EP1625093B1 - Procede de vidange d'un conteneur souple renfermant un produit visqueux - Google Patents

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EP1625093B1
EP1625093B1 EP04707566A EP04707566A EP1625093B1 EP 1625093 B1 EP1625093 B1 EP 1625093B1 EP 04707566 A EP04707566 A EP 04707566A EP 04707566 A EP04707566 A EP 04707566A EP 1625093 B1 EP1625093 B1 EP 1625093B1
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EP
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flexible container
container
viscous product
optionally
piston
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EP1625093A1 (fr
EP1625093B2 (fr
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Frédéric Mauger
Julien Craplet
Frederic Jean
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Bluestar Silicones France SAS
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    • B67D7/62—Arrangements of pumps power operated
    • B67D7/64—Arrangements of pumps power operated of piston type
    • B67D7/645—Barrel pumps

Definitions

  • the present invention relates to a method of continuous or discontinuous emptying of viscous products contained in a flexible container, in particular of the "big bag” type, this emptying being effected by an opening provided in the lower part of the flexible container.
  • the invention also relates to a draining kit, including a device for emptying viscous products contained in flexible containers.
  • the viscous products referred to in the context of the invention are more particularly products whose viscosity is at least 10 Pa.s and preferably between 10 Pa.s and 200,000 Pa.s. viscosity being measured in a manner known per se at 25 ° C.
  • oils -1 silicone oils, silicone gums, polyorganosiloxane compositions (optionally in the form of aqueous emulsions) which can be crosslinked into elastomers by polyaddition, polycondensation or dehydrogen (poly) condensation reactions, organic polymers comprising groups reactive organosilicics (called MS polymers) and charged compositions, in a solvent or aqueous medium, comprising an acrylic polymer and crosslinkable elastomers by drying. It may be in particular silicone sealants but also other viscous polymeric products such as polyurethanes or viscous inks.
  • Such viscous products can be stored in bulk in flexible containers of the "big bag” type, before being discharged or injected into other containers or before being packaged in other packages.
  • the patent application DE-A-34 29 167 discloses a method and a device for emptying flexible containers for bulk particulate products.
  • the flexible container of "big bag” type is, on the one hand, suspended via the handles of which it is equipped, and on the other hand housed in a hopper, on which shaking is carried out by means of of an eccentric foot mobile in rotation and two other feet mounted on springs.
  • This vibration-emptying device does not seem suitable for viscous products contained in flexible bags.
  • techniques are known for emptying rigid drums of viscous products using a drum press comprising a pressure plate intended to penetrate and move in a drum to pressurize the viscous product contained in a bag under pressure. fine plastic, for example polyethylene.
  • the remote technological background also includes container emptying systems consisting of a rigid cardboard box containing a thin polyethylene bag filled with viscous products.
  • the emptying of this type of container is effected by means of a pressure plate capable of expelling the viscous product out of the polyethylene bag, said viscous product then being taken up by pumps provided for this purpose, to be conveyed to downstream elements.
  • GB 2 159 583 A describes the emptying of a flexible container containing a beverage.
  • one of the essential objectives of the present invention is to provide a method of emptying flexible containers for viscous products, which process must be easy to implement and economical.
  • Another essential objective of the invention is to provide a method of emptying flexible containers for viscous products and whose capacity is greater than or equal to 250 liters.
  • Another essential objective of the present invention is to provide a method of emptying flexible containers for viscous products, which is simple, inexpensive, which causes little loss of material, for example less than or equal to 1.5%, or even 0 , 8%, and that requires very little or no cleaning of the equipment used.
  • Another essential objective of the present invention is to provide a kit for emptying flexible containers, such as "big bag", for viscous products which is of simple and economical structure, which makes it possible to empty flexible bags with a capacity greater than or equal to 250 liters which is easy to use, generates very little material loss (less than or equal to 1.5%) and requires little or no cleaning.
  • Another essential objective of the invention is to provide a kit for emptying flexible containers for viscous products, in which the flexible container optimally meets the industrial requirements of transport and logistics.
  • the holding characteristic of the container or the flexible bag in the at least partially inflated state makes it possible to overcome the problem of clogging of the outlet orifice with conventional bags-liners, the problem of soiling the material and the problem of loss of material; the latter problem being at least partly solved by the technique according to the invention which allows a collapse in bellows (or "accordion") minimizing the loss of material.
  • Another advantage of the process of the invention is that it is possible to use containers whose capacity is greater than 250 liters, for example 1000 liters, which results in significant productivity gains both in terms of filling and cooling. draining viscous products.
  • One of the essential characteristics of the invention is therefore the implementation of a flexible container of the "big bag” type.
  • it is a container whose wall to be flexible does not remain less mechanically resistant and has moreover and preferably sealing properties vis-à-vis the viscous product considered.
  • This container formed by such a flexible envelope is a sufficient packaging in terms of protection of the viscous product. It is an autonomous packaging that can be transported easily, for example by simply being placed on a pallet and attached, or even included in other containers that are not involved in the emptying process, unlike bags polyethylene, which, in known manner, are housed in rigid containers for both transport and emptying.
  • the flexible envelope container used in the process according to the invention can be for example a cloth bag (eg polypropylene) lined with a thin bag, for example multilayer (polyethylene / aluminum / polyethylene terephthalate) glued and / or stitched to the canvas, said container being optionally and advantageously provided with handles for suspending and handling with a hoist or forklift.
  • These flexible containers or "big bag” can have large capacities, for example between 500 and 2000 liters.
  • the flexible envelope container can be disposable, which is a source of economy, particularly in terms of transport and storage. This allows eg to avoid complicated "supply chain" rotations of metal containers.
  • viscous products concerned by the invention mention may be made of products whose viscosity is of the order of 3000 Pa.s, such as silicone mastics.
  • the process according to the invention offers a wide range of emptying rates that can be varied depending on the viscosity of the product in question, the outlet diameter or the pressure value exerted.
  • a draining device comprising, on the one hand, at least one pressing member comprising at least one piston and, on the other hand, at least one a drain tank for receiving the flexible container to be emptied or possibly only its bag-lining and designed as a female part adapted to cooperate and serve as a guide for the piston of the presser member moving, especially in the one-way direction corresponding to the pressurization of the flexible container or possibly its only bag-lining.
  • a pressure fluid contained in an inflatable cylinder this cylinder being housed between the piston (5.1) and a reversible closure lid of the vessel. (6) and connected to pressurizing fluid supply means for inflating and subsequently displacing the piston (5.1), to allow the expulsion of the viscous product (2) out of the tank (6).
  • the fluid used in the variant of the first mode and in the second embodiment can be a gas or a liquid. It can be a liquid having a viscosity less than or equal to 50 Pa.s. Water could be perfectly suitable for this purpose.
  • the process according to the invention is operational without mechanical recovery of the viscous product at the outlet of the container, it is quite possible to envisage the feeding of mechanical elements (for example: pumps, screws, double screws) by the viscous product. expelled in cases where it would be necessary to transport a great distance or through pipes generating high pressure losses, or even to derive an economic gain.
  • the viscous drained product can be routed to storage means or packaging means.
  • the viscous product expelled from the flexible container, or possibly its only bag-lining feeds at least one packaging unit of said product in a suitable packaging, at a suitable flow rate greater than or equal to the consumption of the packaging set.
  • the flow is advantageously the highest possible, (for example greater than 50 liters per minute for a viscous product of 1000 Pa.s) so as to provide maximum productivity, in the case of the supply of a packaging machine, it is desirable to have high instantaneous flow rates (for example, may be greater than 1 liter per minute).
  • the flow naturally depends on all the parameters of the Poiseuille law (viscosity, pressure difference, geometry of the outlet duct) and elements hindering the output of the viscous product: valves, filters, roughness.
  • the packaging assembly could be in particular a cartridge dispensing device for viscous products, in particular silicone sealants ("encartoucheuse”), with a flowrate adapted at least to the consumption of the packaging set.
  • encartoucheuse silicone sealants
  • the viscous product expelled from the flexible container feeds storage means and / or mechanical means for moving the viscous product to increase its flow, said mechanical means being preferably selected from the group consisting of: the pumps, the (double) -vis.
  • the method according to the invention is not limited as to the number of emptying devices and means of conditioning, storage or mechanical recovery arranged downstream.
  • the method according to the invention consists in taking advantage of the flexibility of the container containing the viscous product, by applying to the wall of this flexible container, a pressure which is almost entirely transmitted to the viscous product, so that the container is maintained in a container. at least partially inflated state and the viscous product is expelled.
  • This expulsion of the viscous, continuous or discontinuous product is effected by an opening in the flexible container (for example by cutting, unscrewing a cap, by a discharge chute), or by one or more openings provided in the means or the associated elements downstream of the emptying device.
  • the inflated state of the flexible container which results from the pressure exerted on only part of its surface makes it possible to maintain a permanent tension of the wall of the container and thus eliminates the risk of an uncontrolled folding likely to result in clogging of the container. opening by which is evacuated the viscous product.
  • the pressure exerted is, for example, between 1 and 6 bars in the case of direct discharge, while it is adjusted so that the output flow rate of the viscous product is greater than or equal to the consumption of the means of the elements arranged downstream of the device. emptying.
  • the flexible container and any remaining viscous product it contains is routed to a storage site.
  • This optional operation is fast enough so that it is possible to empty a new viscous product that is incompatible with the previous one after a period of not more than ten minutes, for example, from the end of the emptying of the product. previous to the beginning of the next product drain.
  • the flexible container has a mechanically resistant and watertight wall made from fabric (s) whose weight in the uncoated state is in the range of 100 to 300 g / m 2 and that the bag-liner has a thickness in the range of 5 to 500 microns.
