Brevet FR2780027A1 — publié le 19991224

Dispositif de bouche d'ensachage pour installation ensacheuse de produits pulvérulents. L'invention concerne le domaine des installations utilisées pour mettre en sac des produits se présentant sous forme de poudre, de granulés, de poussières, ou de tout autre produit constitué de particules de petites tailles. Dans la suite de la présente description, ces produits seront ci-après désignés par les termes génériques "produits pulvérulents". Les installations ensacheuses de produits pulvérulents connues de l'état de la technique permettent de distribuer un produit pulvérulent à partir d'une bouche de distribution, dans des sacs qui sont amenés tour à tour au-dessous de cette bouche. De telles installations mettent en oeuvre une distribution par gravité du produit pulvérulent à partir d'une trémie. Le dispositif de bouche d'ensachage prévu à la sortie de la trémie est conçu pour pouvoir s'ouvrir et se fermer de façon à distribuer des quantités constantes de produits pulvérulents dans chaque sac. Les temps d'ouverture et de fermeture de cette bouche d'ensachage sont bien évidemment calculés en fonction du volume des sacs et du volume de produit pulvérulent à distribuer dans ceux-ci ainsi qu'en fonction de la nature, de la densité et de la fluidité du produit distribué. Les dispositifs de bouche d'ensachage prévus dans la partie inférieure des trémies des ensacheuses doivent permettre de résoudre un certain nombre de problèmes. En premier lieu, ces bouches d'ensachage doivent assurer l'étanchéité entre la trémie et les sacs en cours de remplissage. En effet, les produits pulvérulents ensachés présentent fréquemment une densité et une taille particulaire très faibles en faisant des matériaux qui ont tendance à se diffuser dans l'atmosphère lorsqu'ils sont distribués dans les sacs. Les bouches des ensacheuses de l'état de la technique étant positionnées généralement juste au-dessus ou juste au niveau de la gueule du sac à remplir, ce problème est accru lorsque la hauteur du sac est importante et que les produits pulvérulents distribués tombent donc de haut. Les dispositifs de bouches d'ensachage des installations ensacheuses de l'état de la technique ne permettent pas d'assurer une étanchéité fiable entre les sacs et la trémie de distribution. Il est ainsi très fréquent d'observer des "fumerolles" s'échappant des sacs en cours de remplissage. En fait, les fuites de matériaux pulvérulents sont aussi le résultat d'une mauvaise évacuation de l'air présent dans le sac au moment de son remplissage. Au moment o la dose de produit pulvérulent est envoyée dans le sac, une compression de l'air présent dans celui-ci se produit. Cet air comprimé s'échappe par tous les orifices disponibles provoquant des fuites qui peuvent provoquer les "fumerolles" mentionnées ci-dessus mais également gêner le bon fonctionnement de certains organes de l'installation ensacheuse. Encore, un inconvénient observé dans les installations ensacheuses de l'état de la technique est constitué par le fait que, certains produits pulvérulents à distribuer pouvant avoir une tendance à motter, un colmatage peut être observé au niveau de la bouche d'ensachage, résultant de la diminution de fluidité du produit à distribuer dans les sacs. Pour résoudre ce problème il a déjà été proposé dans l'état de la technique de pourvoir les bouches d'ensachage d'une vis sans fin disposée selon l'axe vertical de la trémie et permettant de casser les mottes de produits pulvérulents formées et ainsi de diminuer le risque de colmatage de la bouche d'ensachage. Toutefois, les résultats obtenus grâce à une telle technique ne sont pas toujours très satisfaisants et la vis diminue le débit d'écoulement. L'objectif de la présente invention est de proposer un dispositif de bouches d'ensachage pour installation ensacheuse de produits pulvérulents ne présentant pas les inconvénients de l'état de la technique. En particulier, un des objectifs de la présente invention, est de proposer un tel dispositif de bouches d'ensachage qui permette d'assurer une étanchéité fiable et constante dans le temps entre les sacs et l'extrémité inférieure de la