Brevet FR2923464A1 — publié le 20090515

La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'ouverture et la vidange automatique ou semi-automatique sans émission de poussières d'un Grand Récipient Vrac Souple (GRVS) contenant plus particulièrement des granulats ou des produits pulvérulents. Les GVRS sont des sacs de grande capacité utilisés fréquemment pour stocker et transporter des matériaux pulvérulents ou des matériaux fragmentés tels que des granulats, des poudres ou des pulvérulents tels que des composés organiques ou inorganiques, des minéraux de structure cristalline (ciment par exemple), des polymères, des céramiques, ou des fibres (céréales par exemple). Le vidage de ces sacs est ce qui pose généralement le plus de problèmes. En effet, l'extraction des produits contenus dans le sac se fait généralement par gravité après ouverture du sac au dessus d'un dispositif destiné à recevoir le produit, tel qu'un tapis de transport, une trémie, un silo de stockage ou autre. L'ouverture manuelle du sac par un opérateur est une opération délicate et périlleuse. En effet, tout d'abord, le sac est suspendu dans le vide au dessus du dispositif récepteur et l'ouverture dudit sac doit bien évidemment se faire en regard de ce dispositif. L'opérateur doit donc se pencher et surplomber le dispositif tout en découpant le fond du GVRS et en prenant garde à se retirer avant la chute du produit. En raison de la nature des matériaux transportés dans un GVRS, et notamment les produits pulvérulents, un opérateur peut se retrouver exposé à un nuage de poussière et inhaler du produit. Pour parer à ce risque, le fond du sac est préalablement introduit dans un réceptacle formant une sorte d'entonnoir guidant le produit et évitant sa dispersion dans l'air environnant. On comprend facilement que l'introduction du fond du sac dans un dispositif de type entonnoir est loin d'en faciliter l'ouverture par un opérateur. Pour résoudre partiellement ce problème, on a conçu des sacs intégrant comprenant dans leur partie inférieure une ouverture prolongé par une manchette. Avant chargement du sac, la manchette est fermée et replié à l'intérieur du sac de manière connue de l'homme de l'art. Lorsque l'on souhaite vider un sac, il suffit de déplier la manchette hors du sac, de positionner le sac au dessus du réceptacle en forme d'entonnoir puis, à de dénouer la ficelle fermant la manchette pour provoquer l'écoulement du produit. On fermera avantageusement la manchette à l'aide d'un noeud pouvant se défaire facilement par simple traction sur un bout de la ficelle. Ce mode d'ouverture peut faciliter grandement la tâche des opérateurs. Toutefois, elle nécessite toujours leur intervention et il convient de noter que certains produits fragmentés peuvent poser des problèmes d'écoulement à travers la manchette. La présente invention a ainsi notamment pour but de fournir un 10 dispositif qui permette une ouverture facilitée des sacs tout en maintenant des conditions de sécurité optimale pour les opérateurs. On atteint ce but de l'invention avec un dispositif pour l'ouverture et la vidange d'un Grand Récipient Vrac Souple (GRVS) comprenant un corps creux formant conduit, ledit corps présentant au moins une première extrémité 15 ouverte conformée de manière à permettre l'introduction d'une partie inférieure du GRVS à vidanger et au moins une deuxième extrémité ouverte destinée à l'évacuation d'un produit contenu dans le GRVS à ouvrir, caractérisé en ce que le corps creux formant conduit est équipé d'au moins un moyen de découpe du GRVS monté mobile à l'intérieur dudit conduit et associé à des moyens 20 d'entraînement aptes à permettre son déplacement le long d'un chemin de découpe déterminé susceptible d'entraîner la découpe d'un opercule correspondant dans le GRVS introduit. Avantageusement, le GVRS est présenté à l'aplomb du conduit maintenu en dépression. 25 Avantageusement, les moyens d'entraînement comprennent un moteur électrique. De manière préférentielle, le moyen de découpe décrit une trajectoire sensiblement circulaire. Avantageusement, le moyen de découpe décrit une trajectoire 30 circulaire sur un arc s'étendant sur entre 300 et 350°. Ainsi, la portion de sac découpée reste attachée audit sac et ne tombe pas avec le produit. De manière préférentielle, les moyens de découpe comprennent au moins un couteau. L'architecture, l'implantation et la forme de l'outil couteau sont adaptées en fonction de la définition technique du GVRS ainsi qu'en 35 fonction des propriétés du produit contenu dans celui-ci, notamment en fonction de son caractère fusant ou colmatant et en fonction de la durée d'un cycle d'ouverture et de vidange. Préférentiellement, le couteau est monté sur un support mobile sensiblement circulaire. Préférentiellement encore, le support mobile du couteau appartient à une grille sensiblement circulaire. Avantageusement, le