  • it may be polypropylene fabric with a density of 150-300 g / m 2 for a 1000 liter container.
  • the bag-lining is for example glued or sewn inside or outside the mechanically resistant wall.
  • This bag-lining end can have a thickness of between 10 and 250 microns. It should be noted that the fabric thicknesses of the wall and the liner-bag are a function of the desired mechanical strength and physicochemical protection.
  • the flexible container is provided with one or more discharge chutes, identical or different structure to that of the flexible container.
  • each chute optionally provided on the flexible container may be used for emptying or filling said container and may also act as a shutter of an opening for example by means of a plug or a knotted link.
  • This plug could consist of a weld and / or a glue joint.
  • Each possible chute may furthermore constitute a connection element of the flexible container to a downstream mechanical recovery or conditioning storage means.
  • the flexible container comprises at least one large opening or so-called “total" opening facilitating the filling.
  • This large opening may be closed by welding and / or by a knot and / or by an adhesive joint. It is preferable that such a large opening is used only for filling, unlike the openings and / or drain channels as described above.
  • the emptying device comprises, on the one hand, a pressing member comprising at least one piston and, on the other hand, at least one emptying tank intended to receive the flexible container to be emptied and designed as a female part for the male part that is the piston of the presser member moving, especially in the forward direction corresponding to the pressurization of the flexible container or its only bag-liner.
  • the drain tank is designed so that it can be (hermetically) closed and in that the piston is able to move under the action of a fluid-pressure
  • the emptying device in accordance with the invention, to comprise an inflatable cylinder, housed between the piston and a reversible closure lid of the tank and connected to means for supplying fuel. pressurizing fluid allowing the inflation and consequently the displacement of the piston, to allow the expulsion of the viscous product out of the tank.
  • the pressurizing-fluid supply means comprise at least one pressurizing fluid reservoir, at least one pressurizing fluid conveying means and a conduit equipped with these means and connecting the pressure-fluid reservoir to the inflatable cylinder.
  • the pressure-fluid is e.g. selected from the group of incompressible fluids, preferably in the subgroup comprising water or oil or in the group of compressible fluids, air being preferred.
  • the emptying device comprises at least one emptying tank intended to receive the flexible container to be emptied or possibly its only bag-lining and suitable for being pressurized by means of a pressurizing fluid, to expel the viscous product out of the tank.
  • the partial pressure exerted on the flexible container results (respectively indirectly and directly) from a pressing fluid consisting of any liquid or gaseous fluid, advantageously liquid, of viscosity less than 50 Pa.s.
  • a pressing fluid consisting of any liquid or gaseous fluid, advantageously liquid, of viscosity less than 50 Pa.s.
  • the drain tank is designed as an autoclave provided with at least one opening that can be open or closed and used to introduce and / or evacuate the pressure fluid.
  • this autoclave drain tank also includes at least one drain opening for the viscous product.
  • the emptying device comprises, on the one hand, a pressing member comprising at least one set comprising at least one roller and at least one counter-roller element, preferably at least two substantially parallel rollers and movable in rotation about their respective axes and, secondly, means for suspending the flexible container so that the (or) opening (s) are (s) arranged (s) down; the assembly being designed so that the two rollers are able to move from top to bottom while laminating and compressing the flexible container which passes between these two rollers, the latter possibly being drivable by a motor, this mechanization being possibly combined or replaced by a pull of the flexible container suspended upwards.
  • a drain tank comprises the device according to the invention
  • the dimensions of the flexible container and possibly of its bag-lining taken alone are chosen so that when pressurized, the container is maintained in the inflated or partially inflated state. Only the flexible container and / or its bag-lining are thus kept under tension, which limits the risk of unwanted refolding leading to clogging of the drain or openings.
  • the drain tank and the flexible container and / or the bag-liner have substantially the same shape, it is preferable that the dimensions of the flexible container and / or bag-liner are smaller in a proportion of 2 to 15% than those of the tank.
  • the backing roll may optionally be a plate associated with one or more rollers.
  • the plate can also be replaced by a plane support which can be for example a vertical wall or a horizontal plane (the ground).
  • the flexible container and / or its bag-lining has no surface irregularity in the substantially vertical direction (for example vertical seam or vertical blister or vertical asperities) on at least part of their height so that the contact of the flexible container and / or bag-lining with the inner face of the drain tank creates a substantially ring-shaped contiguous area barrier to viscous products.
  • This makes it possible to avoid the migration of the viscous product between the inner face of the tank and the upper part of the wall of the flexible container and / or bag-lining during the emptying, so that the inside of the tank is not not substantially soiled by the viscous product.
  • FIG. 1 shows a viscous product emptying kit (viscosity ⁇ at 50 Pa.s: for example 3000 Pa.s silicone sealant) comprising a viscous product discharge device 1, included in a flexible container 3.
  • viscosity ⁇ at 50 Pa.s: for example 3000 Pa.s silicone sealant comprising a viscous product discharge device 1, included in a flexible container 3.
  • the emptying device 1 comprises a structure or frame 4 on which is fixed a jack 5 comprising a piston 5.1 and a cylinder body 5.2.
  • the latter serves to actuate the pressure piston 5.1.
  • the latter has a maximum outside diameter slightly smaller than the minimum inside diameter of the tank (lower by 0.1 to 2.5%).
  • the emptying tank 6 equipped with rollers 7 constitutes another element of the emptying device 1.
  • the flexible container 3 is housed inside the emptying tank 6.
  • This flexible container 3 has a drain opening 9 formed in its lower part and disposed facing the outlet duct 8 of the drain tank 6. This opening emptying 9 is carried out just before pressurization by the pressure member -5, 5.1, 5.2- and after transporting the flexible container 3 from its storage site and / or transport to the emptying site defined by the drain tank 6.
  • O-ring 11 The seal between the piston head 5.1 (pressure member) and the internal face of the drain tank 6 is provided by an O-ring 11 which forms a barrier to the migration of the viscous product 2 above the piston head 5.1.
  • O-ring 11 has, for example, a cross-section of a diameter equal to 50 mm, plus or minus 20 mm, and its length is equal to the perimeter of the inside of drain tank 6, so that by acting on compressibility of the material constituting the O-ring 11, preferably made of elastomeric material, the continuity of this O-ring 11 is ensured. It is housed in the space delimited by an annular zone of the internal face of the cylindrical emptying tank 6 and by the Chamfered face of piston 5.1 (chamfer at 45 °). This chamfer is used to exert an oblique force on the elastomer ring 11 so that it is perfectly pressed against the inner face of the tank to ensure a good seal.
  • the transport of the flexible container from its storage site to the emptying site can be achieved for example by means of a forklift or a mobile hoist.
  • the flexible container has for example one or more resistant handles allowing it to be lifted by the means of transport.
  • the outlet duct 8 could be arranged on the piston head 5.1.
  • This outlet duct 8 allows the viscous fluid to be expelled from the emptying tank 2.2 because of the pressure difference between the inside of the flexible container 3 and the external pressure.
  • the diameter of this outlet duct is for example 76 mm.
  • This outlet duct 8 may comprise a hose for transporting the viscous product 2 to storage conditioning or mechanical recovery means arranged downstream.
  • this hose is removable so that it can be changed for each drained product.
  • outlet orifices could be provided for distributing the viscous product 2 over a plurality of storage conditioning or mechanical recovery means.
  • the receiver downstream of the outlet / flexible conduit 8 for example a packaging machine (eg a stamper), a recovery pump, a mixing screw, a container under particular pressure or at atmospheric pressure), and according to the dimensions of the downstream receiver elements crossed, some pressure is available at level of the outlet 8. This pressure is less than or equal to that to which the viscous product 2 is subjected in the flexible container 3.
  • the pressurization assembly 5 (piston 5.1 and cylinder 5.2), it is possible to impose on the flexible container, a pressure that is greater as the product 2 is viscous (for example up to 6.5 bars without technical difficulties) and that the required flow is high.
  • the method according to the invention controls the deformation of the flexible container during emptying, so that the container does not tear, folds optimally without plugging the outlet orifice 9.
  • the volume flow rates are measured from the mass passed in a given time and the density of the viscous product 2.
  • FIG. 2 shows a device similar to that of FIG. 1 as described above, in which the pressurizing fluid for carrying out pressurization is contained in a flexible inflatable jack 12 housed in the drain tank 60, between a plateau of 5.10 piston separation and a lid 13.
  • the latter can be reversibly attached to the top of the drain tank 60 by means of reversible fastening means 14 shown symbolically in Figure 2.
  • These means 14 are for example bolts.
  • the inflatable jack 12 inflatable can be for example of the type marketed by the company PRONAL.
  • the emptying tank 60 may be for example a stainless steel tank with a capacity of e.g. 1000 liters.
  • the emptying tank 60 contains in its lower part a flexible container 30 of viscous products 2.
  • the bottom of the flexible container has a drain opening 90 In the same way as for the embodiment according to FIG. 1, this emptying opening 90 is formed in the flexible container 30 just before being pressurized with the aid of the inflatable flexible jack 12.
  • An elastomeric seal 110 is interposed between the separation plate / piston 5.10.
  • This elastomeric seal 110 is an O-ring which plays the same role as that referenced 11 in Figure 1 described above. The seal on both sides of the piston plate 5.10 is thus ensured vis-à-vis the viscous product 2 contained in the flexible container 30.
  • the flexible inflatable cylinder 12 is connected to a pressure fluid reservoir 16, via a pipe 17, equipped with conveying means 17.
  • the pressure fluid may be an incompressible fluid, namely a liquid such as water or oil, or a compressible fluid such as air.
  • the means 17 for conveying the fluid contained in the reservoir 15 to the flexible inflatable cylinder 12 via the pipe 16 are constituted for example by a suitable pump. Since the pressure fluid is formed by compressed air, said conveying means 17 correspond to a compressed air circuit comprising all the suitable components known in themselves (valve, valve ).
