EP0255444B1 - Procédé et dispositif de fabrication de produits compactés - Google Patents

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EP0255444B1
EP0255444B1 EP87401774A EP87401774A EP0255444B1 EP 0255444 B1 EP0255444 B1 EP 0255444B1 EP 87401774 A EP87401774 A EP 87401774A EP 87401774 A EP87401774 A EP 87401774A EP 0255444 B1 EP0255444 B1 EP 0255444B1
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compression
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separating device
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/04—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space co-operating with a fixed mould

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of methods and devices for manufacturing compacted elements from a pulverulent or pasty product or mixture.
  • Patent FR-A-533,776 describes a press for agglomerating vegetable fuels, the peculiarity of which is that the mold is interchangeable, that is to say that the mold is replaced to allow the production of two or more briquettes. .
  • the piston is then modified to correspond to different compartments. It is therefore a complex process requiring the complete immobilization of the installation.
  • patent FR-A-2,582,914 a method and a device have been described making it possible to manufacture compacted elements using a mold comprising an imprint.
  • the present invention relates to the simultaneous manufacture of at least two elements compacted using the same device, but provided with a movable base wall describing back-and-forth movements comparable to those of the piston.
  • the manufacture of compacted elements is often carried out from a product or mixture whose characteristics are constant, in particular the density.
  • One of the aims of the present invention is to propose the manufacture of continuously compacted elements of always identical dimensions, whatever the density of the product or initial mixture.
  • the subject of the invention is therefore a method of simultaneously manufacturing at least two compacted elements of constant thickness, from a powder or pasty product or mixture of variable density, using a compression mold.
  • the mold being provided with at least one separation means delimiting compression chambers and a piston being interchangeable and provided with at least one slot cooperating with the separation means, characterized in that the initial position of the compression piston using the density of the product to be compacted, the separation means being removable, the mold being supplied by a divider of the dose of product introduced.
  • the pressure applied at the level of the compacted element itself is adaptive to the density of the product or mixture from which it comes.
  • the invention also relates to a device for simultaneously manufacturing at least two compacted elements having at least two equal dimensions, using a mold comprising a compression chamber, provided at one end with a removable bottom and at the other of a compression piston, the bottom fitting into the compression chamber and being movable in the same direction as the piston, the piston being provided with at least one receiving slot, characterized in that it comprises at least one removable separation means placed in the mold chamber to delimit at least two enclosures, the slot cooperating with the separation means.
  • the device comprises means for dividing the dose of product introduced.
  • the dose dividing means are constituted by a deflector secured to a separating wall delimiting two compartments of equal capacity.
  • the separation means is in the form of an L-shaped separating part, an internal branch of the L being engaged in the mold chamber and the other external branch being applied to the front face of the mold.
  • the external branch of the L has a shoulder bearing on the upper face of the mold.
  • the internal branch of the L has at the entrance of the mold supply a two-sided bevel, the edge of which is located on the longitudinal axis of said branch, to ensure an equal distribution on both sides of both sides of the introduced dose.
  • the compression piston is connected to the cylinder so removable to ensure its interchangeability.
  • the end of the jack has an annular groove cooperating with a notch formed in the base of the piston.
  • An advantage of the device according to the invention lies in the rapid modification of the mold without tools to ensure either the manufacture of a briquette or that of at least two briquettes and this simultaneously.
  • Another advantage lies in the fact that the settings of the compression parameters for a given product or mixture remain unchanged after the modification of the mold structure.
  • Figure 1 there is shown a mold 1 and its compression cylinder 2, the other elements of the installation being identical to those described in the aforementioned French patent, with the exception of the movable bottom.
  • the mold has a parallelepipedal compression chamber, which makes it possible to obtain elements compacted in the form of briquettes; of course, this could be of any shape, for example cylindrical.
  • the mold 1 comprises a body provided with a movable bottom 3 and a compression chamber 4, opening at the front face 5.
  • the bottom 3 can be partially engaged in the chamber 4 and is movable in a direction identical to that of piston. The bottom moves back after compression to allow the briquettes to be ejected by the piston.
  • a separating part 6 is fixed in the chamber 4 so as to delimit two identical or different enclosures 7 and 8.
  • a piston 9 secured to the jack 2 has a slot 10 cooperating with the separating part 6, thus delimiting two compression ends 11 and 12 engaging respectively in the enclosures 7 and 8.
  • the mold, the cylinder and the control means (not shown) of the movable bottom are fixed on a support to ensure their necessary alignment.