support mobile est directement monté et supporté par un axe moteur des moyens d'entraînement. De manière avantageusement complémentaire, le dispositif 10 comprend des moyens de levage et de positionnement du GRVS au dessus de l'extrémité ouverte. De manière complémentaire, le dispositif comprend un système de convoyage disposé en sortie dudit dispositif de vidage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée 15 et du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une représentation schématique de face d'une installation de vidange d'un GVRS équipé d'un dispositif de vidange selon l'invention, - la figure 2 est une vue de côté de l'installation représentée sur la 20 figure 1 avec deux GVRS positionnés dans des réceptacles de l'installation, - la figure 3 est une vue de dessus de l'installation de la figure 1, - la figure 4 est une vue de dessus du système de découpe équipant une installation selon l'invention, - la figure 5 est une vue de côté du dispositif de la figure 4, 25 - la figure 6 est une représentation schématique d'une étape de positionnement d'un GVRS sur une installation selon l'invention. En se reportant plus particulièrement aux figures 1 à 3, on peut voir une installation 1 de vidange d'un GVRS selon l'invention, comprenant un tapis convoyeur 2 disposé en dessous de deux dispositifs de vidange et découpe 3 30 selon l'invention, lesdits dispositif de vidange et découpe 3 étant supportés par un structure 4 métallique adaptée. Dans l'installation représentée sur les figures 1 à 3, les deux dispositifs de vidange 3 sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre au dessus du tapis convoyeur 2. Bien évidemment, d'autres dispositions sont 35 possibles, comme par exemple un seul dispositif de vidange et découpe 3 ou encore, plusieurs dispositifs disposés au dessus de plusieurs tapis convoyeurs. Notamment, l'unité d'ouverture et de vidange peut-être indépendamment directement rattachée à un broyeur, mélangeur, malaxeur ou tout autre équipement technique employé dans les procédés de traitement de produits solides en vrac. Comme visible sur les figures 2 et 3, cette installation est, d'une part, associée à une structure de manipulation 5 des GVRS comprenant un cadre sur lequel est fixé un moyen 6 de levage et de déplacement des GVRS par un palan au dessus du dispositif de découpe 3 comprenant un crochet 7 rattaché à un câble déroulable (non visible car position enroulé) et monté mobile latéralement le long d'un rail 9. Cette installation 1 est accolée à un deuxième tapis convoyeur 10 disposé dans la continuité du tapis convoyeur 2 de l'installation et appartenant au reste de la chaîne industrielle utilisant le produit contenu dans les GVRS. Chaque dispositif de vidange et découpe 3 comprend un corps creux 20 formant conduit et présentant une première extrémité 21 ouverte conformée de manière à permettre l'introduction d'une partie inférieure du GVRS à vidanger et une deuxième extrémité ouverte 22 destinée à l'évacuation du produit contenu dans le GVRS à ouvrir, ladite deuxième extrémité étant orientée vers le tapis convoyeur 2. Les figures 1 à 3 présentent un dispositif de vidange et découpe 3 présentant sensiblement une forme d'entonnoir 23 sur lequel est monté un réceptacle 25 pour le fond du GVRS. On notera que le réceptacle présente une forme sensiblement cylindrique. Bien évidemment, d'autres configurations sont possibles. On pourra notamment prévoir une structure entonnoir 23 plus grande supportant une pluralité de réceptacles 25. Par ailleurs, les figures 1 à 3 présentent des réceptacles 25 centrés avec l'entonnoir 23, ce qui n'est bien évidemment pas obligatoire, comme illustré sur la figure 6. Chaque réceptacle 25 est associé à un système de découpe 26 du fond du GVRS introduit. Un tel système de découpe 26 est représenté sur les figures 4 et 5 et comprend une grille 27 circulaire adaptée au réceptacle 25 en cause comportant une pluralité d'anneaux concentriques 28, l'un de ces anneaux 28 étant équipé d'un lame 29 orientée perpendiculairement à la grille 27. Le centre de la grille 27 est monté sur un axe d'un moteur 30 protégé par un carter 31. L'ensemble est disposé à l'intérieur du réceptacle 25 au moyen de croisillons 32 de support. Bien évidemment, d'autres moyens de support sont envisageables. Par ailleurs, on notera que le moteur 30 entraîne, dans l'exemple, directement la grille 27. Il est bien évidemment possible de prévoir un entraînement indirect, par courroie par exemple, et/ou de n'avoir qu'un moteur apte à entraîner plusieurs grilles 27. Un utilisateur souhaitant procéder à la vidange d'un GVRS 100 contenant un produit en poudre procédera de la manière suivante. Tout d'abord le GVRS est attaché par le crochet 7 puis manoeuvré par la palan jusqu'à introduire le fond du GVRS dans le réceptacle 25 du dispositif de découpe et vidange 3. Le fond du