Procédé et dispositif permettant de remplir des emballages souples tels que des sacs

Abstract

 On remplit par le haut des emballages souples, en produits solides, pulvérulents ou granulés, sans qu'il y ait contact entre le sac et l'embouchure de remplissage.
Le procédé de remplissage selon l'invention se caractérise par le fait qu'on associe au moyen d'alimentation (1) un circuit ouvert, (4, 3, 5) comprenant un flux de gaz descendant à l'intérieur de l'emballage souple de manière à créer une surpression à l'intérieur de l'emballage qui maintient l'emballage gonflé, et à engendrer un courant d'air s'échappant en permanence vers l'extérieur maintenant les bords de l'emballage à distance du moyen d'alimentation.
L'invention a également trait à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, et elle s'applique notamment au remplissage en pré ou en post-pesée.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé et un dispositif permettant d'ensacher tous types de produits notamment les produits solides divisés, granulés ou pulvérulents dans des emballages souples, dispositif que l'on appellera dans ce qui suit " bouche d'ensachage ". L'invention s'applique particulièrement aux emballages souples du genre sac ou poche de la catégorie dite à " gueule ouverte " c'est-à-dire qui se remplissent par le haut et dont l'ouverture se fait sur toute la surface supérieure, ou encore sur les sacs ou poches analogues dits présoudés, qui ont une ouverture partiellement fermée. L'invention particulièrement avantageuse dans le remplissage de sacs de plusieurs centaines de kilos, s'applique cependant à des sacs ayant des capacités allant du micro-emballage au maxi-sac.

[0002] Pendant l'opération de remplissage, le récipient souple doit être maintenu debout et ouvert. Ce problème est résolu dans le cas des emballages munis d'une valve sur le côté en un point haut, tel que l'emballage du brevet français 2.309.409 ; dans ce cas, la bouche d'ensachage est constituée d'un bec horizontal. Le remplissage se fait par projection à l'intérieur du sac, lequel repose et s'appuie sur le bec remplisseur qui joue le rôle de support. Ce système de remplissage est rapide, mais il ne peut pas être utilisé pour le remplissage des sacs à " gueule ouverte ", domaine auquel s'adresse la présente invention.

[0003] En effet, les dispositis connus permettant de remplir les sacs à " gueule ouverte " doivent le plus souvent être munis obligatoirement d'un système de colliers ou de barrettes de serrage destinées à maintenir droit, ouvert, le -récipient souple pendant l'opération de remplissage, ce qui fait entrer en jeu des vérins pneumatiques ou des excentriques manuels. La commande de ces dispositifs dans la succession d'opérations impose des appareillages compliqués. On met à profit, dans d'autres techniques, l'insufflation d'air comprimé, déjà connue et utilisée dans l'empaquetage, pour maintenir les sacs debout, rigides et ouverts. On connait ainsi le procédé et le dispositif décrits dans le brevet belge 831.977 : le remplissage de sacs de grande contenance se fait grâce à un tube de diamètre adapté à l'ouverture du sac et qui introduit alternativement de l'air comprimé et du produit. Au besoin, une évacuation de l'excédent d'air est mise en oeuvre, notamment lorsqu'il est chargé de poussières.

[0004] L'emploi d'air comprimé présente l'inconvénient d'exiger un ajustage très strict entre l'ouverture du sac et celle de la bouche d'ensachage dont les dimensions doivent correspondre. Ce procédé n'est donc pas applicable à la catégorie des sacs dits à gueule ouverte, ou présoudés.

[0005] Dans d'autres dispositifs, la soufflerie et l'aspiration alternent dans le même tube ; ces dispositifs en outre nécessitent l'usage traditionnel de colliers ou barrettes de serrage pour éviter l'effondrement du haut du sac, d'où présence de vérins, excentriques, etc... et système d'arrêt et de commande des différentes opérations de soufflerie et d'aspiration intermittentes.