  • the separating part 6 is shown which is in the form of an L.
  • the branch 13 has a bevel 14 and the branch 15 is extended on one side by a shoulder 16a provided with a hole 17 and on the other by a stop 16b.
  • Figure 2B where these same elements are found, we see the angular profile with two sides of the bevel 14, angle directed upwards, whose role will be explained later.
  • the edge or tip of the bevel is preferably located on the longitudinal axis of the branch 13.
  • the inclination of the two sides can be between 30 and 80 °.
  • FIG 3 there is shown the mounting of the part 6 in the mold 1.
  • the branch 13 is engaged in the chamber, and is therefore internal, and its relative position is maintained on the one hand, by the external branch 15 in support on the front face 5 of the mold via the shoulder 16a and the stop 16b and on the other hand, by the slot 10 of the piston.
  • the figure also shows the removable connection between the rod 20 of the jack and the base 21 of the piston 9.
  • the end of the rod 20 is provided with a cooperating circular groove 22 with a corresponding notch in the base 21.
  • FIG. 4 shows a front view of the piston 9 making it possible to illustrate the removable connection between the latter and the jack 2.
  • the base 21 of the piston carries a notch 23 at the bottom of which a groove 24 is made.
  • the cylinder-piston connection can be achieved by simple snap-fastening. This structure ensures the interchangeability of the piston, the latter being extracted by returning the cylinder to its position of maximum withdrawal.
  • FIG 5 there is shown a feeding system allowing from a constant dose of product to manufacture four compacted elements.
  • the supply column 25 provided with an opening-closing solenoid valve 26 is provided with a dose divider 27.
  • This divider comprises a baffle 28a with two sides whose inclination is for example between 30 and 80 °.
  • This deflector ensures the splitting into two equal parts of the dose introduced.
  • the deflector 28a is integral with a separating wall 28b which delimits two identical compartments 29 and 30.
  • Each of the compartments 29 and 30 is connected to another divider assembly 31 and 32 of identical structure.
  • the set 31 supplied via line 33 is provided with a deflector 34 secured to a separating wall 35 delimiting two compartments 36 and 37 of identical volume.
  • the deflector 34 ensures, as previously, a division into two equal fractions of the new dose.
  • the compartments 36 and 37 are extended by the lines 38 and 39 connected to the various mold enclosures.
  • Each compartment 29, 30, 36 and 37 is equipped with a solenoid valve 26 to ensure the filling and evacuation of the product, as shown schematically by the arrows shown in the drawing.
  • a solenoid valve 26 to ensure the filling and evacuation of the product, as shown schematically by the arrows shown in the drawing.
  • the mold chamber can have a length and a width of 12 cm and a height of 4 cm.
  • the piston engaged in the chamber is placed 6 cm from the movable wall at a stroke of 4 cm, which makes it possible to manufacture a single briquette of 12cm X 4cm X 2cm. After placing the separating wall about 1 cm thick, two 5cm X 4cm X 2cm briquettes can be made.
  • the device according to the invention is particularly advantageous in the food industry for which nutritive supplements can be distributed in the form of doses of compacted product, such as briquettes of constant mass and of reliable composition.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des procédés et dispositifs de fabrication d'éléments compactés à partir d'un produit ou mélange pulvérulent ou pâteux.
  • Le brevet FR-A-533 776 décrit une presse pour agglomérer des combustibles végétaux dont la particularité réside dans le fait que le moule est interchangeable, c'est-à-dire que le moule est remplacé pour permettre la fabrication de deux ou plusieurs briquettes. Le piston est alors modifié pour correspondre à différents compartimentages. Il s'agit donc d'un processus complexe nécessitant l'immobilisation complète de l'installation.
  • Dans le brevet FR-A-2 582 914, on a décrit un procédé et un dispositif permettant de fabriquer des éléments compactés à l'aide d'un moule comportant une empreinte. La présente invention vise la fabrication simultanée d'au moins deux éléments compactés à l'aide du même dispositif, mais doté d'une paroi de base mobile décrivant des mouvements de va-et-vient comparables à ceux du piston.
  • La fabrication d'éléments compactés est souvent effectuée à partir de produit ou mélange dont les caractéristiques sont constantes, en particulier la masse volumique.
  • Un des buts de la présente invention est de proposer la fabrication d'éléments compactés en continu de dimensions toujours identiques, quelle que soit la masse volumique du produit ou mélange initial.
