Brevet FR2952914A1 — publié le 20110527

i La présente invention concerne le domaine du stockage de matériaux granulaires, notamment de matériaux susceptibles de s'agglomérer lors du stockage, et plus particulièrement un réservoir de stockage et un procédé pour faciliter l'écoulement de matériau granulaire et prévenir son agglomération dans ledit réservoir. Plus spécifiquement, l'invention concerne le domaine de l'emballage, de type carton, notamment le collage de certaines parties de ces emballages au moyen de colles de type colle thermofusible. L'utilisation de ces colles thermofusibles autorise des cadences élevées, une répétitivité des paramètres de collage et la mécanisation de ces opérations. Cependant, la présence des dispositifs de collage dans les machines d'assemblage d'emballages représente une part importante du prix des machines. La colle thermofusible solide. est disponible, à température ambiante, sous la forme de granules ou de pastilles. Les dispositifs de collage existants sont généralement constitués d'un bac de fusion de ces pastilles de colle qui est rempli le plus souvent manuellement par l'opérateur, d'une pompe qui prélève la colle fondue dans le bac et la propulse dans des tuyaux chauffés puis dans des applicateurs de type pistolets munis de buses pilotées par des électrovannes. Dans ces dispositifs, l'ensemble, c'est-à-dire à la fois le bac, les tuyaux et les applicateurs, doit être maintenu à une température élevée (voisine de 175°C), ce qui consomme beaucoup d'énergie et pose des problèmes sur le plan de la sécurité du personnel travaillant à proximité. De plus, la colle solide introduite dans le bac est fondue puis maintenue liquide jusqu'à sa consommation. Or les colles thermo fusibles subissent des dégradations proportionnelles à la température et à la durée du maintien à température d'utilisation, environ 175°C. Après un arrêt ayant nécessité le refroidissement de la colle, la mise en température lors du démarrage est proportionnelle au volume de colle froide contenue dans le bac et atteint habituellement 40 à 60 minutes. Pour cette raison les utilisateurs préfèrent garder leurs applicateurs de colle en chauffe durant de longues périodes. Les conséquences sont importantes puisque la colle se dégrade au point de carboniser et bouche les orifices tels que buses d'extrusion ou tamis de filtres, engageant des coûts de maintenance importants et des arrêts de production. Plus récemment, ont été proposées des installations de collage qui incluent un bac de fusion de la colle disposé à proximité immédiate des buses d'éjection de la colle chaude. Dans ce cas, il est possible de prévoir une réserve de colle stockée à froid, placée à distance du bac de fusion. Il est alors nécessaire de prévoir un dispositif de prélèvement et de transfert des pastilles de colle froide dans des tuyaux qui n'ont pas besoin d'être chauffés. D'importantes économies d'énergie ont ainsi été réalisées avec ces installations, qui ont également permis des progrès sur la sécurité des opérateurs ainsi qu'une meilleure qualité d'application de la colle. Cependant, ces dernières installations de collage présentent encore un certain nombre io d'inconvénients. En particulier, le fait de rapprocher le bac de fusion du lieu de son application a eu pour conséquence la diminution de la taille de ces bacs pour réduire leur encombrement. Il en suit un réapprovisionnement plus fréquent qui est difficile à ajuster avec précision. L'approvisionnement régulier de ces bacs de fusion exige alors la présence fréquente de l'opérateur à proximité pour le recharger. En outre, son 15 rechargement sous la forme de petites fractions impose de disposer à proximité d'un sac de pastilles de colle qui reste ouvert sur le lieu de rechargement, l'exposant à des risques de renversement dans l'atelier ou des risques de souillure du matériau proprement dit. Par ailleurs, les colles thermofusibles sont généralement vendues sous la forme de 20 pastilles de dimension comprise entre 5 et 15 mm environ, livrées en sacs de 20 à 25 Kg environ. Ces pastilles ont tendance à s'agglomérer entre elles (phénomène de mottage) dès que la température ambiante s'élève par exemple en fonction de la saison et/ou de la proximité de zones chaudes de la machine ou de l'atelier. Lorsque le matériau granulaire se présente sous forme de mottes ou d'agglomérats, 25 ceci est préjudiciable à la fois au dosage, au transport, et au traitement ultérieur de ce matériau. Un premier but de l'invention est donc de limiter la présence d'agglomérats dans le réservoir. Dans les réservoirs de stockage classiques, généralement en forme de trémie, les 30 parois latérales et le fond sont constituées de tôles métalliques ou de