  • the pressure fluid is an incompressible fluid of the oil or water type. It is then advantageous to provide, in the flexible inflatable cylinder 12, a cushion filled with compressible gas (for example air). Such a cushion behaves like a tampon to smooth the flow of the fluid and to limit or eliminate the flow latency of the viscous product at the opening of the drain tank.
  • a cushion filled with compressible gas for example air
  • the lid 13, or even the emptying tank 60 is equipped with a safety valve allowing the evacuation of the air overpressures.
  • the device of FIG. 2 is for example disposed upstream of means for packaging the viscous product, for example in cartridges.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the emptying kit according to the invention.
  • This kit includes a drain device 20 and a flexible container 21, in the general shape of a pear.
  • the emptying device 20 consists of a set of two rollers 22, 23 connected to each other by a linkage system 24 for varying the distance between the axes of the rollers 22 and 23.
  • the flexible container 21 comprises a mechanically resistant wall 25 and an internal bag-lining 26 bonded to the inner face of the wall 25.
  • This flexible container 21 is also equipped in its lower part with an outlet duct 27 associated with a means of mechanical recovery 28 constituted by a pump.
  • the flexible container 21 comprises a lifting or suspension loop 29.
  • the rollers 22, 23 are brought closer to one another so as to press the upper part of the flexible container 21.
  • the rollers 22 and 23 thus brought together then begin their descent as symbolized by the vertical arrows.
  • the flexible container 21 is thus pressed progressively from its upper end to its lower end.
  • the viscous product contained in the container 21 is subjected to a pressure that depends on the strength of the container and flows through the outlet conduit 27. The extraction of this viscous product is facilitated by the implementation of the pump 28. It also appears that the pressurization by the rollers 22, 23 descendants, has the effect of keeping the container 21 in an inflated state.
  • the device used is that represented in FIG. 1 and described above. More precisely, in this example, use is made of a bowl press intended for emptying viscous products contained in tanks of diameter up to 1240 mm, said tanks being resistant to the working pressure.
  • This press has a steel structure, the structure maintains a cylinder in a vertical position.
  • the 20 cm diameter cylinder is hydraulic and operates with 0 to 250 bar of hydraulic pressure supplied by a hydraulic unit.
  • the pressure piston, actuated by the cylinder has a diameter of 1220 mm, plus or minus 3 mm.
  • a control cabinet is used to control the raising and lowering of the cylinder.
  • the tank used with an internal diameter of 1235 mm, plus or minus 10 mm, a depth of 1000 mm, is made of stainless steel and withstands a pressure greater than 7 bar.
  • the outlet opening of the product is located in the bottom of the tank, on the side.
  • a flexible, pressure-resistant hose connects the bowl port to the flap dispenser.
  • the hose has a length of one meter and an inside diameter of 76 mm.
  • the "big bag” tested is a "big bag” circular fabric whose perimeter is 3640 mm, significantly lower than the inner perimeter of the tank.
  • This "big bag” has a flat cylindrical bottom, a polyethylene bag with total opening 100 microns thick, not glued to the “big bag”, but stitched to it at the intersection between the cylinder (body of “big bag””) and the upper disc closing the upper part of the” big bag “.
  • the “big bag” has a filling chute placed on the top disc of the “big bag”, 5 cm from the edge (this chute can be used to perform a "clean” drain by serving as a drain chute, thus protecting against dirt and grease. orifice in the pressure plate).
  • the top disc and the chute are made of a polyethylene coated canvas, impervious to the contained product.
  • the flexible container contains 680 kg of product at the beginning of emptying.
  • the product contained in the flexible container for the test is a silicone sealant type Oxime.
  • the bowl has casters allowing it to move on flat ground.
  • the product contained in the flexible container for the test is a silicone sealant of Acetoxy type.
  • the flexible container is placed in the tank with a forklift. On the flexible container, a polyethylene film is placed, then the rubber seal against the edges of the tank.
  • the flexible container is drilled through the outlet: the slit is approximately 10 cm. Connect the hose to the outlet, then pressurize down the cylinder.
  • the metering machine's filler is filling quickly (less than 1 second, close to 0.5 seconds)
  • the flossing machine normally operates at 30 strokes per minute.
  • the material loss in the bottom of the flexible container is 8.6 liters or 1.26%.
  • the tank is mostly clean: only the parts near the outlet are soiled, or on a radius of 25 cm.
  • the device used is that represented in FIG. 1 and described above. More precisely, in this example, use is made of a bowl press intended for emptying viscous products contained in tanks of diameter up to 1240 mm, said tanks being resistant to the working pressure.
  • This press has a steel structure, the structure maintains a cylinder in a vertical position.
  • the 20 cm diameter cylinder is hydraulic and operates with 0 to 250 bar of hydraulic pressure supplied by a hydraulic unit.
  • the pressure piston, actuated by the cylinder has a diameter of 1220 mm, plus or minus 3 mm.
  • a control cabinet is used to control the raising and lowering of the cylinder.
  • the tank used with an internal diameter of 1235 mm, plus or minus 10 mm, a depth of 1000 mm, is made of stainless steel and withstands a pressure greater than 7 bar.
  • the outlet opening of the product is located in the pressure plate, on the side, about 15 cm from the edge of the plate.
  • a pressure-resistant steel pipe serves as a conveyor from the outlet port of the tray to the top of a discharge vessel.
  • the pipe is attached to the orifice of the pressure plate by a sealing connection.
  • the pipe has a total length of 2.5 meters and an inside diameter of 76 mm.
  • the "big bag” tested is a "big bag” circular fabric with staggered straps, height 1100 mm, its perimeter is 3640 mm, significantly lower than the inner perimeter of the tank.
  • This "big bag” has a flat cylindrical bottom, an opening polyethylene bag total thickness 100 microns, not glued to the “big bag” but stitched to it at the intersection between the cylinder (body of “big bag") and the upper disc closing the top of the “big bag”.
  • the "big bag” has a filler neck placed on the top disk of the "big bag”, 5 cm from the edge of the "big bag”.
  • the top disc and the chute are made of a polyethylene coated canvas, impervious to the contained product.
  • the container contains 680 kg of product at the beginning of emptying.
  • the bowl has wheels to move it.
  • the product contained in the flexible container for testing is an acetoxy silicone sealant.
  • the flow rate obtained at the outlet of the pipe is greater than 70 liters per minute, it oscillates especially around the value 120 liters per minute with a maximum of 145 liters per minute, for an oil pressure in the jack of 220 bars (this which corresponds to about 5.7 bars in the tank).
  • the presence of a filter grid in the pipe also limits the flow which could therefore be higher without this grid.
  • the flexible container weighed after emptying to a mass of 12 kg. The flexible container weighs 2 kg empty. The material loss is therefore 10 kg or 1.47%.
  • a bowl press which is resistant to working pressure and has a diameter of up to 1240 mm.
  • This press has a steel structure, the structure maintains a cylinder in a vertical position.
  • the 20 cm diameter cylinder is hydraulic and operates with 0 to 250 bar of hydraulic pressure supplied by a hydraulic unit.
  • the pressure piston, actuated by the cylinder has a diameter of 1220 mm plus or minus 3 mm.
  • a control cabinet is used to control the raising and lowering of the cylinder.
  • the tank used with an internal diameter of 1235 mm, plus or minus 10 mm, a depth of 1000 mm, is made of stainless steel and withstands a pressure greater than 10 bar.
  • the outlet opening of the product is located in the bottom of the tank, on the side.
  • a flexible, pressure-resistant hose connects the bowl port to the flap dispenser.
  • the hose has a length of one meter and an inside diameter of 76 mm.
  • the “big bag” tested is a “big bag” circular fabric whose perimeter is 3640 mm, significantly lower than the inner perimeter of the tank.
  • This "big bag” has a flat cylindrical bottom, a polyethylene bag of thickness 100 microns, not glued to the “big bag” but sewn to it at the intersection between the cylinder (body of the “big bag”) and the upper disc closing the upper part of the “big bag”.
  • the "big bag” has a filler neck that serves as a drain chute, placed on the upper disk of the "big bag", 5 cm from the edge, for emptying from above through an orifice in the pressure plate.
  • the top disc and the chute are made of a polyethylene coated canvas, impervious to the contained product.
  • the product contained in the flexible container for the test is a silicone sealant type Oxime.

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Description

  • La présente invention concerne un procédé de vidange continu ou discontinu de produits visqueux contenus dans un conteneur souple, en particulier du type "big bag", cette vidange s'opérant par une ouverture prévue dans la partie inférieure du conteneur souple.
  • L'invention concerne également un nécessaire de vidange, dont notamment un dispositif de vidange de produits visqueux contenus dans des conteneurs souples.
  • Les produits visqueux dont il est question dans le cadre de l'invention, sont plus spécialement des produits dont la viscosité est d'au moins 10 Pa.s et, de préférence comprise entre 10 Pa.s et 200 000 Pa.s, cette viscosité étant mesurée de manière connue en soi à 25 °C et sous un gradient de cisaillement de 0,01.s-1,
    à savoir des huiles silicones, des gommes silicones, des compositions polyorgano-siloxanes (éventuellement sous forme d'émulsions aqueuses) réticulables en élastomères par des réactions de polyaddition, de polycondensation ou de déshydrogéno-(poly)condensation, des polymères organiques comprenant des groupes organosiliciques réactifs (appelés MS polymères) et des compositions chargées, en milieu solvant ou aqueux, comprenant un polymère acrylique et réticulables en élastomères par séchage. Il peut s'agir notamment de mastics silicones mais aussi d'autres produits visqueux polymères comme des polyuréthannes ou des encres visqueuses.