trémie, et ainsi d'éviter toute fuite de matériaux pulvérulents dans l'atmosphère à proximité de l'installation ensacheuse. On rappelera qu'un tel objectif est particulièrement crucial au vu des nouvelles dispositions légales qui requièrent que le personnel travaillant à proximité de matériaux pulvérulents soit protégé. On sait en effet que les matériaux pulvérulents de très faible granulométrie peuvent avoir des effets pathologiques, notamment pulmonaires, même s'ils sont constitués de matières non toxiques, l'effet pathologique observé résultant de cette très faible granulométrie. Encore un autre objectif de la présente invention, est de décrire un tel dispositif qui permette de désaérer de façon efficace les sacs au cours de l'opération de remplissage, et ainsi d'éviter l'émission de "fumerolles". En d'autres termes, un objectif de l'invention est donc de proposer des moyens permettant de canaliser l'évacuation d'air du sac lors de son remplissage. Encore un autre objectif de la présente invention est de divulguer un tel dispositif qui contribue à éviter le colmatage des produits pulvérulents, même ceux ayant tendance à motter. Ces différents objectifs ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à l'invention qui concerne un dispositif de bouche d'ensachage pour installation ensacheuse de produit pulvérulent, ladite installation ensacheuse incluant au moins une trémie de distribution par gravité dudit produit pulvérulent dans au moins un sac, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un manchon souple relié par son extrémité supérieure à ladite trémie et dont l'extrémité inférieure constitue une ouverture de distribution dudit produit pulvérulent à l'intérieur dudit sac, et des moyens d'ouverture et de fermeture dudit manchon souple permettant de conférer à celui-ci au moins une position d'ouverture autorisant la distribution par gravité du produit dans le sac et une position de fermeture empêchant la distribution du produit dans ledit sac. La caractéristique essentielle de la présente invention est donc constituée par l'utilisation, pour former la bouche d'ensachage de l'installation ensacheuse, d'un manchon en liaison avec la trémie par lequel le produit sortant de la trémie va être évacué et par l'utilisation de moyens permettant d'ouvrir et de fermer ce manchon afin de stopper la distribution de produits pulvérulents dans les sacs. De tels moyens permettent d'introduire le manchon dans un sac et ainsi de limiter la hauteur de chute du produit distribué, le manchon permettant de diminuer la hauteur entre l'orifice de distribution, constitué par l'extrémité inférieure du manchon, et le fond du sac à remplir. On comprendra que les sacs à remplir pourront être positionnés successivement au-dessous de la bouche d'ensachage en faisant pénétrer à l'intérieur de ceux-ci tout ou partie du manchon. Toutefois, selon une variante préférentielle de l'invention, le dispositif comprend de plus des moyens de déplacement relatif dudit sac par rapport audit manchon souple permettant de positionner tout ou partie dudit manchon souple à l'intérieur du sac. Grâce à de tels moyens, le manchon peut être descendu à l'intérieur du sac ou au contraire les sacs peuvent être remontés vers le manchon. En limitant la hauteur de chute du produit pulvérulent à l'intérieur du sac, l'invention permet de limiter la formation des poussières fines en suspension et donc de limiter les fuites de produits pulvérulents. Dans une version améliorée du dispositif proposé par l'invention, lesdits moyens de déplacement relatif dudit sac par rapport audit manchon souple sont reliés à des moyens permettant de faire varier le positionnement du manchon par rapport au sac au cours du remplissage de celui-ci. Il sera ainsi possible de positionner l'extrémité du manchon à proximité du fond du sac au début du remplissage et de remonter progressivement le manchon, par exemple de façon telle que l'extrémité de celui-ci reste à une distance à peu près constante du niveau augmentant progressivement de produit pulvérulent dans le sac. Une telle caractéristique permettra de ne pas limiter le taux de remplissage des sacs. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le dispositif comprend des moyens de maintien de la gueule du sac au moins durant la distribution par gravité du produit dans celui-ci. On pourra envisager de réaliser les moyens d'ouverture et de fermeture du manchon souple sous différentes formes. Toutefois, selon une variante intéressante de l'invention, ces moyens comprennent au moins deux volets mobiles permettant de pincer ladite extrémité inférieure dudit manchon souple dans ladite position de fermeture. De tels volets mobiles pourront être actionnés grâce à des moyens mécaniques simples, hydrauliques, pneumatiques ou électriques. Ces volets mobiles seront rapprochés pour pincer l'extrémité inférieure du manchon et ainsi bloquer la distribution du produit pulvérulent dans le sac et seront écartés pour permettre à l'extrémité libre du manchon de s'ouvrir et donc autoriser la distribution du produit pulvérulent dans le sac. Les temps d'ouverture et de fermeture des volets seront bien évidemment contrôlés par des moyens adéquats de façon à distribuer dans les sacs la dose de produit pulvérulent souhaitée. Selon une variante préférentielle de l'invention, les moyens de maintien de la gueule du sac comprendront avantageusement au moins deux plaques mobiles formant pince avec les volets mobiles cités ci-dessus. Grâce à de tels moyens, il est possible de maintenir les bords de la gueule du sac en les bloquant entre les volets et ces plaques mobiles. Pour certains types de sacs, il sera également nécessaire d'utiliser préférentiellement des moyens de maintien de la geule du sac comprenant aussi deux pinces latérales permettant d'étirer le sac. On pourra envisager de réaliser les moyens de déplacement relatif du sac par rapport au manchon souple sous différentes formes. Toutefois, ces moyens de déplacement relatif comprennent préférentiellement au moins un vérin monté sur la trémie permettant de déplacer verticalement l'ensemble constitué par la trémie et le manchon souple. Comme il sera explicité ci-après plus en détails, le dispositif décrit ci-dessus permet d'évacuer plus facilement l'air contenu dans les sacs au moment de leur remplissage. Lors de l'opération d'ensachage, cet air est évacué par un volume prévu entre le manchon et les volets mobiles cités ci-dessus. Selon une variante préférentielle particulièrement intéressante de l'invention, le dispositif de bouche d'ensachage comprend des moyens de filtration de l'air évacué par ce volume lors du remplissage du sac permettant de retenir les fines poussières entraînées avec cet air évacué. Enfin, on notera que le manchon souple pourra être réalisé en différents matériaux, notamment des matériaux textiles, mais qu'il sera préférentiellement réalisé en matière plastique. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation de celle-ci en référence aux dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un dispositif de bouche d'ensachage selon l'invention, en position de non- distribution de produit pulvérulent; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du dispositif représenté à la figure 1 en position de distribution de produit pulvérulent dans le sac; - la figure 3 représente une vue de face du dispositif montré aux figures 1 et 2. En référence à la figure 1, le dispositif de bouche d'ensachage représenté est destiné à être installé sur une installation ensacheuse incluant une trémie 1 dans laquelle est stockée un produit pulvérulent à distribuer dans des sacs 3. Ce dispositif de bouche d'ensachage comprend un manchon 2 réalisé en un matériau plastique qui, dans le présent mode de réalisation, est constitué par du Linatex (marque déposée). Ce dispositif de bouche d'ensachage comprend par ailleurs un bâti 10 sur lequel sont montés des moyens de maintien 6 de la gueule du sac 3. Ces moyens de maintien de la gueule du sac comprennent deux plaques mobiles 6a, 6b dont les extrémités inférieures forment pinces. Chacune des plaques mobiles 6a, 6b est constituée de deux sous-plaques articulées en rotation autour d'axes de rotation 6c, 6d. Le dispositif de bouche d'ensachage représenté comprend par ailleurs des moyens 4 permettant de pincer l'extrémité inférieure du