matériaux rigides. Lorsque le prélèvement des pastilles de colle est effectué au niveau du fond du réservoir, des voûtes se constituent aléatoirement en raison de l'imbrication des pastilles de colle entre elles. Ce phénomène est en outre accentué lorsque le prélèvement est discontinu. Pour pallier ces inconvénients, des percuteurs sont disposés sur les faces extérieures des parois rigides afin de générer des chocs et des vibrations sur lesdites parois permettant au matériau granulaire de se décoller des parois et de favoriser son écoulement, mais les résultats ne sont pas satisfaisants. De plus, le fonctionnement de ces percuteurs crée des nuisances sonores. Un autre but de l'invention est donc d'empêcher la formation d'agglomérats et/ou de "voûtes" du matériau granulaire dans le réservoir, en proposant une solution qui ne génère pas de nuisances pour le personnel. A cet effet, l'invention propose un réservoir du genre trémie de stockage de matériau granulaire susceptible de s'agglomérer, le corps dudit réservoir comportant des parois latérales sensiblement verticales et un fond en forme de pyramide quadrangulaire ou de cône tronqué(e) et renversé(e) au centre duquel est ménagé un orifice d'évacuation, caractérisé en ce que tout ou partie du corps du réservoir est réalisé en matière souple et en ce qu'il est équipé d'un dispositif de mise en mouvement alternatif, de préférence intermittent du fond et/ou desdites parois latérales, permettant l'émottage des agglomérats de matériau granulaire et leur écoulement jusqu'à l'orifice d'évacuation. La présence de matière souple pour la réalisation du corps dudit réservoir permet d'une part d'éliminer totalement les nuisances sonores, et d'autre part de permettre la mise en mouvement de ces parois d'une manière plus aisée que pour des parois rigides. La matière souple qui constitue tout ou partie du corps du réservoir est de préférence en toile, et avantageusement non-extensible. Il peut s'agir d'une toile tissée de fils naturels ou synthétiques, enduite ou non de résine, ou encore un film plastique suffisamment épais pour assurer sa solidité, tout en permettant sa déformation. Cette matière souple peut aussi être composée d'une multicouche de plusieurs matériaux, par exemple d'un matériau très glissant ou anti-adhésif pour l'intérieur du réservoir, et résistant à l'abrasion à l'extérieur. Le dispositif de mise en mouvement des parois peut alors comprendre un arbre horizontal, qui porte, au niveau de chacune de ses extrémités, au moins une roue d'axe transversal, de préférence orthogonal, à l'axe de l'arbre, et qui est animé d'un mouvement de translation alternatif, de préférence intermittent au-dessous dudit réservoir, de manière à ce que chaque roue, lors du mouvement de translation de l'arbre, imprime une déformation de la matière souple d'au moins la paroi de fond, en direction de l'intérieur du réservoir, en vue d'empêcher l'agglomération ou de permettre l'émottage du matériau granulaire présent à l'intérieur du réservoir et à recentrer l'écoulement du matériau en direction de l'orifice d'évacuation. Ainsi, non seulement le dispositif de mise en mouvement des parois du corps du réservoir empêche l'agglomération et la formation de voûtes mais permet également un meilleur écoulement du matériau granulaire en vue de son évacuation. Selon un mode de réalisation préféré, chaque roue est montée libre à rotation au niveau d'une extrémité de l'arbre, de manière à rouler sur la face extérieure correspondante de la paroi de fond du réservoir, tout en imprimant à ladite paroi une déformation. En raison de la souplesse du corps du réservoir, l'adjonction de roues en mouvement contre ses parois extérieures suffit à casser les mottes déjà constituées et à favoriser l'écoulement du matériau granulaire, tel que par exemple des pastilles de colle thermofusible. Il est ainsi possible de prévoir que chaque roue soit en contact d'appui permanent sur une paroi du corps du réservoir, ledit appui étant variable en fonction de la position relative de la roue par rapport audit corps de réservoir. Le réservoir selon l'invention peut également être associé à un dispositif de dosage du matériau granulaire s'écoulant par l'orifice d'évacuation. Dans ce cas, on peut prévoir que l'arbre est un piston d'un dispositif doseur volumétrique du matériau granulaire s'écoulant par l'orifice d'évacuation. Ainsi, le mouvement d'émottage est mécaniquement lié au mouvement du dispositif 3o doseur volumétrique de manière tout à fait économique. 