyens de déplacement comprennent un vérin pneumatique, hydraulique ou électrique. Selon une forme de réalisation, le vérin est fixé par une de ses extrémité à la table mobile et par l'autre extrémité à la table fixe. Selon une autre caractéristique, les moyens d'arrêt comprennent une butée fixe et une butée mobile solidaire des moyens de réception. Selon une forme de réalisation préférée, lequel des moyens de détection d'écoulement sont prévus pour détecter l'écoulement de produit à la sortie du conteur rigide et commander l'actionnement du dispositif de secouage en cas de détection d'un arrêt de l'écoulement. Les moyens de détection permettent une totale autonomie du dispositif de secouage, en ce sens que le vidage de conteneur n'a plus besoin d'être surveillé par un opérateur. Dès lors que le vidage est interrompu, le dispositif de secouage est actionné pour détruire la structure de voûte qui s'est formée dans le conteneur. Selon une autre caractéristique, les moyens de réception comprennent un cylindre de vidage adaptable de manière étanche à une sortie des conteneur rigide, ledit cylindre de vidage étant monté sur ressorts pour améliorer le contact d'étanchéité. La présente invention a également pour objet un procédé de vidage de conteneur rigide pour faciliter le vidage du conteneur, et particulièrement détruire toute structure de voûte qui se forme dans le conteneur lors de son vidage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de déplacer ledit conteneur rigide dans un plan sensiblement horizontal, puis de stopper net le déplacement dudit conteneur pour le soumettre à un choc brutal. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de description détaillée qui va suivre donnant à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins joints une forme de réalisation de l'invention. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de secouage réalisé conformément à la présente invention, - la figure 2 est une vue en coupe latérale verticale du dispositif de secouage de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de secouage de la figure 1. Le dispositif de secouage selon l'invention décrit ci-après comprend des moyens de réception adaptés à recevoir un conteneur rigide métallique monté sur une embase carrée ou rectangulaire. Le conteneur rigide en lui comprend généralement une trémie de forme pyramidale inversée fermée par une vanne de vidage et un corps de conteneur généralement carrée ou rectangulaire. L'ensemble du conteneur rigide avec son embase carrée ou rectangulaire définit ainsi un volume parallélépipédique. En se référant maintenant plus particulièrement aux figures, on peut voir que le dispositif de secouage de l'invention comprend essentiellement deux éléments constitutifs principaux, à savoir une table rotative désignée dans son ensemble par la référence numérique 1, et une table fixe désignée dans son ensemble par la référence numérique 2. Le dispositif de secouage ainsi constitué repose au sol par des pieds robustes 22, et il est préférable d'installer le dispositif de secouage sur un socle solide, car le dispositif de secouage qui présente en lui déjà un certain poids est amené à recevoir des charges excédant plusieurs tonnes. La table rotative 1 constitue des moyens de réception permettant de recevoir l'embase carrée ou rectangulaire d'un conteneur rigide tel que décrit ci-dessus. La table rotative 1 comprend donc un cadre renforcé 10 de forme correspondante, à savoir carrée ou rectangulaire, pourvu à ces quatre coins d'ailes de positionnement et de centrage 11 facilitant l'opération de positionnement d'un conteneur rigide sur la table rotative 1. La table rotative peut tourner autour d'un axe central fictif vertical passant par le milieu du cadre 10. La table rotative 1 est également pourvue en son centre d'un cylindre de vidage 13 dont l'axe de révolution est parfaitement centré sur l'axe de rotation de la table rotative. Ce cylindre de vidage 13, comme on peut le voir plus précisément sur la figure 2, est monté sur une platine de compensation 12, elle-même montée sur des ressorts 15 qui