  • De tels produits visqueux peuvent être stockés en vrac dans des conteneurs souples du type "big bag", avant d'être déversés ou injectés dans d'autres contenants ou avant d'être conditionnés dans d'autres emballages.
  • La viscosité élevée de ces produits pâteux est naturellement une contrainte technique importante pour leur vidange et leur transvasement.
  • Dans un domaine voisin de celui de l'invention, à savoir le domaine des matières granuleuses/poudreuses à faible écoulement, la demande de brevet DE-A-34 29 167 décrit un procédé et un dispositif pour la vidange de conteneurs flexibles pour produits particulaires en vrac. Selon ce document, le conteneur souple de type "big bag", est d'une part, suspendu par l'intermédiaire des anses dont il est équipé, et d'autre part logé dans une trémie, sur laquelle on exerce un secouage au moyen d'un pied excentrique mobile en rotation et de deux autres pieds montés sur ressorts. Ce dispositif de vidange par vibration ne paraît pas adapté à des produits visqueux contenus dans des sacs souples.
    On connaît en outre des techniques de vidange de fûts rigides de produits visqueux à l'aide d'une presse à fûts comprenant un plateau presseur destiné à pénétrer et à se déplacer dans un fût, pour expulser sous pression le produit visqueux contenu dans un sac en plastique fin, par exemple en polyéthylène.
  • Il existe également des vidanges de boudins contenant un produit silicone visqueux à l'aide d'un dispositif formé par un tube destiné à recevoir le boudin et dans lequel peut se déplacer un piston de mise sous pression du produit visqueux, permettant ainsi son expulsion hors du tube.
  • L'arrière plan technologique éloigné comporte de plus des systèmes de vidange de conteneurs constitués par une boîte en carton rigide contenant un sac fin en polyéthylène chargé en produits visqueux. La vidange de ce type de conteneurs s'opère à l'aide d'un plateau-presseur propre à expulser le produit visqueux hors du sac en polyéthylène, ledit produit visqueux étant ensuite repris par des pompes prévues à cet effet, pour être acheminé vers des éléments aval.
  • Ces trois dernières technologies connues se situent hors du cadre d'invention qui concernent la vidange de conteneurs souples de type "big bag", différents des contenants spécialisés et onéreux mis en oeuvre dans ces technologies (fûts, citernes, conteneurs acier ou cartons spéciaux).
  • GB 2 159 583 A décrit la vidange d'un conteneur souple renfermant une boisson.
  • Dans ce contexte, l'un des objectifs essentiels de la présente invention est de fournir un procédé de vidange de conteneurs souples pour produits visqueux, lequel procédé se devant d'être facile à mettre en oeuvre et économique.
  • Un autre objectif essentiel de l'invention est de fournir un procédé de vidange de conteneurs souples pour produits visqueux et dont la contenance est supérieure ou égale à 250 litres.
  • Un autre objectif essentiel de la présente invention est de fournir un procédé de vidange de conteneurs souples pour produits visqueux, qui soit simple, économique, qui entraîne peu de pertes de matières, par exemple inférieure ou égale à 1,5 %, voire à 0,8 %, et qui ne nécessite que très peu ou pas de nettoyage du matériel utilisé.
  • Un autre objectif essentiel de la présente invention est de fournir un nécessaire de vidange de conteneurs souples, de type "big bag", pour produits visqueux qui soit de structure simple et économique, qui permette de vider des sacs souples de contenance supérieure ou égale à 250 litres qui soit facile à utiliser, qui ne génère que très peu de pertes de matières (inférieures ou égales à 1,5 %) et qui nécessite peu ou pas de nettoyage.
  • Un autre objectif essentiel de l'invention est de fournir un nécessaire de vidange de conteneurs souples pour produits visqueux, dans lequel le conteneur souple répond de manière optimale aux impératifs industriels de transport et de logistique.
  • Ces objectifs, parmi d'autres, sont atteints par la présente invention qui concerne tout d'abord un procédé de vidange d'un conteneur souple de type "big bag" de contenance supérieure ou égale à 250 litres renfermant un produit visqueux, caractérisé par les points suivants :
    • le produit visqueux est choisi dans le groupe des produits dont la viscosité est d'au moins 10 Pa.s et, de préférence comprise entre 10 Pa.s et 200 000 Pa.s,
      à savoir des huiles silicones, des gommes silicones, des compositions polyorgano-siloxanes (éventuellement sous forme d'émulsions aqueuses) réticulables en élastomères par des réactions de polyaddition, de polycondensation ou de déshydrogéno(poly)-condensation, des polymères organiques comprenant des groupes organosiliciques réactifs (appelés MS polymères) et des compositions chargées, en milieu solvant ou aqueux, comprenant un polymère acrylique et réticulables en élastomères par séchage;
    • il consiste essentiellement à :
      • mettre en oeuvre un conteneur souple ;
      • éventuellement déplacer le conteneur à vider de son site de stockage vers un site de vidange ;
      • faire en sorte qu'au moins une ouverture de sortie, disposée dans la partie inférieure du conteneur, permette l'écoulement du produit visqueux hors du conteneur ;
      • exercer une pression sur au moins une zone délimitée du conteneur souple à l'aide de moyens de mise sous pression, de préférence constitués par au moins un organe-presseur et/ou par un fluide-presseur, de manière à, d'une part, maintenir le conteneur à l'état gonflé ou partiellement gonflé, et, d'autre part, hâter l'écoulement ;
      • dépressuriser en fin de vidange.
  • Il est du mérite des inventeurs d'avoir mis au point une méthodologie de vidange de conteneurs souples pour produits visqueux, qui permette de s'affranchir des conteneurs classiques peu commodes, encombrants et onéreux.
  • La caractéristique de maintien du conteneur ou du sac souple à l'état au moins partiellement gonflé parmi d'autres, permet de surmonter le problème de bouchage de l'orifice de sortie par les sacs-doublures classiques, le problème de souillage du matériel et le problème de la perte de matière; ce dernier problème étant au moins en partie résolu par la technique selon l'invention qui permet un écrasement en soufflets (ou en "accordéon") minimisant la perte de matière.
  • Un autre intérêt du procédé de l'invention est que l'on peut mettre en oeuvre des conteneurs dont la capacité est supérieure à 250 litres, par exemple 1000 litres, ce qui entraîne des gains de productivité significatifs tant au niveau du remplissage que de la vidange de produits visqueux.
  • Il est à noter que toutes les valeurs de viscosité utilisées dans le présent exposé, corresponde à une viscosité mesurée de manière connue en soi à 25 °C et sous un gradient de cisaillement de 0,01.s-1.
  • L'une des caractéristiques essentielles de l'invention est donc la mise en oeuvre d'un conteneur souple du type "big bag". Avantageusement, il s'agit d'un conteneur dont la paroi pour être flexible n'en reste pas moins mécaniquement résistante et possède par ailleurs et de préférence des propriétés d'étanchéité vis-à-vis du produit visqueux considéré.
  • Suivant une caractéristique préférée de l'invention, cette paroi est essentiellement constituée :
    • par au moins un élément assurant la résistance mécanique et comportant une ou plusieurs nappes de matériaux identiques ou différents entre eux, de préférence en toile ;
    • et éventuellement par au moins un élément d'étanchéité formé (i) par au moins un film polymère, de préférence sous forme de revêtement et/ou (2i) par au moins un sac-doublure étanche composé d'une ou plusieurs couches de matériaux choisies dans le groupe comprenant : les films polymères synthétiques (en particulier les polyoléfines {et plus préférentiellement encore les polyéthylènes, les polypropylènes}, les polyesters, ou les polyamides), ou les métaux (en particulier l'aluminium) ; le (ou les) sac(s)-doublure(s), étant au moins en partie solidaire(s) de l'élément de paroi assurant la résistance mécanique, et, plus préférentiellement encore au moins en partie collé(s) et /ou cousu(s) sur ledit élément.
  • Ce conteneur formé par une telle enveloppe souple est un emballage suffisant en termes de protection du produit visqueux. Il s'agit d'un emballage autonome qui peut être transporté aisément, par exemple en étant simplement posé sur une palette et attaché, ou bien encore inclus dans d'autres contenants qui n'interviennent pas dans le procédé de vidange, contrairement aux sacs fins en polyéthylène, qui, de manière connue, sont logés dans des conteneurs rigides servant à la fois pour le transport et la vidange.
  • Le conteneur à enveloppe souple utilisé dans le procédé selon l'invention peut être par exemple un sac en toile (e.g. polypropylène) doublé d'un sac fin, par exemple multicouches (polyéthylène/aluminium/polyéthylène téréphtalate) collé et/ou cousu à la toile, ledit conteneur étant éventuellement et avantageusement muni d'anses permettant de le suspendre et de le manipuler avec un palan ou un chariot élévateur.
    Ces conteneurs souples ou "big bag" peuvent avoir de grandes capacités, par exemple comprises entre 500 et 2000 litres.
  • Avantageusement, le conteneur à enveloppe souple peut être jetable, ce qui est source d'économie, notamment en termes de transport et de stockage. Cela permet e.g. d'éviter des rotations "supply chain" compliquées de conteneurs métalliques
    A titre d'exemples de produits visqueux concernés par l'invention, on peut citer les produits dont la viscosité est de l'ordre de 3000 Pa.s tels que les mastics silicones.
  • Le procédé selon l'invention offre une large plage de débits de vidange que l'on peut faire varier en fonction de la viscosité du produit en cause, du diamètre de sortie ou de la valeur de pression exercée.
  • Le fait de minimiser les surfaces du matériel en contact avec le produit au cours du procédé est à l'origine de l'économie de nettoyage recherchée.