4 De préférence, chaque roue du dispositif de mise en mouvement circule sur la paroi de fond du réservoir sur approximativement un tiers de la distance entre l'orifice d'évacuation et la paroi latérale verticale. La présente invention concerne également un procédé pour faciliter l'écoulement de matériau granulaire, tel que des pastilles de colle thermofusible, et prévenir son agglomération dans un réservoir, le procédé étant caractérisé en ce que le matériau granulaire est chargé dans un réservoir conforme à celui décrit précédemment, et en ce que les parois dudit réservoir sont soumises à des déformations intermittentes permettant l'émottage des agglomérats de matériau granulaire et leur écoulement io jusqu'à l'orifice d'évacuation. L'invention va maintenant être décrite plus en détail au moyen d'exemples illustratifs en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective de dessus du module de chargement du réservoir selon l'invention ; 15 - la figure 2 est une vue de dessus en perspective du réservoir selon l'invention auquel est associé le module de chargement selon l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe selon AA du réservoir de la figure 2 En se référant aux figures, le réservoir 1 à remplir en matériau granulaire, ici des pastilles de colle thermofusible, est monté sur la partie inférieure du châssis 2 d'une 20 machine d'emballage carton. Dans l'exemple représenté, la partie de châssis schématisée est le support dune table de stockage (non représentée) des flans de carton. Le réservoir 1 est équipé d'un module de chargement 3 qui comprend un plateau 4 ajouré, ici sous la forme d'une plaque perforée, les ouvertures 5 étant de type maille 25 carrée (appelé aussi type tamis). Le plateau 4 est avantageusement monté sur des rails 6 parallèles coulissants (représentés partiellement sur la figure 1) fixés au châssis 2. Dans sa position inactive, le plateau vient se positionner au-dessus dudit réservoir 1, et en masque ainsi l'ouverture. Un capot ou couvercle ou ladite table de stockage (non représentés) des flans de carton, vient protéger l'ensemble du plateau 4 des poussières et débris de carton susceptibles d'y adhérer. Une poignée 7 fixée sur ou ménagée dans la façade du plateau 4 permet à l'opérateur de le placer en position active, par mouvement rectiligne horizontal de coulissement sur les rails 6, tel un tiroir. Ainsi déployé, le plateau 4 ajouré, qui présente une ouverture de maille adaptée, permet à la fois de supporter un sac entier de pastilles de colle, et lors de l'ouverture du sac, de laisser s'écouler les pastilles "libres" et retenir les agglomérats. Ces agglomérats sont ensuite éliminés par l'opérateur, soit retirés du plateau soit "désagglomérés". Une autre fonction de ce plateau est d'assurer la io sécurité de l'opérateur en interdisant le passage de sa main jusqu'au réservoir 1, et d'empêcher tout débris, de type morceau de carton, sac, outil, de venir souiller la colle en tombant dans ledit réservoir. Le plateau 4 est équipé de bords 8 périphériques d'une hauteur suffisante pour retenir les pastilles de colle solide qui risqueraient de tomber au sol lors de l'ouverture et du 15 vidage du sac. Un déflecteur 9 formant un angle aigu avec le plateau 4 est disposé au-dessous de celui-ci pour diriger les pastilles vers le réservoir 1. Dans cet exemple, les dimensions du réservoir 1 et du plateau 4 sont avantageusement calculées pour le chargement d'au moins un sac entier dans ledit 20 réservoir 1. Selon la présente invention, le réservoir 1 est du genre trémie, le corps dudit réservoir comportant des parois latérales de préférence sensiblement verticales et un fond en forme de pyramide quadrangulaire ou de cône tronqué(e) et renversé(e), au centre duquel est ménagé un orifice d'évacuation 10, visible sur la figure 2. Tout ou partie du 25 corps du réservoir est réalisé en matière souple, telle qu'une toile, dont les bords supérieurs 11 sont repliés sur un cadre 20 rigide. L'avantage de ces parois en matière souple est de pouvoir être déformées par intermittence au moyen d'un dispositif de mise en mouvement équipé de roues 14 se déplaçant sur la faxe extérieure du corps du réservoir, permettant à la fois l'émottage 30 des agglomérats, la prévention de la formation de voûtes de matériau granulaire, et l'écoulement dudit matériau jusqu'à l'orifice d'évacuation 10. En effet comme visible sur la figure 3 chaque roue.14 vient déformer la paroi souple, de préférence non ou faiblement extensible, en tirant simultanément la paroi latérale 12 en direction du centre du réservoir. Ainsi, à la fois les parois de fond et les parois latérales sont mises en mouvement, c'est-à-dire l'ensemble du corps du réservoir 1 est déformé en permanence, alternativement d'un côté ou de l'autre, ce qui permet de décoller d'éventuelles voûtes ou agglomérats de pastilles de colle qui se seraient formés dans ledit réservoir, sans aucune nuisance