prennent appui sur le cadre 10. Le cylindre de vidage 13 est également pourvu d'une gorge annulaire dans laquelle est inséré un joint d'étanchéité 14 destiné à venir en contact d'étanchéité avec le bord inférieur du conteneur rigide équipé de la vanne de vidage. Le montage sur ressorts 15 du cylindre de vidage 13 permet d'améliorer la qualité du contact d'étanchéité avec le conteneur rigide. Avantageusement, le déplacement vers le bas du cylindre de vidage possible grâce à son montage sur la platine de compensation 12 montée sur ressorts, peut être limité de telle sorte que le joint d'étanchéité 14 est fortement comprimé par l'extrémité inférieure du conteneur rigide. L'extrémité inférieure du cylindre de vidage 13 est disposé dans un tambour d'évacuation 23 solidaire de la table fixe 2 comme expliqué plus en détail ci-après. Le tambour d'évacuation 23 de diamètre supérieur est relié au cylindre de guidage 13 par l'intermédiaire d'un joint de compensation, non représenté, qui permet une rotation relative du cylindre de vidage 13 par rapport au tambour d'évacuation 23 autour de l'axe vertical commun du cylindre 13 et du tambour 23. Pour permette la rotation de la table rotative 1 sur la table fixe 2, il est prévu un roulement à bille 21 de grande dimension et capable de supporter de lourdes charges. Par exemple, un roulement à bille de tourelle de char convient parfaitement. Quant à la table fixe 2, elle est essentiellement constituée d'un cadre robuste 20 monté sur des pieds 22. Le cadre 20 est pourvu en son centre du tambour d'évacuation 23 qui coopère de la manière précédemment décrite avec le cylindre de vidage 13. En contrebas du tambour, la table 2 peut être pourvu d'un dispositif de transport 6 pour évacuer le produit vidé. Sur la figure 2, le tambour 23 est équipé d'un moto-réducteur entraînant une vis d'évacuation 6. Selon l'invention, il est prévu un vérin 3 de préférence pneumatique pour déplacer la table rotative 1 autour de l'axe fictif vertical imposé par le roulement à bille 21. Pour ce faire, une des extrémités du vérin 3 est fixée au cadre 20 de la table fixe 2 par une articulation de pivotement, alors que l'autre extrémité du vérin est fixée au cadre 10 de la table rotative 1 par une autre articulation pivotante. La position de repos du dispositif de secouage est celle représentée sur la figure 1. Dans cette position, le vérin 3 est complètement rétracté. Lorsque du fluide hydraulique par exemple de l'air, est alimenté au vérin 3, celui-ci s'étend et pousse la table rotative 1, ce qui génère un mouvement de rotation. Selon l'invention, ce mouvement rotatif de la table 1 généré par le vérin 3 est stoppé net par le contact brutal d'une butée mobile 41 solidaire de la table rotative 1 contre une butée fixe 42 solidaire de la table fixe 2. Avantageusement, pour atténuer le bruit généré par le choc brutal, au moins une des deux surfaces de butée peut être recouverte d'un matériau non amortissant, mais qui permet d'atténuer le bruit. Le choc généré par l'arrêt brutal de la table rotative 1 dans son mouvement de rotation se propage dans le conteneur rigide qui est disposé sur la table 1. L'onde de choc ainsi générée, permet de décrocher les plaques de produit accumulées sur les parois du conteneur et formant les bases de la structure de voûte. Le glissement des plaques de produit dans le conteneur a pour effet de détruire la structure de voûte et le produit contenu dans le conteneur peut à nouveau s'écouler à travers la vanne de vidage du conteneur et le cylindre de vidage 13 de la table rotative. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, il est prévu un détecteur d'écoulement 5 qui permet de détecter la présence ou l'absence d'écoulement au niveau du cylindre de vidage 13 ou du tambour d'évacuation 23 comme représenté sur la figure 2. Le détecteur d'écoulement 5 est relié par une ligne 51 à une unité de commande non représentée, à laquelle il envoie un signal d'absence d'écoulement dès que l'écoulement est stoppé. L'unité de commande actionne alors le dispositif de secouage de la manière décrite précédemment. Tant qu'aucun écoulement n'est détecté par le détecteur 5, le dispositif de secouage continue à générer des chocs brutaux. On peut par exemple limiter le nombre de chocs à trois en l'absence d'écoulement, ce qui permet de garantir assurément qu'il n'y a plus de produit dans le conteneur. Ainsi, une opération complète de vidage d'un conteneur rigide se déroule de la manière suivante. On dispose à l'aide d'un engin de levage un conteneur rigide plein sur la table rotative 1. Les ailes de positionnement 11 assure le centrage du conteneur sur la table rotative 1 et le cylindre de guidage 13 monté sur ressort assure une bonne étanchéité au niveau de la vanne de vidage. La vanne de vidage du conteneur rigide peut alors être ouverte et l'écoulement de produit commence alors. Au cas où une structure de voûte se formerait dans le conteneur rigide lors du vidage, elle est détectée par le détecteur d'écoulement 5 et le vérin pneumatique 3 est alors actionné de manière à entraîner la table rotative 1 en rotation jusqu'à venir en contact brutal contre la butée 42. Un choc brutal suffit généralement à détruire la structure de voûte, et l'écoulement de produit recommence à nouveau. En cas de produits particulièrement sujets à former des structures de voûte stables, un deuxième actionnement du vérin pneumatique 3 est alors nécessaire. Le vidage du conteneur se poursuit alors jusqu'à vidage complet du conteneur. Le détecteur d'écoulement 5 ne détectant alors plus aucun écoulement, commande l'actionnement du vérin pneumatique 3. Après trois chocs consécutifs, le dispositif de secouage est arrêté et on est sûr qu'il ne reste plus de produit dans le conteneur. Revendications 1.- Dispositif de secouage de conteneur rigide pour faciliter le vidage du conteneur, et particulièrement détruire toutes structures de voûte qui se forment dans le conteneur lors de son vidage, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de réception (1) pour recevoir un conteneur rigide; - des moyens de déplacement (3) pour déplacer lesdits moyens de réception dans un plan sensiblement horizontal, et - des moyens d'arrêt (4) pour stopper net le déplacement desdits moyens de réception (1) généré par lesdits moyens de déplacement (3) de manière à créer un choc brutal au niveau du conteneur rigide. 2.- Dispositif de secouage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de réception comprennent une table mobile (1). 3.- Dispositif de secouage selon la revendication 2, dans lequel la table mobile (1) est montée rotative sur une table fixe (2) autour d'un axe vertical. 4.- Dispositif de secouage selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les moyens de déplacement comprennent un vérin pneumatique, hydraulique ou électrique (3). 5.- Dispositif de secouage selon les revendications 3 et 4, dans lequel le vérin (3) est fixé par une de ses extrémité à la table mobile (1) et par l'autre extrémité à la table fixe (2). 6.- Dispositif de secouage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens d'arrêt (4) comprennent une butée fixe (42) et une butée mobile (41) solidaire des moyens de réception. 7.- Dispositif de secouage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel des moyens de détection d'écoulement (5) sont prévus pour détecter l'écoulement de produit à la sortie du conteur rigide et commander l'actionnement du dispositif de secouage en cas de détection d'un arrêt de l'écoulement. 8.- Dispositif de secouage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de réception (1) comprennent un cylindre de vidage (13) adaptable de manière étanche à une sortie des conteneur rigide, ledit cylindre de vidage étant monté sur ressorts (15) pour améliorer le contact d'étanchéité. 9.- Procédé de vidage de conteneur rigide pour faciliter le vidage du conteneur, et particulièrement détruire toute structure de voûte qui se forme dans le conteneur lors de son vidage, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de déplacer ledit conteneur rigide dans un plan sensiblement horizontal, puis de stopper net le déplacement dudit conteneur pour le soumettre à un choc brutal.