  • Suivant une caractéristique intéressante du procédé selon l'invention, le (ou les) ouverture(s) de sortie du conteneur peuvent être obtenue(s) :
    • par découpe dans la paroi du conteneur,
    • et/ou par enlèvement de bouchon(s) ou d'opercules équipant un (des) orifice(s), le(s)dit(s) orifice(s) pouvant être pourvu(s) de goulotte(s) de vidange de la paroi du conteneur,
    • et/ou par enlèvement d'un (de) lien(s) fermant d'(ou des) ouverture(s) déjà prévue(s) sur le conteneur.
  • En pratique, il est donc possible de découper une partie de la paroi du conteneur souple ou des éventuelles goulottes équipant ce dernier, ou bien encore de dénouer des liens et/ou des noeuds fermant une ouverture.
  • Conformément à un premier mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est prévu un dispositif de vidange comprenant, d'une part, au moins un organe-presseur comportant au moins un piston et, d'autre part, au moins une cuve de vidange destinée à recevoir le conteneur souple à vider ou éventuellement seulement son sac-doublure et conçue comme une pièce femelle apte à coopérer et à servir de guide pour le piston de l'organe-presseur en déplacement, notamment dans le sens aller correspondant à la mise sous pression du conteneur souple ou éventuellement de son seul sac-doublure.
  • Selon une variante de ce premier mode de mise en oeuvre:
    • la cuve de vidange est conçue de manière à pouvoir être (hermétiquement) fermée
    • et le piston est apte à se mouvoir sous l'action d'un fluide-presseur.
  • Dans le cadre de cette variante, il peut être avantageux conformément à l'invention, de mettre en oeuvre un fluide-presseur contenu dans un vérin gonflable, ce vérin étant logé entre le piston (5.1) et un couvercle de fermeture réversible de la cuve (6) et relié à des moyens d'alimentation en fluide-presseur permettant le gonflage et par suite le déplacement du piston (5.1), pour permettre l'expulsion du produit visqueux (2) hors de la cuve (6).
  • Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention:
    • il est prévu un dispositif de vidange qui comprend au moins une cuve de vidange destinée à recevoir le conteneur souple à vider ou éventuellement son seul sac-doublure et propre à être mise sous pression
    • et on met sous pression cette cuve au moyen d'un fluide-presseur, de manière à expulser le produit visqueux hors de la cuve.
  • Suivant un troisième mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, il est prévu un dispositif de vidange comprenant :
    • d'une part, au moins un organe-presseur comportant au moins un jeu d'au moins un rouleau et d'au moins un élément contre-rouleau, de préférence au moins deux rouleaux sensiblement parallèles et mobiles en rotation autour de leurs axes respectifs
    • et, d'autre part, des moyens de suspension du conteneur souple de telle sorte que l'(ou les) ouverture(s) soi(en)t disposée(s) en bas ;
    l'ensemble étant conçu pour que les deux rouleaux soient aptes à se déplacer du haut vers le bas tout en laminant et en comprimant le conteneur souple qui défile entre ces deux rouleaux, ces derniers étant éventuellement entraînables en rotation par au moins un moteur, cette mécanisation étant éventuellement combinée ou remplacée par une traction avantageusement motorisée du conteneur souple suspendu vers le haut.
  • Le fluide utilisé dans la variante du premier mode et dans le deuxième mode de mise en oeuvre peut être un gaz ou un liquide. Il peut s'agir d'un liquide ayant une viscosité inférieure ou égale à 50 Pa.s. L'eau pourrait parfaitement convenir à cette fin.
  • Bien que le procédé selon l'invention soit opérationnel sans reprise mécanique du produit visqueux en sortie de conteneur, il est tout à fait envisageable de prévoir le gavage d'éléments mécaniques (par exemple : pompes, vis, double vis) par le produit visqueux expulsé dans les cas où il serait nécessaire de transporter sur une grande distance ou à travers de conduites générant de fortes pertes de charges, ou bien encore pour en tirer un gain économique.
    Selon une alternative, le produit vidangé visqueux peut être acheminé vers des moyens de stockage ou des moyens de conditionnement.
  • Ainsi, suivant une modalité avantageuse de l'invention, le produit visqueux expulsé du conteneur souple, ou éventuellement de son seul sac-doublure, alimente au moins un ensemble de conditionnement dudit produit dans un emballage approprié, selon un débit adapté supérieur ou égal à la consommation de l'ensemble de conditionnement.
  • Si dans le cas d'une simple vidange, le débit est avantageusement le plus élevé possible, (par exemple supérieur à 50 litres par minute pour un produit visqueux de 1000 Pa.s) de manière à fournir une productivité maximale, dans le cas de l'alimentation d'une conditionneuse, il est souhaitable de pouvoir disposer de débits instantanés élevés (par exemple, pouvant être supérieurs à 1 litre par minute). Le débit dépend naturellement de tous les paramètres de la loi de Poiseuille (viscosité, différence de pression, géométrie du conduit de sortie) et des éléments gênant la sortie du produit visqueux : vannes, filtres, rugosité.
  • A titre d'illustration, il peut être précisé que l'ensemble de conditionnement pourrait être en particulier un dispositif de mise en cartouche de produits visqueux, notamment de mastics silicones ("encartoucheuse"), selon un débit adapté au moins égal à la consommation de l'ensemble de conditionnements.
  • Suivant une autre modalité avantageuse de l'invention, le produit visqueux expulsé du conteneur souple, ou éventuellement de son seul sac-doublure, alimente des moyens de stockage et/ou des moyens mécaniques de mise en mouvement du produit visqueux permettant d'augmenter son débit, lesdits moyens mécaniques étant de préférence choisis dans le groupe comprenant : les pompes, les (doubles)-vis.
  • Naturellement le procédé selon l'invention n'est pas limité quant au nombre de dispositifs de vidange et de moyens de conditionnement, de stockage ou de reprise mécanique disposés en aval.
  • Le procédé selon l'invention consiste à mettre à profit la souplesse du conteneur renfermant le produit visqueux, en appliquant sur la paroi de ce conteneur souple, une pression qui est quasi intégralement transmise au produit visqueux, de sorte que le conteneur est maintenu dans un état au moins partiellement gonflé et le produit visqueux est expulsé. Cette expulsion du produit visqueux, continue ou discontinue s'opère par une ouverture ménagée dans le conteneur souple (par exemple par découpe, dévissage d'un bouchon, par une goulotte de vidange), ou bien par une ou plusieurs ouvertures prévues dans les moyens ou les éléments associés en aval du dispositif de vidange. L'état gonflé du conteneur souple qui résulte de la pression exercée sur une partie seulement de sa surface permet de maintenir une tension permanente de la paroi du conteneur et supprime ainsi le risque d'un repliement anarchique susceptible d'entraîner le bouchage de l'ouverture par laquelle s'évacue le produit visqueux.
  • La pression exercée est par exemple comprise entre 1 et 6 bars en cas de vidange directe, tandis qu'elle est ajustée de sorte que le débit de sortie du produit visqueux soit supérieur ou égal à la consommation des moyens des éléments disposés en aval du dispositif de vidange.
  • En fin de vidange, sachant que celle-ci peut être partielle ou totale, on réalise conformément à l'invention la dépressurisation du conteneur souple (donc du produit).
  • Dans le cas où le conteneur à vider dispose d'un site de stockage différent du site de vidange, on ré achemine le conteneur souple et l'éventuel reste de produit visqueux qu'il contient vers un site de stockage. Cette opération facultative est suffisamment rapide pour qu'il soit possible d'effectuer la vidange d'un nouveau produit visqueux incompatible avec le précédent après une durée n'excédant pas dix minutes par exemple, à compter de l'arrêt de la vidange du produit précédent jusqu'au début de la vidange du produit suivant.
  • Le procédé selon l'invention implique :
    • Figure imgb0001
      la maîtrise ou la conception du conteneur souple de sorte que ses dimensions et propriétés soient bien adaptées aux conditions de vidange;
    • Figure imgb0001
      du transfert du conteneur souple depuis son site de stockage et/ou son contenant de transport jusqu'à l'emplacement de vidange ;
    • Figure imgb0001
      de l'écrasement du conteneur souple au cours de sa vidange de sorte que la perte de matières soit minimisée et que le risque de bouchage de l'orifice de sortie soit évité;
    • Figure imgb0001
      de la résistance du conteneur souple, de sorte qu'il ne cède pas sous la pression;
    • Figure imgb0001
      des valeurs des paramètres pression et débit au cours de la vidange;
    • Figure imgb0001
      du temps de changement entre deux produits visqueux incompatibles;
    • Figure imgb0001
      et du trajet effectué par le produit visqueux, de telle sorte que celui-ci ne salisse qu'un minimum d'éléments dont le nettoyage est ensuite nécessaire, et si possible seulement des éléments jetables ou changeables (tels que le conteneur souple et/ou son sac-doublure jetable ainsi que les tuyaux flexibles de liaison qui doivent être remplacés quand on passe d'un produit visqueux à d'autres).
  • Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne un nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé sus-défini, lequel nécessaire étant caractérisé en ce qu'il comprend :
    • un produit visqueux choisi dans le groupe des produits dont la viscosité est d'au moins 10 Pa.s et, de préférence comprise entre 10 Pa.s et 200 000 Pa.s,
      • ~ à savoir des huiles silicones, des gommes silicones, des compositions polyorgano-siloxanes (éventuellement sous forme d'émulsions aqueuses) réticulables en élastomères par des réactions de polyaddition, de polycondensation ou de déshydrogéno(poly)condensation, des polymères organiques comprenant des groupes organosiliciques réactifs (appelés MS polymères) et des compositions chargées, en milieu solvant ou aqueux, comprenant un polymère acrylique et réticulables en élastomères par séchage;
      • ~ un conteneur souple de contenance supérieure ou égale à 250 litres, pourvu d'une ouverture de sortie, disposée dans la partie inférieure du conteneur, mécaniquement résistant et étanche au produit visqueux, de préférence équipée d'anses de levage et/ou de suspension ;
      • ~ un dispositif de vidange comprenant au moins un organe-presseur et/ou au moins un fluide-presseur ;
      • ~ éventuellement au moins un ensemble de conditionnement du produit visqueux dans un emballage approprié ;
      • ~ éventuellement des moyens mécaniques de mise en mouvement du produit visqueux permettant d'augmenter son débit, lesdits moyens mécaniques étant de préférence choisis dans le groupe comprenant : les pompes, les (doubles)-vis ;
      • ~ et éventuellement des moyens de stockage.
  • Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le conteneur souple comprend préférablement une paroi constituée :
    • par au moins un élément assurant la résistance mécanique et comportant une ou plusieurs nappes de matériaux identiques ou différents entre eux, de préférence en toile ;
    • et/ou par au moins un élément d'étanchéité formé par (i) au moins un film polymère, de préférence sous forme de revêtement et/ou (2i) par au moins un sac-doublure étanche composé d'une ou plusieurs couches de matériaux choisies dans le groupe comprenant : les films polymères synthétiques (en particulier les polyoléfines - et plus préférentiellement encore les polyéthylènes, les polypropylènes - les polyesters ou les polyamides), ou les métaux (en particulier l'aluminium) ; le (ou les) sac(s)-doublure(s), quand on en utilise, étant solidaire(s) de l'élément de paroi assurant la résistance mécanique, ce (ou ces) sac(s) étant de préférence au moins en partie collé(s) et /ou cousu(s) sur ledit élément.
  • De manière plus préférée encore, le conteneur souple possède une paroi mécaniquement résistante et étanche faite à base de toile(s) dont le poids à l'état non enduit est compris dans l'intervalle allant de 100 à 300 g/m2 et en ce que le sac-doublure a une épaisseur comprise dans l'intervalle allant de 5 à 500 microns.
  • En pratique, il peut s'agir de toile de polypropylène de densité égale à 150-300 g/m2 pour un conteneur de 1000 litres.
  • Le sac-doublure est par exemple collé ou cousu à l'intérieur ou à l'extérieur de la paroi mécaniquement résistante. Ce sac-doublure fin peut avoir une épaisseur comprise entre 10 et 250 microns. Il est à noter que les épaisseurs de toile de la paroi et du sac-doublure sont fonction de la résistance mécanique et de la protection physico-chimique souhaitées.
  • Eventuellement, le conteneur souple est muni d'une ou plusieurs goulottes de vidange, de structure identique ou différente à celle du conteneur souple.
  • Naturellement, chaque goulotte éventuellement prévue sur le conteneur souple pourra servir à la vidange ou au remplissage dudit conteneur et pourra en outre jouer le rôle d'obturateur d'une ouverture par exemple au moyen d'un bouchon ou d'un lien noué. Ce bouchon pourrait consister en une soudure et/ou en un joint de colle.
  • Chaque goulotte éventuelle pourra de plus constituer un élément de raccordement du conteneur souple à un moyen aval de stockage de reprise mécanique ou de conditionnement.
  • Selon une variante avantageuse, le conteneur souple comporte au moins une grande ouverture ou ouverture dite "totale" facilitant le remplissage. Cette grande ouverture peut être fermée par soudure et/ou par un noeud et/ou par un joint de colle. Il est préférable qu'une telle grande ouverture ne soit utilisée que pour le remplissage, contrairement aux ouvertures et/ou aux goulottes de vidange telles que décrites ci-dessus.
  • Selon une première forme de réalisation, le dispositif de vidange comprend, d'une part, un organe-presseur comportant au moins un piston et, d'autre part, au moins une cuve de vidange destinée à recevoir le conteneur souple à vider et conçue comme une pièce femelle pour la pièce mâle qu'est le piston de l'organe-presseur en déplacement, notamment dans le sens aller correspondant à la mise sous pression du conteneur souple ou de son seul sac-doublure.
  • De manière plus préférée encore dans cette première forme de réalisation, le dispositif de vidange est tel que :
    • le piston de l'organe-presseur comporte une tête (de préférence circulaire) reliée à une tige destinée à coopérer avec un vérin fixe d'entraînement en mouvement alternatif de translation, ledit vérin étant monté sur une structure fixe, ladite tête étant destinée à pénétrer dans la cuve de vidange pour comprimer le conteneur souple ;
    • et la cuve de vidange qui comprend au moins une ouverture de sortie du produit visqueux, et qui est éventuellement équipée de moyens de déplacement (de préférence des roulettes), est de préférence constituée par un cylindre creux destiné à recevoir le conteneur souple et dans lequel la tête du piston est apte à coulisser, cette tête étant de préférence circulaire et de diamètre suffisamment proche du diamètre intérieur de la cuve pour que l'étanchéité vis à vis du produit visqueux puisse être assurée, avantageusement à l'aide d'un joint torique périphérique en appui sur le bord préférablement chanfreiné de la tête du piston et sur la paroi intérieure de la cuve.
  • Selon une variante de cette première forme de réalisation, la cuve de vidange est conçue de manière à pouvoir être (hermétiquement) fermée et en ce que le piston est apte à se mouvoir sous l'action d'un fluide-presseur
  • Dans le cadre de cette variante, il est avantageusement proposé, conformément à l'invention, que le dispositif de vidange comprenne un vérin gonflable, logé entre le piston et un couvercle de fermeture réversible de la cuve et relié à des moyens d'alimentation en fluide-presseur permettant le gonflage et par suite le déplacement du piston, pour permettre l'expulsion du produit visqueux hors de la cuve.
  • De préférence, les moyens d'alimentation en fluide-presseur comprennent au moins un réservoir de fluide presseur, au moins des moyens d'acheminement du fluide presseur et une canalisation équipée avec ces moyens et reliant le réservoir de fluide-presseur au vérin gonflable.
  • En pratique, le fluide-presseur est e.g. choisi dans le groupe des fluides incompressibles, de préférence dans le sous-groupe comprenant l'eau ou l'huile ou dans le groupe des fluides compressibles, l'air étant préféré.
  • Selon une deuxième forme de réalisation, le dispositif de vidange comprend au moins une cuve de vidange destinée à recevoir le conteneur souple à vider ou éventuellement son seul sac-doublure et propre à être mise sous pression au moyen d'un fluide-presseur, de manière à expulser le produit visqueux hors de la cuve.
  • Dans la variante de la première forme de réalisation et dans la deuxième forme de réalisation, la pression partielle exercée sur le conteneur souple, résulte (respectivement indirectement et directement) d'un fluide presseur constitué par un fluide quelconque liquide ou gazeux, avantageusement liquide, de viscosité inférieure à 50 Pa.s. Cela suppose que la cuve de vidange soit conçue comme un autoclave pourvu d'au moins un orifice pouvant être ouvert ou fermé et servant à introduire et/ou évacuer le fluide presseur. Naturellement, cette cuve de vidange autoclave comprend également au moins une ouverture de vidange pour le produit visqueux.
  • Selon une troisième forme de réalisation, le dispositif de vidange comprend, d'une part, un organe-presseur comportant au moins un jeu comprenant au moins un rouleau et au moins un élément contre-rouleau, de préférence au moins deux rouleaux sensiblement parallèles et mobiles en rotation autour de leurs axes respectifs et, d'autre part, des moyens de suspension du conteneur souple de telle sorte que l'(ou les) ouverture(s) soi(en)t disposée(s) en bas ; l'ensemble étant conçu pour que les deux rouleaux soient aptes à se déplacer du haut vers le bas tout en laminant et en comprimant le conteneur souple qui défile entre ces deux rouleaux, ces derniers étant éventuellement entraînables par un moteur, cette mécanisation étant éventuellement combinée ou remplacée par une traction du conteneur souple suspendu vers le haut.
  • De manière plus préférée encore, le dispositif de vidange de cette troisième forme de réalisation est tel que :
    • le conteneur souple est équipé, dans sa partie supérieure, d'au moins une anse de préhension permettant sa suspension et dans sa partie inférieure, d'au moins une ouverture de sortie du produit visqueux, éventuellement pourvue d'une goulotte, le conteneur ayant avantageusement une forme générale de poire dont la partie évasée forme la base ;
    • et les deux rouleaux, motorisés ou non, sont destinés à être disposés de part et d'autre du conteneur souple de manière à serrer celui-ci tout en se déplaçant de haut en bas, ledit jeu de rouleaux étant pourvu d'un système de réglage de l'entraxe de manière adapter le niveau de serrage du sac.
  • Dans la première et la deuxième formes de réalisation selon lesquelles une cuve de vidange compose le dispositif selon l'invention, il est préférable que les dimensions du conteneur souple et éventuellement de son sac-doublure pris à lui seul, soient choisies de telle sorte que lors de la mise sous pression, le conteneur soit maintenu à l'état gonflé ou partiellement gonflé. Seul le conteneur souple et/ou son sac-doublure sont ainsi maintenus sous tension, ce qui limite les risques de repliement indésirables conduisant à un bouchage de la ou des ouvertures de vidange. Ainsi, en prenant pour hypothèse que la cuve de vidange et que le conteneur souple et/ou le sac-doublure ont sensiblement la même forme, il est préférable que les dimensions du conteneur souple et/ou du sac-doublure soient plus petites dans une proportion de 2 à 15 % que celles de la cuve.
  • Dans la troisième forme de réalisation, le contre-rouleau peut être éventuellement une plaque associée à un ou plusieurs rouleaux. Sans que cela ne soit limitatif, la plaque peut être également remplacée par un support plan qui peut être par exemple une paroi verticale ou un plan horizontal (le sol).