sonore. La variation permanente de la déformation est fonction de l'appui de la roue sur le fond 13, ledit appui étant lui-même variable en fonction de la position relative de la roue 14 selon le déplacement io en translation de l'arbre 19. On peut remarquer sur la vue en coupe figure 3 que l'appui de chaque roue 14 sur la paroi de fond 13 permet d'accentuer la pente de cette paroi, en vue de diriger les pastilles vers l'orifice d'évacuation 10 ; cette pente est d'autant plus accentuée que la roue 14 se rapproche du centre du réservoir) (voir la roue de droite de la figure 3). Pour comparaison est représenté en pointillés la position 15 des parois de fond et latérales sans déformation d'un réservoir en l'absence de roues). Pour limiter les frottements sur la face inférieure de la paroi de fond 13, les roues 14 sont mobiles en rotation autour de leur axe 18. Ainsi les pastilles de colle, tant au niveau de leur chargement que de leur stockage, peuvent être exemptes d'agglomérats, facilitant leur écoulement, leur dosage et leur 20 transfert jusqu'à la cellule de traitement de ces pastilles, dans le cas présent le ou les bacs de fusion des ces pastilles de colle thermofusible. Le dispositif de dosage 15 est ici directement solidarisé à l'orifice d'évacuation 10 du réservoir 1 et raccordé à un ou plusieurs tuyaux flexibles 21 de transfert des doses de pastilles de colle en vue d'alimenter un ou plusieurs bacs de fusion de ladite colle, 25 situés à distance du réservoir 1, qui reste froid. REVENDICATIONS1. Réservoir (1) du genre trémie de stockage de matériau granulaire susceptible de s'agglomérer, le corps dudit réservoir comportant des parois latérales (12) sensiblement verticales et un fond (13) en forme de pyramide quadrangulaire ou de cône tronqué(e) et renversé(e) au centre duquel est ménagé un orifice d'évacuation (10), caractérisé en ce que tout ou partie du corps du réservoir est réalisé en matière souple et en ce qu'il est équipé d'un dispositif de mise en mouvement alternatif, de préférence intermittent du fond (13) et/ou desdites parois latérales (12), permettant l'émottage des agglomérats de matériau granulaire et leur écoulement jusqu'à l'orifice to d'évacuation (10). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (13) et les parois latérales (12) étant en matière souple de préférence non-extensible, le dispositif de mise en mouvement des parois comprend un arbre horizontal, qui porte, au niveau de chacune de ses extrémités, au moins une roue (14) d'axe transversal, de préférence 15 orthogonal, à l'axe de l'arbre, et qui est animé d'un mouvement de translation alternatif, de préférence intermittent au-dessous dudit réservoir (1), de manière à ce que chaque roue (14), lors du mouvement de translation de l'arbre, imprime une déformation de la matière souple d'au moins la paroi de fond (13), en direction de l'intérieur du réservoir, en vue d'empêcher l'agglomération ou de permettre l'émottage 20 du matériau granulaire présent à l'intérieur du réservoir et à recentrer l'écoulement du matériau en direction de l'orifice d'évacuation (10). 3. Réservoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque roue (14) est montée libre à rotation au niveau d'une extrémité de l'arbre, de manière à rouler sur la face extérieure correspondante de la paroi de fond (13) du réservoir (1), tout en 25 imprimant à ladite paroi une déformation. 4. Réservoir selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque roue (14) est en contact d'appui permanent sur une paroi du corps du réservoir, ledit appui étant variable en fonction de la position relative de la roue par rapport audit corps de réservoir. 30 5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est associé à un dispositif de dosage (15) du matériau granulaire s'écoulant par l'orifice 8d'évacuation. 6. Réservoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'arbre est un piston d'un dispositif doseur volumétrique du matériau granulaire s'écoulant par l'orifice d'évacuation. 7. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque roue (14) circule sur la paroi de fond (13) du réservoir sur approximativement un tiers de la distance entre l'orifice d'évacuation (10) et la paroi latérale (12) verticale. 8. Procédé pour faciliter l'écoulement de matériau granulaire, tel que des pastilles de colle thermofusible, et prévenir son agglomération dans un réservoir, caractérisé en ce que le matériau granulaire est chargé dans un réservoir (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, et en ce que les parois dudit réservoir sont soumises à des déformations intermittentes permettant l'émottage des agglomérats de matériau granulaire et leur écoulement jusqu'à l'orifice d'évacuation (10). 915