manchon souple 2. Dans le cadre du présent mode de réalisation, ces moyens 4 sont constitués par deux volets mobiles 4a, 4b. Le dispositif de bouche d'ensachage comprend par ailleurs des moyens de déplacement de l'ensemble constitué par la trémie 1 et le manchon souple 2 en translation verticale selon une course dont l'amplitude est symbolisée par la double flèche A montrée à la figure 1 (et à la figure 2). Ces moyens 5 sont représentés sur la figure 3. Ils comprennent deux vérins Sa, 5b permettant d'abaisser l'ensemble constitué par la trémie 1 et le manchon 2 de façon à faire pénétrer le manchon plus ou moins à l'intérieur du sac. La figure 3 permet également de visualiser de façon plus précise les moyens d'actionnement 4c des volets mobiles permettant à ceux-ci d'adopter deux positions, à savoir: - une première position de pincement de l'extrémité inférieure du manchon 2 (voir figure 1) et, - une seconde position, selon laquelle les volets 4a, 4b sont écartés l'un de l'autre et ne touchent pas le manchon souple 2 (voir figure 2). Enfin, en référence à la figure 3, on notera également que le dispositif de bouche d'ensachage selon l'invention comprend également des pinces latérales 7a,7b permettant de tirer sur les bords du sac. L'exemple de dispositif représenté est plus particulièrement adapté à l'ensachage de produits pulvérulents dans des sacs présentant une section transversale carrée ou rectangulaire. Le fonctionnement du dispositif représenté est le suivant. Dans un premier temps, les pinces latérales 7a, 7b sont actionnées pour saisir les extrémités latérales supérieures d'un sac à remplir 3 avec un matériau pulvérulent (non représenté) présent dans la trémie 1. Les vérins 5a, 5b sont actionnés de façon à positionner la trémie 1 et le manchon 2 en position haute. Par ailleurs, les volets mobiles 4a, 4b sont actionnés grâce au moyen d'actionnement 4c de façon à ce que leurs extrémités inférieures pincent l'extrémité inférieure du manchon 2 et ferment celui-ci. Les plaques 6a, 6b sont quant à elles positionnées de façon à maintenir les bords de la gueule du sac, qui se retrouvent coincés entre les volets 4a, 4b et les extrémités 6e, 6f des plaques 6a,6b. Dans une telle position, telle que réprésentée à la figure 1, le produit pulvérulent contenu dans la trémie 1 ne peut être distribué dans le sac, l'extrémité du manchon 2 étant fermée par les volets. Lors de l'étape suivante du cycle de remplissage, les moyens d'actionnement 4c des volets mobiles 4a, 4b sont mis en oeuvre de façon à: - libérer l'extrémité inférieure du manchon 2 et, - ouvrir la gueule du sac tout en maintenant l'étanchéité de celle-ci. L'ouverture de la gueule du sac simultanément à l'écartement des volets 4a, 4b est rendue possible grâce à la mobilité des plaques mobiles 6a, 6b selon les axes de rotation 6c, 6d. Concomitamment, les vérins 5a, 5b sont actionnés de façon à descendre l'ensemble constitué par la trémie 1 et le manchon souple 2 de façon telle que l'extrémité inférieure de ce manchon souple 2 se rapproche du fond du sac. En pratique, la course A définie par les vérins Sa, 5b dépendra de la taille du sac mais également de la nature du produit pulvérulent et du taux de remplissage du sac que l'on voudra obtenir. De façon à obtenir un taux de remplissage maximal du sac, il pourra être prévu des moyens permettant de remonter progressivement la trémie 1 et le manchon 2 au fur et à mesure du remplissage du sac. Lors de ce remplissage, la combinaison des volets mobiles 4a, 4b avec les plaques mobiles 6a, 6b)permet d'assurer l'étanchéité du sac lors du remplissage. Ainsi, aucune "fumerolle" n'est observée lors du remplissage de ce sac. Lors de l'actionnement des volets mobiles 4a, 4b entraînant le mouvement des plaques mobiles 6a, 6b, l'extrérnité inférieure du manchon 2 est libérée et des passages 1 la, 1 lb sont ménagés entre les volets 4a, 4b respectivement et le manchon souple 2. Ces passages, que l'on peut voir sur la figure 2, permettent l'évacuation de l'air contenu dans le sac 3 lors du remplissage de celui-ci par du matériau pulvérulent provenant de la trémie 1 et transitant par le manchon 2. L'évacuation contrôlée de l'air