[0006] Généralement, on fait appel à des circuits fermés comme dans le FR 2 194 607 ou l'US 3 040 490. Eventuellement on instaure un recyclage de l'air déplacé comme dans l'US 3 040 490.

[0007] IL est donc souhaitable de supprimer le plus possible les organes mécaniques, pneumatiques ou hydrauliques des dispositifs connus et de simplifier ainsi l'entretien et les règlages.

[0008] ; Un des buts de l'invention est d'augmenter les cadences de remplissage en simplifiant les gestes nécessaires à la mise en place avant remplissage. Ce gain est d'autant plus important que les sacs souples sont plus grands, encombrants et de manipulation malaisée.

[0009] Un autre but est de réduire de façon sensible les coûts l'investissement des postes d'ensachage.

[0010] L'objet de l'invention est donc un procédé et un dispositif permettant de remplir par le haut les emballages souples tels que des sacs en produits s'écoulant facilement, tels que les solides divisés, pulvérulents ou granulés, sans qu'il y ait contact entre le sac et l'embouchure de remplissage.

[0011] Selon l'invention on met en oeuvre un procédé de remplissage par le haut d'un emballage souple avec des produits solides s'écoulant facilement au moyen d'une alimentation par gravimétrie, caractérisé par le fait qu'on associe au moyen d'alimentation un circuit ouvert comprenant un flux de gaz descendant à l'intérieur de l'emballage souple, de manière à créer une surpression à l'intérieur de l'emballage qui maintient l'emballage gonflé et à engendrer un courant d'air s'échappant en permanence vers l'extérieur maintenant les bords de l'emballage à distance du moyen d'alimentation.

[0012] Avantageusement, l'on associe à ce premier flux descendant un deuxième flux ascendant indépendant du flux descendant de sorte à créer un effet de hotte d'aspiration servant à reprendre l'air environnant auquel se mêle l'excès de gaz provenant du flux descendant de l'emballage et à l'évacuer, ainsi que les gaz, odeurs et poussière qui proviennent de l'emballage en cours de remplissage, sans avoir besoin de faire appel à un filtre.

[0013] Selon l'invention, le gaz de manière simple, est constitué par de l'air surpressé ou ventilé, ce qui permet de faire l'économie d'air comprimé et d'éliminer les inconvénients qui en résultent.

[0014] Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre par un dispositif qui fait également partie de l'invention et qui se caractérise par le fait qu'il comprend au moins un tube interne (1,2) servant à l'alimentation du produit solide et à l'amenée du flux descendant et au moins un tube externe concentrique (3) pour le flux ascendant, les tubes internes et externes (1, 2, 3) constituant la bouche d'ensachage, et au moins un générateur de gaz (4).

[0015] Le générateur de gaz, notamment d'air surpressé ou ventilé est généralement de type turbine et peut débiter plusieurs milliers de mètres cube par heure. Selon une forme de réalisation, on peut mettre en oeuvre deux générateurs débitant en sens contraires.

[0016] L'emballage souple est placé sous le dispositif de bouche d'ensachage, celui-ci pénétrant dans l'intérieur comme on le verra sur la figure 1, sans contact de serrage avec l'embouchure. L'emballage souple se trouve en état de surpression permanente et de ce fait se tient droit verticalement, ouvert et gonflé d'un excédent d'air, et, ce qui est un avantage de l'invention, même lorsque le diamètre de l'ouverture du sac est très largement. plus grand que celui de la bouche d'emballage.

[0017] Au fur et à mesure du remplissage du sac par le produit, l'excédent d'air s'évacue par le tube extérieur d'aspiration après s'être mêlé à l'air environnant.

[0018] Le sac, une fois plein, est évacué sans difficulté, du fait qu'il n'existe aucun organe mécanique de maintien par serrage ou écartement du sac pendant son remplissage. Le placement d'un nouveau sac, et sa mise en forme sont, pour les mêmes raisons, instantanées.

