Brevet FR2800036A1 — publié le 20010427

INSTALLATION DE VIDANGE AUTOMATIQUE DU CONTENU SACS RENFERMANT DES PRODUITS EN POUDRE, EN GRAINS OU AUTRES présente invention concerne une installation pour vider automatiquement le contenu de sacs renfermant des produits en poudre, en grains autres. De nombreuses industries utilisent des produits en poudre en grains qu'elles reçoivent conditionnés en sacs, par exemple des sacs papier kraft ou en matière plastique, généralement d'un poids de l'ordre de 25 à 50 kilos. La vidange du contenu des sacs peut être réalisée manuellement, mais il s'agit là d'une opération pénible, envisageable pour des petits nombres de sacs uniquement. Pour le traitement de grandes quantités, on a développé des installations qui assurent l'ouverture automatique des sacs, la vidange du produit dans une trémie de réception et l'évacuation des sacs vides vers une zone de stockage, en vue de la mise au rebut. Cependant, les installations existantes sont de conception relativement complexe. En outre, il est en pratique peu aisé d'accéder à l'intérieur de la structure par exemple pour les opérations de réparation ou de debourrage interne, ou pour les interventions de maintenance. D'autre part, les modifications de configuration pour adapter l'installation au type ou gabarit de sac à traiter ne sont généralement pas très simple à réaliser. présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une installation simple et fiable, qui permet la vidange automatique des sacs à des cadences élevées, qui peut aisément être adaptée à tous les types sacs et dont les différents éléments constitutifs sont très facilement accessibles. L'installation conforme à la présente invention comprend poste d'entrée des sacs pleins, des moyens de découpe des sacs, des moyens de séparation sac/produit, des moyens de réception pour le produit et moyens de réception pour les sacs vides. Cette installation est caractérisée le fait qu'elle comporte - des moyens adaptés pour prendre en charge sacs par une de leurs extrémités en vue d'assurer leur suspension ou leur maintien en position debout au-dessus des moyens de réception du produit, - moyens qui permettent la découpe du fond des sacs pour permettre vidange gravitaire du produit dans lesdits moyens de réception, et - des moyens qui permettent l'évacuation des sacs vides vers leurs propres moyens de réception. Selon une forme de réalisation préférée, cette installation comprend - un convoyeur sans fin motorisé dont l'extrémité amont qui se situe au niveau du poste d'entrée permet la réception des sacs pleins en position debout, et dont l'extrémité aval aboutit au-dessus d'une trémie de réception du produit conditionné, - un système d'embrochage de la partie supérieure des sacs, constitué d'une broche disposée dans l'alignement du convoyeur motorisé, en regard et au- dessus celui-ci, l'extrémité en porte-à-faux de ladite broche s'étendant au- dessus l'extrémité aval dudit convoyeur et son extremité amont étant solidaire moyens supports, - des moyens de découpe du fond des sacs aménagés au niveau du plan de transport du convoyeur motorisé, et - des moyens de découpe de la partie supérieure des sacs pour assurer leur libération de la broche, lesquels moyens de découpe sont situés au niveau de ladite broche, en aval de la zone de vidange gravitaire du produit et au-dessus des moyens de réception des sacs vides. Toujours selon l'invention, le convoyeur motorisé comporte deux bandes sans fin parallèles entre lesquelles est prévu un espace permettant le passage des moyens de découpe du fond des sacs. Ces moyens de découpe se présentent avantageusement sous la forme de deux lames circulaires disposées l'une à la suite de l'autre et inclinées à l'inverse l'une de l'autre pour réaliser une découpe en Vé dans le fond des sacs. Selon une autre caractéristique de l'invention, la broche et les moyens de découpe de la partie supérieure des sacs sont montés un même support réglable en hauteur, pour permettre d'adapter la machine gabarit des sacs que l'on désire vider. Selon une autre particularité, les moyens de découpe de la partie supérieure des sacs sont constitués de deux lames circulaires disposées de part et d'autre de la broche et dont les zones actives, proches l'une de l'autre, sont aménagées à proximité de ladite broche. Selon une autre disposition de l'invention, la broche est munie d'un canal interne qui débouche au niveau de son extrémité d'embrochage, lequel canal est connecté à moyens d'alimentation en air sous pression, pour assurer l'injection d'air dans la partie supérieure des sacs au moment de leur embrochage. Selon autre particularité, la broche est munie d'un canal interne débouche niveau de la zone de vidange gravitaire du produit l'intermédiaire ou de plusieurs orifices, lequel ou lesquels orifices sont