  • Dans le cas où l'on met en oeuvre une plaque et deux rouleaux, il est envisageable que l'un des rouleaux soit en appui sur l'une des faces de la plaque et que l'autre rouleau soit en appui sur l'autre face de la plaque, le conteneur souple étant destiné à s'insérer entre l'un des rouleaux et la plaque. Cette disposition permet d'équilibrer les efforts.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le conteneur souple et/ou son sac-doublure ne possède aucune irrégularité de surface dans le sens sensiblement vertical (par exemple couture verticale ou boursouflure verticale ou aspérités verticales) sur au moins une partie de leur hauteur de sorte que le contact du conteneur souple et/ou de son sac-doublure avec la face intérieure de la cuve de vidange crée une zone jointive sensiblement torique faisant barrière aux produits visqueux. Cela permet d'éviter la migration du produit visqueux entre la face interne de la cuve et la partie supérieure de la paroi du conteneur souple et/ou du sac-doublure pendant la vidange, de telle façon que l'intérieur de la cuve ne soit sensiblement pas souillé par le produit visqueux.
  • Le procédé et le nécessaire de vidange selon l'invention, seront mieux compris à la lumière de la description qui suit, donnée à titre d'exemples non limitatifs, de deux formes de réalisation avantageuses dudit nécessaire de vidange, avec certaines variantes, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • ■ la figure 1 représente un schéma synoptique d'une forme de réalisation du nécessaire de vidange selon l'invention ;
    • ■ la figure 2, un schéma synoptique d'une variante de la forme de réalisation selon la figure 1 ;
    • ■ la figure 3 représente un schéma synoptique d'une forme de réalisation du nécessaire de vidange selon l'invention.
  • La figure 1 montre un nécessaire de vidange de produits visqueux (viscosité ≥ à 50 Pa.s : par exemple du mastic silicone 3000 Pa.s) comprenant un dispositif de vidange 1 de produit visqueux 2, inclus dans un conteneur souple 3.
  • Le dispositif de vidange 1 comprend une structure ou bâti 4 sur laquelle est fixé un vérin 5 comprenant un piston 5.1 et un corps de vérin 5.2. Ce dernier sert à actionner le piston presseur 5.1. Ce dernier a un diamètre maximum extérieur légèrement plus faible que le diamètre minimum intérieur de la cuve (inférieur de 0,1 à 2,5 %).
  • La cuve de vidange 6 équipée de roulettes 7 constitue un autre élément du dispositif de vidange 1. Cette cuve de vidange 6, ouverte et de forme générale cylindrique à fond plat, comporte également dans sa partie inférieure un conduit de sortie 8 du produit visqueux 2. Elle est résistante à la pression et présence de roulettes 7 permet son déplacement aisé.
  • Le conteneur souple 3 est logé à l'intérieur de la cuve de vidange 6. Ce conteneur souple 3 présente une ouverture de vidange 9 ménagée dans sa partie inférieure et disposée en regard du conduit de sortie 8 de la cuve de vidange 6. Cette ouverture de vidange 9 est réalisée juste avant la mise sous pression par l'organe presseur -5, 5.1, 5.2- et après avoir transporté le conteneur souple 3 de son site de stockage et/ou de transport jusqu'au site de vidange défini par la cuve de vidange 6.
  • Le conteneur souple 3 possède une enveloppe 10 qui peut être constituée :
    • soit par un multicouche de parois résistantes mécaniquement (par exemple en toile de polypropylène) / sacs fins en polyéthylène, éventuellement cousus et/ou collés à l'intérieur de la paroi en toile ;
    • soit par le sac-doublure seulement après que l'on ait extrait celui-ci de l'intérieur du conteneur souple 3. Le détail sur la structure de cette enveloppe 10 apparaît plus en détail sur la figure 2 décrite ci-après.
    Le conteneur souple 3 doit être conçu de manière à assurer une perte de matière minimale, et notamment inférieure à 2 %.
    De préférence, le conteneur souple 3 est un conteneur de type "big bag" à fond cylindrique, sans couture verticale, dont le diamètre est légèrement inférieur à celui de la cuve de vidange 6, de sorte que le gonflement subi par ce conteneur souple lors de la mise sous pression maintient sous tension la paroi du conteneur souple 2 pendant la vidange. En l'occurrence, cette paroi est constituée par une toile de polypropylène comportant une couche interne collée formée par un sac-doublure en polyéthylène fin collé. Ce type de paroi résistante mécaniquement a un rôle de protection pendant le transport et le stockage, tandis que sa couche interne ("inliner") assure l'étanchéité lors de la vidange, de sorte que le produit visqueux ne s'écoule que par l'ouverture de vidange de l'enveloppe du conteneur souple lorsque celle-ci est mise sous pression.
  • L'étanchéité entre la tête de piston 5.1 (organe-presseur) et la face interne de la cuve de vidange 6 est assurée par un joint torique 11 qui forme barrière à la migration du produit visqueux 2 au-dessus de la tête de piston 5.1. Le joint torique 11 a par exemple une section d'un diamètre égal à 50 mm, plus ou moins 20 mm et sa longueur est égal au périmètre de l'intérieur de la cuve de vidange 6, de sorte qu'en jouant sur la compressibilité du matériau composant le joint torique 11, de préférence en matériau élastomère, on assure la continuité de ce joint torique 11. Il est logé dans l'espace délimité par une zone annulaire de la face interne de la cuve cylindrique de vidange 6 et par la face chanfreinée du piston 5.1 (chanfrein à 45°). Ce chanfrein sert à exercer un effort oblique sur le joint torique en élastomère 11 de telle sorte que celui-ci soit parfaitement plaqué contre la face interne de la cuve pour assurer ainsi une bonne étanchéité.
  • Le transport du conteneur souple de son site de stockage vers le site de vidange peut être réalisé par exemple au moyen d'un chariot élévateur ou d'un palan mobile. Pour ce faire, il est avantageux que le conteneur souple présente par exemple une ou plusieurs anses résistantes lui permettant d'être soulevé par les moyens de transport.
  • Selon une variante, le conduit de sortie 8 pourrait être aménagé sur la tête de piston 5.1. Ce conduit de sortie 8 permet au fluide visqueux d'être expulsé hors de la cuve 2.2 de vidange 6 du fait de la différence de pression entre l'intérieur du conteneur souple 3 et la pression extérieure. Le diamètre de ce conduit de sortie est par exemple de 76 mm.
  • Ce conduit de sortie 8 peut comprendre un flexible permettant d'assurer le transport du produit visqueux 2 sur des moyens de conditionnement de stockage ou de reprise mécanique disposés en aval. Avantageusement ce flexible est démontable de manière à pouvoir le changer pour chaque produit vidangé.
  • Selon d'autres variantes, il pourrait être prévu plusieurs orifices de sortie pour distribuer le produit visqueux 2 sur plusieurs moyens de conditionnement de stockage ou de reprise mécanique.
  • Selon le débit absorbé par le récepteur en aval du conduit de sortie/flexible 8 (par exemple une conditionneuse (e.g. encartoucheuse), une pompe de reprise, une vis de mélange, un contenant sous pression particulière ou sous pression atmosphérique), et selon les dimensions des éléments du récepteur aval traversé, une certaine pression est disponible au niveau de la sortie 8. Cette pression est inférieure ou égale à celle à laquelle est soumise le produit visqueux 2 dans le conteneur souple 3.
  • Grâce à l'ensemble de mise sous pression 5 (piston 5.1 et vérin 5.2), il est possible d'imposer au conteneur souple, une pression d'autant plus grande que le produit 2 est visqueux (par exemple jusqu'à 6,5 bars sans difficultés techniques) et que le débit requis est élevé. En s'appuyant notamment sur la loi empirique de Poiseuille, en première approche, le produit 2 contenu dans le conteneur souple 3 est donc soumis à une pression P =(8.Q.N.L)/π.R4, avec P = pression relative par rapport à la pression atmosphérique en Pascal, Q = débit volumique souhaité en m3/s, N = viscosité dynamique du produit en Pa.s, L = longueur du conduit de sortie 8 en mètres et R = rayon dudit conduit 8.
  • Conformément au procédé selon l'invention, on maîtrise la déformation du conteneur souple au cours de la vidange, de sorte que ce conteneur ne déchire pas, se replie de façon optimale sans boucher l'orifice de sortie 9.
    Les débits volumiques sont mesurés à partir de la masse écoulée en un temps donné et de la masse volumique du produit visqueux 2.
  • Pour réaliser l'ouverture de sortie 9, plusieurs possibilités s'offrent à l'homme du métier :
    • Perçage du conteneur souple 2 avec un outil coupant (lame de couteau par exemple) en introduisant l'outil par le conduit de sortie 8. Ce perçage est avantageusement effectué lorsque le conteneur souple 2 n'est pas encore sous pression, en prenant les précautions requises pour le positionnement du perçage à réaliser.
    • Utilisation d'une goulotte de vidange faisant partie intégrante du conteneur souple 2 (goulotte qui peut avoir auparavant servi de goulotte de remplissage), l'ouverture de cette goulotte étant par exemple réalisée en découpant son extrémité fermée, ladite goulotte pouvant avantageusement être enfilée dans le conduit de sortie 8, le raccordement de cette goulotte au conduit de sortie 8 étant une opération de routine à la portée de l'homme du métier.
    • Ouverture d'un bouchon prévu sur le conteneur souple 2, avec possibilité de brancher une goulotte de vidange sur le goulot libéré par enlèvement du bouchon ; il peut aussi être envisagé de brancher directement le conduit de sortie 8 sur le goulot libéré par l'enlèvement du bouchon.