GVRS 100 repose alors sur la grille 27 ou a proximité de celle-ci. Le moteur 30 est alors actionné pour réaliser un cycle de découpe. Un cycle de découpe consiste à faire décrire à la lame 29 une trajectoire sensiblement circulaire visant à découper un opercule dans le fond du GVRS 100. Avantageusement, le cycle de découpe ne réalise décrit par un cercle complet mais sur seulement une portion de cercle de manière à conserver un lien entre l'opercule et le GVRS 100. On pourra par exemple, procédé à une découpe sur 270°. Ceci permet d'éviter que l'opercule découpé ne tombe avec le produit. En tout état de cause, la grille 27 peut servir de filtre retenant l'opercule au niveau du dispositif de vidange et découpe 3. Une fois l'opercule découpé, le produit s'écoule alors du GVRS 100 à travers le dispositif de vidange et découpe 3 qui le guide jusque sur le tapis 25 convoyeur 2. On notera que sur l'exemple décrit l'ensemble de la grille 27 est mobile. Il est cependant bien évidemment possible de prévoir que seul l'anneau portant la lame est apte à être entraîné en rotation. On notera également que l'opercule découpé n'est pas nécessaire 30 circulaire mais peut être de toute forme permettant d'atteindre le résultat désiré, à savoir permettre l'écoulement du contenu du GVRS 100. On pourra également prévoir un système de découpe 3 comprenant une pluralité de lames 29. Enfin, on pourra éventuellement prévoir, de manière alternative ou 35 complémentaire au moteur 30, des moyens d'entraînement manuel de la lame 29. La figure 6 montre une variante de réalisation de l'invention et présente une installation 200 qui diffère de l'installation 1 par le fait qu'elle ne comprend pas de système de manoeuvre et levage, le GVRS étant manipulé à l'aide d'un chariot mécanique 201. On notera également que le réceptacle 25 n'est pas centré sur l'entonnoir. De la même façon, des composants techniques déterminant des fonctions techniques de contrôle et de commande peuvent être associés dans le but de maîtriser l'unité d'ouverture et de vidange. On pourra notamment inclure des détecteurs de niveau de la capacité de transfert, des détecteurs de la position du couteau, des variateurs de vitesse de motorisation, etc, ainsi que d'autres composants ayant pour fonction d'isoler l'unité de vidange tels que des vannes, par exemple à pelle ou alvéolaire. L'unité d'ouverture et de vidange décrite peut être utilisée pour des GVRS contenant des composés chimiques organiques emportant un risque ATEX par la mise en oeuvre d'une motorisation pneumatique avec gaz inerte. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. Des contre- poids ou ressorts pourront notamment être rajoutés pour permettre une utilisation de la bouche de ventilation selon d'autres direction. REVENDICATIONS 1. Dispositif (3) pour l'ouverture et la vidange d'un Grand Récipient Vrac Souple (GRVS) (100) comprenant un corps creux (20) formant conduit, ledit corps présentant au moins une première extrémité ouverte (21) conformée de manière à permettre l'introduction d'une partie inférieure du GRVS à vidanger et au moins une deuxième extrémité ouverte (22) destinée à l'évacuation d'un produit contenu dans le GRVS à ouvrir, caractérisé en ce que le corps creux formant conduit est équipé d'au moins un moyen de découpe (29) du GRVS monté mobile à l'intérieur dudit conduit et associé à des moyens d'entraînement (27, 30) aptes à permettre son déplacement le long d'un chemin de découpe déterminé susceptible d'entraîner la découpe d'un opercule correspondant dans le GRVS introduit. 2. Dispositif (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (27, 30) comprennent un moteur électrique (30). 3. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, 20 caractérisé en ce que le moyen de découpe (29) décrit une trajectoire sensiblement circulaire. 4. Dispositif (3) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de découpe (29) décrit une trajectoire circulaire sur un arc s'étendant 25 sur entre 300 et 350°. 5. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de découpe comprennent au moins un couteau (29). 6. Dispositif (3) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couteau (29) est monté sur un support mobile (27) sensiblement circulaire. 7. Dispositif (3) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le 35 support mobile du couteau appartient à une grille (27) sensiblement circulaire. 30 8. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le support mobile (27) est directement monté et supporté par un axe moteur des moyens d'entraînement (30). 9. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de levage (6, 7) et de positionnement (9) du GRVS au dessus de l'extrémité ouverte. 10. Dispositif (3) selon l'une quelconque de revendications 1 à 9, 10 caractérisé en ce qu'il comprend un système de convoyage (2) disposé en sortie dudit dispositif de vidage.