  • Pour cela, le piston de compression du moule est appelé à parcourir dans la chambre de compression du moule une certaine distance et à s'arrêter en fin de course en un point fixe. Dans la pratique, deux cas peuvent se présenter :
    • on opère à partir d'un volume constant dans la chambre de compression ; dans ce cas, le niveau de compression et la masse de produit comprimé varient;
    • on détermine une masse constante des éléments compactés; dans ce cas, le volume occupé dans la chambre de compression varie ainsi que le niveau de pression appliquée au produit lors du compactage.
  • Dans ces deux cas, c'est la masse volumique du produit à compacter qui déterminera la valeur de la pression à fournir au moment de la fabrication.
  • L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication simultanée d'au moins deux éléments compactés d'épaisseur constante, à partir d'un produit ou mélange pulvérulent ou pâteux de masse volumique variable, à l'aide d'un moule de compression, le moule étant muni d'au moins un moyen de séparation délimitant des chambres de compression et d'un piston étant interchangeable et muni d'au moins une fente coopérant avec le moyen de séparation, caractérisé en ce qu'on commande en continu la position initiale du piston de compression à l'aide de la masse volumique du produit à compacter, le moyen de séparation étant amovible, le moule étant alimenté par un diviseur de la dose de produit introduite.
  • Ainsi, la pression appliquée au niveau de l'élément compacté lui-même est adaptative à la masse volumique du produit ou mélange dont il est issu.
  • L'invention a également pour objet un dispositif pour fabriquer simultanément au moins deux éléments compactés présentant au moins deux dimensions égales, à l'aide d'un moule comportant une chambre de compression, muni à une extrémité d'un fond amovible et à l'autre d'un piston de compression, le fond s'emboîtant dans la chambre de compression et étant mobile dans le même sens que le piston, le piston étant muni d'au moins une fente de réception, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de séparation amovible placé dans la chambre du moule pour délimiter au moins deux enceintes, la fente coopérant avec le moyen de séparation.
  • Le dispositif comprend des moyens diviseurs de la dose de produit introduite.
  • Les moyens diviseurs de dose sont constitués par un déflecteur solidaire d'une paroi séparatrice délimitant deux compartiments de capacité égale.
  • Le moyen de séparation se présente sous la forme d'une pièce séparatrice en L, une branche interne du L étant engagée dans la chambre du moule et l'autre branche externe étant appliquée sur la face avant du moule.
  • La branche externe du L comporte un épaulement en appui sur la face supérieure du moule.
  • La branche interne du L comporte au niveau de l'entrée de l'alimentation du moule un biseautage à deux pans, dont l'arête est située sur l'axe longitudinal de ladite branche, pour assurer une répartition égale de part et d'autre des deux pans de la dose introduite.
  • Le piston de compression est rélié au vérin de façon amovible pour assurer son interchangeabilité.
  • L'extrémité du vérin comporte une gorge annulaire coopérant avec une échancrure pratiquée dans la base du piston.
  • Un avantage du dispositif selon l'invention réside dans la modification rapide du moule sans outillage pour assurer, soit la fabrication d'une briquette, soit celle d'au moins deux briquettes et ce simultanément.
  • Un autre avantage réside dans le fait que les réglages des paramètres de compression pour un produit ou mélange donné restent inchangés après la modification de la structure du moule.
  • D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description donné ci-après à titre indicatif en relation avec un dessin sur lequel :
    • la figure 1 est une coupe du dispositif selon l'invention,
    • la figure 2 représente la pièce séparatrice,
    • la figure 3 est une coupe montrant la fixation de la pièce séparatrice,
    • la figure 4 montre le piston de compression,
    • la figure 5 montre les moyens diviseurs de dose.
  • Sur la figure 1, on a représenté un moule 1 et son vérin de compression 2, les autres éléments de l'installation étant identiques à ceux décrits dans le brevet français précité, à l'exception du fond mobile. Dans la suite de la description, le moule présente une chambre de compression parallélépipédique, ce qui permet d'obtenir des éléments compactés sous forme de briquettes; bien entendu, celle-ci pourrait être d'une forme quelconque par exemple cylindrique.