connectés à moyens d'alimentation en air sous pression adaptés pour générer des jets brusques successifs d'air sous pression dans la partie supérieure sacs en cours de vidange. La broche comporte également moyens pour orienter ces jets d'air de manière à assurer le déplacement sacs vides vers moyens de découpe en vue de leur évacuation gravitaire. Ces moyens particuliers d'orientation du jet d'air sont avantageusement constitués par manchon souple positionné sur la broche de manière à recouvrir le ou les orifices d'éjection d'air. Ce manchon est solidarisé avec la broche entre lesdits orifices et l'extrémité d'embrochage de manière à autoriser la sortie de l'air uniquement par l'autre extrémité dudit manchon, grâce à la souplesse et à l'élasticité du matériau utilisé. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 une représentation schématique générale de l'installation conforme à l'invention, vue de côté ; - la figure 2 montre la même installation vue par dessus ; - la figure 3 est une vue en coupe de l'installation selon 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe de l'installation selon 4-4 de la figure 1 ; - la figure 5 montre la même installation en coupe selon 5-5 de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la broche avec ses moyens d'alimentation en air sous pression illustrés schématiquement ; - la figure 7 montre le principe d'éjection de l'air en dehors de la broche, au niveau de la zone de vidange gravitaire des produits ; - la figure est une vue en coupe agrandie qui montre le positionnement des disques découpe des sacs vides par rapport à la broche. L'installation représentée sur les figures 1 à 5 comprend un dispositif convoyeur 1 agencé pour transporter les sacs pleins 2 en position debout depuis le poste d'entrée 3 jusqu'à un système d'embrochage 4. Le convoyeur 2 est constitué de deux bandes sans fin parallèles 6 s'enroulent autour de deux tambours d'extrémités 7 et 7' dont l'un est motorise. Un espace est ménagé entre les deux bandes parallèles 6 pour permettre passage lames 10 de deux scies circulaires 11 disposées un peu avant l'extrémite aval du convoyeur 1. Les deux lames de coupe 10 débordent au-dessus du plan de transport sacs ; elles sont disposées l'une à la suite de l'autre et elles sont inclinées l'inverse l'une de l'autre de manière à ouvrir le fond des sacs 2 selon découpe en Vé. trémie 14 est prévue sous le tambour d'extrémité aval 7' pour réceptionner le produit conditionné. système d'embrochage des sacs est constitué d'une broche 4 disposee dans l'alignement du convoyeur motorisé 1, en regard et au-dessus de celui-ci. La broche 4 s'étend en porte-à-faux depuis un bâti support réglable en hauteur, jusqu'au-dessus de l'extrémité aval du convoyeur. Dans mode de réalisation illustré, l'extrémité en porte-à-faux de la broche 4 est située sensiblement au-dessus des deux scies circulaires 10. La broche 4 a une forme générale cylindrique et son extrémité est équipée d'une pointe 17 adaptée pour assurer le percement des sacs. Le bâti 15 qui supporte la broche 4 est guidé verticalement sur glissières latérales 19 (figure 5). Ce bâti 15 comporte des moyens permettent de régler son positionnement vertical, constitués d'un système à vis sans fin 20 manoeuvré par un volant 21. Dans une variante de réalisation le dispositif à vis sans fin et volant 20, 21 peut être remplacé par un système à vérin électrique ou pneumatique. Comme cela apparaît sur la figure 6, la broche 4 est emmanchée dans une traverse 22 du bâti 15, et maintenue en position par l'intermédiaire d'une vis de fixation 23. Sur cette figure 6 on remarque que la broche 4 comporte premier canal interne 25 qui débouche, d'un côté au niveau de extrémité d'embrochage par un orifice 26, et de l'autre côté au niveau de extrémité arrière, dans l'orifice central 27 de la traverse creuse 22. Au niveau de cette extrémité arriere, le canal 25 est connecté à des moyens d'alimentation en air sous pression 28 qui sont adaptés pour assurer une éjection d'air en continu par l'orifice Ces moyens d'alimentation en air sous pression sont constitués d'une source d'air comprimé 29 (par exemple la source usine) associée à un dispositif de filtrage 30, à une électrovanne marche/arrêt 31 et à un régulateur de pression avec manomètre 32. La broche 4 comporte encore un second canal interne 34, concentrique au premier, débouche aussi dans l'orifice central 27 de la traverse creuse 22 pour venir connecter à ses propres moyens d'alimentation en air sous pression 35, et qui débouche extérieurement par l'intermédiaire ou de plusieurs orifices 36, au niveau de la zone de la broche 4 qui situe au- dessus de la trémie 14. Les moyens d'alimentation en air sous pression 35 sont adaptés pour assurer des successions de jets brusques d'air sous pression par le ou les orifices 36 ;ils sont constitués d'une source d'air comprime 37 (par exemple la source usine) associée à un dispositif de filtrage 38, à un regulateur de pression avec manomètre 39, à un accumulateur d'air comprimé et à une électrovanne 41. L'alimentation en air sous pression au niveau du ou des orifices de sortie 36 s'effectue par des opérations d'ouverture et de fermeture successives de l'électrovanne 41, l'air comprimé provenant de l'accumulateur 40 alimenté en continu par la source 37. Au niveau du ou des orifices 36 la broche 4 est ceinturée par un manchon souple 42, en caoutchouc par exemple, adapté pour orienter les jets d'air successifs en direction du bâti support 15. Le manchon souple 42 est solidarisé avec la broche 4 dans la zone située entre les orifices 36 et l'extrémité d'embrochage pour éviter le passage d'air de ce côté ; comme cela a été illustré sur la figure 7, lorsque l'air sous pression est éjecté par les orifices 36, la partie du manchon 42 qui est située du côté du support 15 s'ouvre du fait de son élasticite et canalise le jet d'air le long du corps de broche, en direction dudit support Le manchon souple 42 est de préférence logé dans une réservation aménagée sur la périphérie du corps de broche 4 pour ne pas perturber le déplacement des sacs. Comme cela apparaît sur les figures 1, 2 et 5, le bâti mobile 15 supporte également deux scies circulaires 45 dont les lames 46 sont agencées pour assurer la découpe des sacs vides de manière à les libérer de la broche 4 permettre leur évacuation gravitaire vers les moyens de réception 47, apres l'opération de vidange du produit conditionné. Les scies circulaires 45 sont fixées sur une traverse 44 du bâti 15. Les deux lames 46 sont aménagées dans un même plan horizontal, de part et d'autre de la broche 4. Pour assurer libération des sacs de la broche, les zones actives des lames 46 sont disposées à proximité l'une de l'autre et le plus prés possible du corps de broche. Tel qu'on peut le voir en détail sur la figure 8, pour fiabiliser cette opération de découpe, la broche 4 comporte avantageusement une gorge ou une réservation 48 dans laquelle vient s'intégrer la périphérie des lames 46. Au-dessus de la trémie 14, on remarque la présence d'une grille de tamisage 49 associée à des moyens de mise en vibration 50, qui permettent d'assurer la retenue des éventuels déchets et leur évacuation vers les moyens de réception 47 des sacs vides. L'installation comprend encore une unité de dépoussiérage 52, par exemple du type filtre à manche à décolmatage automatique. L'alimentation de l'installation s'effectue en posant les sacs pleins 2 debout sur l'extrémité amont du convoyeur 1 avec, de préférence, leurs grandes faces latérales orientées dans le sens d'avancement. Le dispositif convoyeur 1 transporte les sacs en continu jusqu'aux lames coupe 10 qui découpent leur fond, et jusqu'à l'extrémité en porte-à-faux de broche 4 qui transperce leur partie supérieure grâce à la pointe 17 (figure 3). positionnement en hauteur de la broche 4 est préalablement ajusté par manoeuvre du volant 21, en fonction du gabarit des sacs que l'on traite. Après avoir traversé la partie avant du sac, la pointe de broche se situe à l'intérieur du volume de conditionnement et l'air sous pression insufflé en continu par l'orifice d'extrémité 26 assure le gonflement la partie supérieure du sac. Ce gonflement permet de limiter la présence plis internes dans l'enveloppe de conditionnement, susceptibles de retenir partie du produit conditionné ; il permet également de bien conformer le sac pour optimiser le percement de sa partie arrière. Les sacs éventrés au niveau de leur fond et pris en charge par la broche 4 au niveau leur extrémité supérieure continuent leur déplacement jusqu'à l'extrémite aval du convoyeur. A ce niveau, (figure 4) les sacs de conditionnement sont maintenus suspendus en position debout au-dessus de la trémie de réception 14 et le produit conditionné tombe par simple gravité dans ladite trémie. Simultanément, les jets d'air provenant des orifices 36 assurent une vibration des flancs des sacs pour optimiser la vidange ; étant donné leur orientation ces jets d'air assurent aussi une avance des sacs vides vers les lames de coupe 46. Ces lames de coupe 46 scindent les sacs en deux parties pour les libérer de la broche 4 et ces deux parties libérées sont évacuées gravitairement vers la trémie de réception 47 (figure 5). L'installation conforme à la présente invention permet le traitement des sacs à cadences élevées de l'ordre de 300 à 400 sacs/heure et, étant donné simplicité des moyens mis en oeuvre, elle présente une grande fiabilité. La simplicité des moyens constitutifs permet aussi d'intervenir très rapidement et sans grande difficulté, par exemple en cas de bourrage interne. D'autre part, le seul réglage à réaliser lorsque l'on change de gabarit de sac est celui de la hauteur de la broche, ce qui rend l'installation très polyvalente en pratique. - REVENDICATIONS - 1.