[0019] On relie le tube médian 2 à une source d'air ventilé ou surpressé en elle-même, en évitant toute source d'air comprimé qui n'est pas utilisable dans la technique des sacs à " gueule ouverte ". En effet, chacun sait que l'air comprimé, lorsqu'il se détend, n'est efficace que dans une enceinte close. C'est ainsi que, à titre d'exemple, on a utilisé des souffleries de 1.200 m3 Jh à 3000 m³/h pour gonfler un emballage de 500 litres, cylindrique, en matière souple.

[0020] On relie le tube d'aspiration à un dispositif muni d'un assainissement adéquat et ne faisant pas partie de l'invention. On met en oeuvre de préférence un réseau de tubulures dont l'air est aspiré par une turbine à pales.

[0021] _- On choisit les dispositions et les dimensions des tubes en fonction de l'utilisation comme on le verra dans les exemples ci-après, la disposition en tubes concentriques offrant l'avantage d'être compacte et d'offir des facilités de construction. Le diamètre du tube d'alimentation n'est pas nécessairement strictement ajusté à l'ouverture du sac, qui n'a pas besoin de moyens de fixation, contrairement à la technique utilisant l'air comprimé.

[0022] Selon l'invention, le tube interne servant à l'amenée du gaz, et notamment de l'air, est de préférence de forme tronconique, la plus faible section du tronc de cône étant disposée la plus en aval dans le sens de l'amenée du gaz.

[0023] De cette manière, on facilite le placement des emballages et leur évacuation sans accrocher les bords inférieurs des tubes comme si ils étaient droits.

[0024] Cette caractéristique ne s'applique pas obligatoirement au (x) tube (s) externe (s) d'aspiration permanente, plus en retrait que les autres, ne pénétrant pas dans l'emballage, et de ce fait, ne risquant pas de retenir l'emballage lors de l'évacuation automatique de ce dernier.

[0025] Par ailleurs, le dispositif selon l'invention, présente avantageusement un guide-conformateur (9) fixe, pré-règlable en tous sens, disposé sous la bouche d'ensachage, destiné à envelopper l'emballage sur trois de ses faces et à le maintenir en place et à améliorer sa stabilité.

[0026] Le dispositif selon l'invention peut en outre présenter au moins une tubulure interne supplémentaire, permettant d'introduire d'autres produits, dont le mélange avec le produit principal est réalisé en cours de remplissage.

[0027] Selon l'invention, l'ensachage peut être effectué selon les cas, soit en pesées nettes encore appelées " pré-pesées ", soit en pesées brutes encore appelées "post-pesées ". Dans le premier cas, on dispose les organes nécessaires à la pesée en amont du dispositif de remplissage, et il est alors avantageux de prévoir deux tubes distincts pour l'alimentation du produit (1) et pour l'amenée de l'air surpressé ou ventilé (2). Dans le second cas, l'emballage en cours de remplissage repose directement sur le tablier de la bascule. Dans ce cas, avantageusement on ne prévoit qu'un tube central pour l'alimentation en produit et l'amenée d'air surpressé ou ventilé, ce qui s'avère particulièrement économique.

[0028] Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, les modes de réalisation préférés du dispositif de la présente invention.

[0029] On distingue sur la figure 1, l'aspect extérieur du dispositif de l'invention au cours du remplissage d'un maxi-sac souple, grâce au tube d'alimentation central 1, le tube médian 2 servant à l'introduction de l'air dans le sac. Le tube 3 se prolonge en 5 pour l'évacuation permanente de l'air aspiré vers un dispositif non représenté, de l'air ventilé est introduit en permanence en 4 ; la bouche d'ensachage de l'invention est fixée de manière connue à un dispositif de réserve tel qu'une trémie représentée en 6.

[0030] On a également représenté sur cette figure un guide-conformateur 9.

[0031] Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 2, on choisit de préférence le tube médian 2 d'insufflation d'air légèrement moins long que le tube central 1, afin d'éviter un éventuel refoulement d'air ascensionnel dans le tube central en fin de chute de la masse de produit pré-pesé. Ainsi, par le dispositif de l'invention, on ne risque pas de remontée d'air qui serait susceptible d'influencer une bascule en amont. On applique avantageusement ce mode de pesée aux produits pouvant présenter un risque de fluidisation par l'air.