  • Le moule 1 comporte un corps muni d'un fond mobile 3 et une chambre de compression 4, débouchant au niveau de la face avant 5. Le fond 3 peut être engagé partiellement dans la chambre 4 et est mobile dans une direction identique à celle du piston. Le fond recule après compression pour permettre l'éjection des briquettes par le piston. Une pièce séparatrice 6 est fixée dans la chambre 4 de façon à y délimiter deux enceintes 7 et 8 identiques ou différentes. Un piston 9 solidaire du vérin 2 comporte une fente 10 coopérant avec la pièce séparatrice 6, délimitant ainsi deux embouts 11 et 12 de compression s'engageant respectivement dans les enceintes 7 et 8.
  • Bien entendu, le moule, le vérin et les moyens de commande (non représenté) du fond mobile sont fixés sur un support pour assurer leur alignement nécessaire.
  • Sur la figure 2A, on a représenté la pièce séparatrice 6 qui se présente sous la forme d'un L. La branche 13 comporte un biseautage 14 et la branche 15 est prolongée d'un côté par un épaulement 16a muni d'un percement 17 et de l'autre par une butée 16b. Sur la figure 2B, où ces mêmes éléments se retrouvent, on voit le profil angulaire à deux pans du biseautage 14, angle dirigé vers le haut, dont le rôle sera expliqué ultérieurement. L'arête ou pointe du biseautage est située préférentiellement sur l'axe longitudinal de la branche 13. L'inclinaison des deux pans peut être comprise entre 30 et 80°.
  • Sur la figure 3, on a représenté le montage de la pièce 6 dans le moule 1. La branche 13 est engagée dans la chambre, et est donc interne, et sa position relative est maintenue d'une part, par la branche externe 15 en appui sur la face avant 5 du moule par l'intermédiaire de l'épaulement 16a et de la butée 16b et d'autre part, par la fente 10 du piston.
  • La fixation complète de la pièce 6 est assurée par une vis ou une goupille 18 reliant l'épaulement 16a appliqué sur la face supérieure du moule lui-même. Sur cette figure, on voit que le biseautage 14 de la pièce séparatrice coopère avec une entrée 19 d'alimentation du moule en produit à compacter. Le profil angulaire à deux pans du biseautage 14 assure alors une distribution égale entre les deux enceintes 7 et 8 du moule du produit ou mélange introduit.
  • La figure montre également la liaison amovible entre la tige 20 du vérin et la base 21 du piston 9. L'extrémité de la tige 20 est munie d'une rainure circulaire 22 coopérant avec une échancrure correspondante pratiquée dans la base 21.
  • Sur la figure 4, on a représenté une vue de face du piston 9 permettant d'illustrer la liaison amovible entre celui-ci et le vérin 2. La base 21 du piston porte une échancrure 23 au fond de laquelle est pratiquée une rainure 24. Ainsi, la liaison vérin-piston peut être réalisée par simple encliquetage. Cette structure assure l'interchangeabilité du piston, celui-ci étant extrait en ramenant le vérin dans sa position de retrait maximum.
  • Le dispositif selon l'invention permet donc de réaliser :
    • soit une briquette dont les dimensions correspondent aux dimensions initiales de la chambre du moule,
    • soit deux briquettes par l'interposition de la pièce séparatrice 6 et du piston interchangeable puisqu'amovible par rapport au vérin, la liaison vérin-piston étant réalisée soit par encliquetage soit par un appui constant des surfaces en regard.
  • L'homme de l'art comprendra aisément qu'à partir d'une chambre unique du briqueteur de produit selon l'invention, on peut facilement réaliser un nombre supérieur de briquettes en augmentant le nombre de pièces séparatrices, le piston étant modifié de façon réciproque.
  • Sur la figure 5, on a représenté un système d'alimentation permettant à partir d'une dose constante de produit de fabriquer quatre éléments compactés. La colonne d'alimentation 25 munie d'une électrovanne 26 d'ouverture-fermeture est munie d'un diviseur de dose 27. Ce diviseur comporte un déflecteur 28a à deux pans dont l'inclinaison est comprise par exemple entre 30 et 80°. Ce déflecteur assure le fractionnement en deux parties égales de la dose introduite. Le déflecteur 28a est solidaire d'une paroi séparatrice 28b qui délimite deux compartiments 29 et 30 identiques. Chacun des compartiments 29 et 30 est relié à un autre ensemble diviseur 31 et 32 de structure identique. L'ensemble 31 alimenté par la conduite 33 est muni d'un déflecteur 34 solidaire d'une paroi séparatrice 35 délimitant deux compartiments 36 et 37 de volume identique. Le déflecteur 34 assure, comme précédemment, un partage en deux fractions égales de la nouvelle dose. Les compartiments 36 et 37 sont prolongés par les conduites 38 et 39 reliées aux différentes enceintes du moule. Chaque compartiment 29, 30, 36 et 37 est équipé d'une électrovanne 26 pour assurer le remplissage et l'évacuation du produit, tel que schématisé par les flèches représentées sur le dessin. On voit qu'à partir d'une dose initiale, on obtient quatre fractions égales. Bien entendu, ce nombre peut être différent en modifiant de façon évidente la structure du diviseur de dose.