- Installation de vidange automatique du contenu de sacs renfermant des produits en poudre, en grains ou autres, laquelle installation comprend un poste d'entrée des sacs pleins, des moyens de découpe des sacs, des moyens de séparation sac/produit, des moyens de réception pour produit et des moyens de réception pour les sacs vides, caractérisée en ce elle comporte - des moyens (4) adaptés pour prendre en charge les sacs par l'une de leurs extrémités en vue d'assurer leur suspension ou leur maintien en position debout au-dessus desdits moyens de réception (14) du produit, - des moyens (10) qui permettent la découpe du fond des sacs (2) pour permettre la vidange gravitaire du produit dans lesdits moyens de réception (14), et - des moyens (46) qui permettent l'évacuation des sacs vides vers leurs propres moyens de réception (47). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte - un convoyeur sans fin motorisé (1) dont l'extrémité amont se situe au niveau du poste d'entrée (3) permet la réception des sacs pleins en position debout, et dont l'extrémité aval aboutit au-dessus d'une tremie (14) de réception produit, - un systeme d'embrochage de la partie supérieure des sacs (2), constitué d'une broche (4) disposée dans l'alignement dudit convoyeur motorisé (1), en regard et dessus de celui-ci, l'extrémité en porte-à-faux de ladite broche (4) s'étendant au-dessus de l'extrémité aval dudit convoyeur (1), et son autre extrémité étant solidaire de moyens supports (15), - des moyens (10) de découpe du fond des sacs (2) aménagés au niveau du plan de transport du convoyeur motorisé (1), et - des moyens de découpe (46) de la partie supérieure des sacs pour assurer leur libération de ladite broche (4), lesquels moyens de découpe (46) sont situés au niveau de ladite broche (4), en aval de la zone de vidange gravitaire du produit et au-dessus des moyens de réception (47) des sacs vides. 3.- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le convoyeur motorisé (1) comporte deux bandes sans fin parallèles (6) entre lesquelles est prévu un espace (8) permettant le passage des moyens de découpe du fond des sacs (2), en forme de lames circulaires (10). 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de découpe du fond des sacs (2) sont constitués deux lames circulaires (10) disposées l'une à la suite de l'autre et inclinées a l'inverse l'une de l'autre pour réaliser une découpe en Vé dans le fond des sacs. 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la broche (4) et les moyens de découpe (46) de la partie supérieure des sacs sont montés sur un même support (1 réglable en hauteur. 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les moyens de découpe de la partie supérieure des sacs sont constitués de deux lames circulaires (46) disposées de et d'autre de la broche (4) et dont les zones actives, proches l'une l'autre, sont amenagées à proximité de ladite broche (4). 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une broche (4) munie d'un canal interne (25) qui débouche au niveau de son extrémité d'embrochage, lequel canal (25) est connecté à des moyens d'alimentation en air sous pression (28), pour assurer l'injection d'air dans la partie supérieure des sacs, au moment de leur embrochage. 8.- Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une broche (4) munie d'un canal interne (34) qui débouche au niveau de la zone de vidange gravitaire du produit par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs orifices (36), lequel canal (34) est connecté à moyens d'alimentation en air sous pression (35) adaptés pour générer jets brusques successifs d'air sous pression dans la partie supérieure des sacs en cours de vidange, ladite broche (4) comportant également des moyens (42) pour orienter lesdits jets d'air de manière à assurer le déplacement des sacs vides vers les moyens de découpe (46) en vue de leur évacuation gravitaire. 9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens pour orienter les jets successifs d'air sous pression sont constitués par un manchon souple (42) positionné sur la broche (4) manière à recouvrir le ou les orifices (36), ledit manchon (42) étant solidarise avec la broche (4) entre lesdits orifices (36) et l'extrémité d'embrochage de manière à autoriser la sortie de l'air uniquement par l'autre extrémité dudit manchon (42) grâce à la souplesse et à l'élasticité du matériau utilisé. 10.- Installation selon l'une quelconque revendications 2 à 9, caractérisée en ce que les moyens de réception produit conditionné se présentent sous la forme d'une trémie (14) associée à une grille vibrante de tamisage (49) assurant la retenue et l'évacuation des éventuels déchets.