[0032] Dans l'autre mode d'ensachage couramment pratiqué et appelé lien pesées brutes " ou post-pesées, on réalise, avantageusement une variante du dispositif de l'invention, représentée en éclaté figure 3a. Le produit descend par le tube central 1 ; l'air du ventilateur 4 amené par 1 est soufflé en permanence se mêlant ainsi au produit. Cette variante de construction de l'invention est économique puisque le tube central 1 remplace les tubes 1 et 2 du dispositif général ; elle s'applique avec avantage dans le cas de produits non fluidisables, granulés ou pulvérulents.

[0033] Dans une variante de réalisation représentée figure 3b, le tube central 1 qui permet d'introduite le produit, communique avec l'insufflation d'air 4 et également avec d'autres tubulures annexes 7 et 8 par lesquelles on introduit d'autres produits, dont le mélange est réalisé pendant l'opération de remplissage.

[0034] On a représenté figures 4a et 4b deux dispositions dans lesquelles les tubes d'alimentation en air et en divers produits ne sont pas concentriques ni cylindriques, mais ici de section rectangulaire et pouvant être quelconques, et seulement réunis à l'extrémité de la bouche d'ensachage.

[0035] Sans sortir du cadre de l'invention, on a la possibilité de remplacer l'air par un autre gaz quand les produits sont sensibles à l'air ; le gaz choisi peut éventuellement avoir des propriétés bactéricides.

[0036] Un avantage non négligeable de l'invention est de pouvoir remplir grâce à un seul appareil, des sacs à remplissage par le haut, quel que soit le diamètre de leur ouverture.

[0037] On a notamment appliqué l'invention au remplissage de sacs contenant plusieurs centaines de kilos d'engrais.

Revendications

1°) Procédé de remplissage par le haut d'un emballage souple avec des produits solides s'écoulant facilement au moyen d'une alimentation par gravimétrie, caractérisé par le fait qu'on associe au moyen d'alimentation un circuit ouvert, comprenant un flux de gaz descendant à l'intérieur de l'emballage souple de manière à créer une surpression à l'intérieur de l'emballage qui maintient l'emballage gonflé, et à engendrer un courant d'air s'échappant en permanence vers l'extérieur maintenant les bords de l'emballage à distance du moyen d'alimentation.

2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on associe un deuxième flux ascendant indépendant du flux descendant, de sorte à créer un effet de hotte par rapport au premier et à l'air environnant.

3°) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le flux de gaz est constitué par de l'air surpressé.

4°) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le flux de gaz est constitué par de l'air ventilé.

5°) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un tube interne (1,2) servant à l'alimentation du produit solide et à l'amenée du flux descendant et au moins un tube externe concentrique (3) pour le flux ascendant, les tubes internes et externes (1, 2, 3) constituant la bouche d'ensachage, et au moins un générateur de gaz (4), surpressé ou ventilé.

6°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend deux générateurs de gaz débitant en sens contraires.

7°) Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le tube interne servant à l'amenée du gaz est de forme tronconique, de plus faible section vers l'aval.

8°) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, i caractérisé par le fait qu'il présente un guide-conformateur (9) fixe, pré-règlable en tous sens, disposé sous la bouche d'ensachage.

9°) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait qu'il présente au moins une tubulure interne supplémentaire permettant d'introduire d'autres produits dont le nélange, avec le produit principal, est réalisé en cours de remplissage.

10°) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente au moins deux tubes distincts (1) et (2) pour l'alimentation en produit solide et en gaz.

11°) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente un seul tube (1) pour l'alimentation en produit solide et en gaz.

12°) Application du dispositif selon la revendication 10 au remplissage en pré-pesées.

13°) Application du dispositif selon la revendication 11 au remplissage en post-pesées.

Dessins