  • A titre d'illustration, la chambre du moule peut avoir une longueur et une largeur de 12 cm et une hauteur de 4 cm. Le piston engagé dans la chambre est placé à 6 cm de la paroi mobile à une course de 4 cm, ce qui permet de fabriquer une briquette unique de 12cm X 4cm X 2cm. Après mise en place de la paroi séparatrice de 1 cm d'épaisseur environ, on peut fabriquer deux briquettes 5cm X 4cm X 2cm.
  • L'exemple suivant illustre l'utilisation d'une chambre de compression à volume constant :
    Figure imgb0001
  • Le second cas est celui où la masse introduite est toujours constante :
    Figure imgb0002
  • Le dispositif selon l'invention est particulièrement intéressant dans le secteur agroalimentaire pour lequel des compléments nutritifs peuvent être distribués sous forme de doses de produit compacté, telles des briquettes de masse constante et de composition fiable.

Claims (9)

  1. Procédé de fabrication simultanée d'au moins deux éléments compactés d'épaisseur constante, à partir d'un produit ou mélange pulvérulent ou pâteux de masse volumique variable, à l'aide d'un moule (1) de compression, le moule étant muni d'au moins un moyen de séparation (6) délimitant des chambres de compression et d'un piston (9) étant interchangeable et muni d'au moins une fente (10) coopérant avec le moyen de séparation (6), caractérisé en ce qu'on commande en continu la position initiale du piston de compression (9) à l'aide de la masse volumique du produit à compacter, le moyen de séparation (6) étant amovible, le moule (1) étant alimenté par un diviseur (14) de la dose de produit introduite.
  2. Dispositif pour fabriquer simultanément au moins deux éléments compactés présentant au moins deux dimensions égales, à l'aide d'un moule (1) comportant une chambre de compression (4), muni à une extrémité d'un fond amovible (3) et à l'autre d'un piston (9) de compression, le fond s' emboîtant dans la chambre de compression et étant mobile dans le même sens que le piston, le piston étant muni d'au moins une fente (10) de réception, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moyen de séparation (6) amovible placé dans la chambre (4) du moule pour délimiter au moins deux enceintes (7, 8), la fente (10) coopérant avec le moyen de séparation.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens diviseurs (14) de la dose de produit introduite.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens diviseurs de dose sont constitués par un déflecteur (27, 34) solidaire d'une paroi séparatrice (28, 35) délimitant deux compartiments (29,30 et 36,37) de capacité égale.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le moyen de séparation (6) se présente sous la forme d'une pièce séparatrice en L, une branche interne (13) du L étant engagée dans la chambre (4) du moule et l'autre branche externe (15) étant appliquée sur la face avant du moule.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la branche externe (15) du L comporte un épaulement (16a) en appui sur la face supérieure du moule.
  7. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la branche interne (13) du L comporte au niveau de l'entrée de l'alimentation du moule un biseautage (14) à deux pans, dont l'arête est située sur l'axe longitudinal de ladite branche, pour assurer une répartition égale de part et d'autre des deux pans de la dose introduite.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le piston de compression est rélié au vérin (2) de façon amovible pour assurer son interchangeabilité.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité (20) du vérin comporte une gorge annulaire (22) coopérant avec une échancrure (23) pratiquée dans la base (21) du piston.
EP87401774A 1986-07-30 1987-07-29 Procédé et dispositif de fabrication de produits compactés Expired - Lifetime EP0255444B1 (fr)

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FR8611012A FR2602177B1 (fr) 1986-07-30 1986-07-30 Procede et dispositif de fabrication de produits compactes
FR8611012 1986-07-30

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EP0255444A1 EP0255444A1 (fr) 1988-02-03
EP0255444B1 true EP0255444B1 (fr) 1991-05-08

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DE (1) DE3769882D1 (fr)
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FR2602177A1 (fr) 1988-02-05
EP0255444A1 (fr) 1988-02-03
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