contenu dans le sac 3)au fur et à mesure du remplissage est symbolisée par les flèches 12a, 12b indiquées sur la figure 2. Une fois la dose de matériaux pulvérulents distribuée dans le sac 3 les vérins Sa, 5b sont actionnés de façon à replacer l'ensemble constitué par la trémie 1 et le manchon 2 en position supérieure et concomitament, les moyens d'actionnement 4c prévus sur les volets mobiles 4a, 4b sont mnis en oeuvre de façon à ce que les extrémités inférieures de ces volets mobiles 4a, 4b pincent à nouveau l'extrémité inférieure du manchon 2 et bloquent ainsi la distribution de produits pulvérulents. Les plaques mobiles 6a, 6b sont ensuite écartées, ainsi que les pinces latérales 7a, 7b de façon à libérer le sac ainsi rempli. L'air provenant du sac rempli est évacué par une canalisation 13 pourvue de moyens de filtration (non représentés) permettant de retenir les particules de matériaux pulvérulents contenus dans cet air. Grâce à une telle installation, il est possible de remplir des sacs de façon efficace en évitant l'émission de "fumerolles", en supprimant les problèmes de colmatage, et en favorisant l'évacuation de l'air contenu dans les sacs au moment du remplissage tout en assurant l'étanchéité du sac lors de cette opération. Le mode de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de l'invention. En conséquence, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir de son cadre. En particulier, on notera que la forme des volets mobiles, des plaques mobiles, du manchon souple pourront être différentes de celles indiquées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bouche d'ensachage pour installation ensacheuse de produit pulvérulent, ladite installation ensacheuse incluant au moins une trémie (1) de distribution par gravité dudit produit pulvérulent dans au moins un sac (3), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un manchon souple (2) relié par son extrémité supérieure à ladite trémie et dont l'extrémité inférieure constitue une ouverture de distribution dudit produit pulvérulent à l'intérieur dudit sac (3), et des moyens (4) d'ouverture et de fermeture dudit manchon souple (2) permettant de conférer à celui-ci au moins une position d'ouverture autorisant la distribution par gravité du produit dans le sac (3) et une position de fermeture empêchant la distribution du produit dans ledit sac (3). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens (5) de déplacement relatif dudit sac (3) par rapport audit manchon souple (2) permettant de positionner tout ou partie dudit manchon souple (2) à l'intérieur du sac. 3. Dispositif selon la revenication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens (5) de déplacement relatif dudit sac (3) par rapport audit manchon souple (2) sont reliés à des moyens permettant de faire varier le positionnement du manchon par rapport au sac au cours du remplissage de celui-ci. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que lesdits moyens (4) d'ouverture et de fermeture dudit manchon souple (2) comprennent au moins deux volets mobiles(4a,4b) permettant de pincer ladite extrémité inférieure dudit manchon souple (2) dans ladite position de fermeture. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (6) de maintien de la gueule du sac au moins durant la distribution par gravité du produit dans ledit sac. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens (6) de maintien de la gueule du sac comprennent au moins deux plaques mobiles (6a,6b) formant pince avec lesdits volets (4a,4b). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien de la gueule du sac comprennent deux pinces latérales (7a,7b) d'étirement dudit sac (3). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que lesdits moyens (5) de déplacement relatif dudit sac (3) par rapport audit manchon souple (2) comprennent au moins un vérin (5a, 5b) monté sur ladite trémie (1) permettant de déplacer verticalement ledit manchon souple (2). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de filtration de l'air évacué lors du remplissage dudit sac (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que ledit manchon souple (2) est réalisé en matière plastique.