  • La figure 2 montre un dispositif similaire à celui de la figure 1 tel que décrit ci-dessus, dans lequel le fluide-presseur permettant de réaliser la mise sous pression, est contenu dans un vérin gonflable souple 12 logé dans la cuve de vidange 60, entre un plateau de séparation formant piston 5.10 et un couvercle 13. Ce dernier peut être fixé de manière réversible au sommet de la cuve de vidange 60 par l'intermédiaire de moyens de solidarisation réversibles 14 représentés de manière symbolique sur la figure 2. Ces moyens 14 sont par exemple des boulons.
  • Le vérin souple 12 gonflable peut être par exemple du type de ceux commercialisés par la société PRONAL.
  • La cuve de vidange 60 peut être par exemple une cuve en acier inoxydable de contenance e.g. 1000 litres.
  • A l'opposé du vérin gonflable souple 12, par rapport au plateau de séparation/piston 5.10, la cuve de vidange 60 contient dans sa partie inférieure un conteneur souple 30 de produits visqueux 2. Le fond du conteneur souple comporte une ouverture de vidange 90. De la même façon que pour la forme de réalisation selon la figure 1, cette ouverture de vidange 90 est ménagée dans le conteneur souple 30 juste avant la mise sous pression à l'aide du vérin souple gonflable 12.
    Un joint élastomère 110 est interposé entre le plateau de séparation/piston 5.10. Ce joint élastomère 110 est un joint torique qui joue le même rôle que celui référencé 11 dans la figure 1 décrite ci-dessus. L'étanchéité de part et d'autre du plateau piston 5.10 est ainsi assurée vis-à-vis du produit visqueux 2 contenu dans le conteneur souple 30.
    Le vérin gonflable souple 12 est relié à un réservoir de fluide presseur 16, par l'intermédiaire d'une canalisation 17, équipée de moyens d'acheminement 17.
  • Suivant l'invention, le fluide presseur peut être un fluide incompressible, à savoir un liquide tel que l'eau ou l'huile, ou bien encore un fluide compressible tel que l'air.
    Dans le cas où il s'agit de fluide incompressible, par exemple de l'eau ou de l'huile, les moyens d'acheminement 17 du fluide contenu dans le réservoir 15 vers le vérin gonflable souple 12 via la canalisation 16, sont constitués par exemple par une pompe appropriée. Dès lors que le fluide presseur est formé par de l'air comprimé, lesdits moyens d'acheminement 17 correspondent à un circuit d'air comprimé comportant tous les composants adaptés et connus en eux-mêmes (vanne, soupape...).
  • De préférence, le fluide presseur est un fluide incompressible du type huile ou eau. Il est alors avantageux de prévoir, dans le vérin gonflable souple 12, un coussin rempli de gaz compressible (par exemple de l'air). Un tel coussin se comporte comme un tampon permettant de lisser le débit du fluide et de limiter, voire de supprimer les temps de latence d'écoulement du produit visqueux à l'ouverture de la cuve de vidange.
  • L'intérêt d'utiliser un vérin souple gonflable 12 s'exprime notamment en termes économiques et en termes de simplicité de mise en oeuvre. En outre, ce vérin gonflable 12 ne rajoute aucun encombrement en plus de la cuve de vidange. Il est donc envisageable de mettre en oeuvre facilement un système double permettant de fonctionner en temps masqué, ce qui entraîne des gains de productivité importants.
  • Un autre avantage offert par cette variante de la figure 2 est lié à la facilité et à la rapidité de montage et de démontage d'un tel dispositif.
  • Selon une caractéristique facultative, mais néanmoins intéressante du dispositif selon la figure 2, le couvercle 13, voire la cuve de vidange 60, est équipé d'une soupape de sécurité permettant l'évacuation des surpressions d'air.
  • De la même façon que pour le dispositif de la figure 1, le dispositif de la figure 2 est par exemple disposé en amont de moyens de conditionnement du produit visqueux, par exemple dans des cartouches.
  • Le fonctionnement de ce dispositif de vidange de la figure 2 est des plus simples. Le vérin souple 12 est gonflé à l'aide des moyens d'acheminement 17 en fonction de la pression nécessitée pour l'expulsion du produit visqueux contenu dans le conteneur souple 30.
  • La figure 3 montre une autre forme de réalisation du nécessaire de vidange selon l'invention. Ce nécessaire comprend un dispositif de vidange 20 et un conteneur souple 21, en forme générale de poire.
  • Le dispositif de vidange 20 est constitué par un jeu de deux rouleaux 22, 23 reliés l'un à l'autre par un système de tringlerie 24 permettant de faire varier la distance entre les axes des rouleaux 22 et 23.
    Le conteneur souple 21 comprend une paroi résistante mécaniquement 25 et un sac-doublure interne 26 collé sur la face interne de la paroi 25. Ce conteneur souple 21 est également équipé dans sa partie inférieure d'un conduit de sortie 27 associé à un moyen de reprise mécanique 28 constitué par une pompe. A l'opposé dans sa partie supérieure, le conteneur souple 21 comporte une anse de soulèvement ou de suspension 29.
  • La représentation en traits pleins sur la figure 3 correspond à la situation du nécessaire de vidange avant la mise sous pression et la représentation en traits mixtes à la situation du nécessaire de vidange au début de la mise sous pression.
  • Comme cela est symbolisé par les flèches horizontales sur le dessin, les rouleaux 22, 23 sont rapprochés l'un de l'autre de manière à presser la partie supérieure du conteneur souple 21. Les rouleaux 22 et 23 ainsi rapprochés entament ensuite leur descente comme symbolisée par les flèches verticales. Le conteneur souple 21 est ainsi pressé progressivement de son extrémité supérieure vers son extrémité inférieure. Le produit visqueux que renferme le conteneur 21 est soumis à une pression qui dépend de la résistance du conteneur et s'écoule par le conduit de sortie 27. L'extraction de ce produit visqueux est facilitée par la mise en oeuvre de la pompe 28.
    Il apparaît également que la mise sous pression par les rouleaux 22, 23 descendants, a pour effet de maintenir le conteneur 21 dans un état gonflé.
  • En pratique, on passe l'anse 29 du conteneur souple 21 entre les rouleaux 22, 23, on soulève l'anse 29 par exemple avec un chariot élévateur. Les rouleaux 22, 23 sont serrés de part et d'autre de l'extrémité supérieure du conteneur au moyen du système de réglage de l'entre axe 24. Les rouleaux 22, 23 descendent le long du conteneur sous leur propre poids repoussant le produit visqueux vers le bas jusqu'à équilibrage entre le poids des rouleaux et les efforts de réaction du conteneur 21 comprimé.
    Lorsque l'on ouvre la sortie de vidange 27, le produit visqueux (par exemple mastic silicone) s'écoule et les rouleaux 22, 23 descendent pressant progressivement la totalité du contenu du conteneur 21.
    Cette forme de mise en oeuvre fonctionne par exemple avec un débit de 35 litres par minute environ pour une ouverture de vidange de diamètre 33 cm avec des rouleaux en acier de diamètre 10 cm pesant à eux deux environ 40 kg (rouleaux acier revêtus de caoutchouc pour bien adhérer au conteneur souple). Le sac-doublure intérieur du conteneur souple 21 est fixé par collage ou couture à la toile externe en polypropylène 25.
  • Il est envisageable de prévoir une mécanisation du système permettant soit de tirer le conteneur au travers des rouleaux 22, 23 serrés, et/ou de motoriser la rotation des rouleaux eux-mêmes. Une telle mécanisation en pourra qu'augmenter le débit de sortie du produit visqueux.
  • La mise en oeuvre d'une pompe 28 permet d'augmenter de façon significative (x10) le débit de sortie du produit visqueux.
  • La description de la première forme de réalisation est complétée par les exemples suivants.
    • EXEMPLE 1 Exemple d'encartouchage de mastic silicone à partir d'une enveloppe souple pressée
  • Le dispositif mis en oeuvre est celui représenté à la figure 1 et décrit supra. Plus précisément, on a recours dans cet exemple à une presse à cuve prévue pour vider des produits visqueux contenus dans des cuves de diamètre jusqu'à 1240 mm, lesdites cuves étant résistantes à la pression de travail.
    Cette presse comporte une structure en acier, la structure maintient un vérin en position verticale. Le vérin de diamètre 20 cm est hydraulique et fonctionne avec 0 à 250 bars de pression hydraulique fournie par un groupe hydraulique. Le piston presseur, actionné par le vérin a un diamètre de 1220 mm, plus ou moins 3 mm. Une armoire de commande permet de commander la montée et la descente du vérin.
    La cuve utilisée à un diamètre intérieur de 1235 mm, plus ou moins 10 mm, une profondeur de 1000 mm, est en acier inoxydable et résiste à une pression supérieure à 7 bars.
    L'ouverture de sortie du produit est située dans le fond de la cuve, sur le côté.
    Un flexible résistant à la pression et souple relie l'orifice de la cuve au doseur de l'encartoucheuse. Le flexible a une longueur d'un mètre et un diamètre intérieur de 76 mm. Le "big bag" testé est un "big bag" toile circulaire dont le périmètre est de 3640 mm, soit nettement inférieur au périmètre intérieur de la cuve. Ce "big bag" possède un fond cylindrique plat, un sac polyéthylène à ouverture totale d'épaisseur 100 microns, non collée au "big bag", mais cousue à celui-ci à l'intersection entre le cylindre (corps du "big bag") et le disque supérieur fermant la partie supérieure du "big bag". Le "big bag" possède une goulotte de remplissage placée sur le disque supérieur du "big bag", à 5 cm du bord (cette goulotte peut servir à effectuer une vidange « propre » en servant de goulotte de vidange, protégeant ainsi des salissures l'orifice dans le plateau presseur). Le disque supérieur et la goulotte sont faits d'une toile revêtue de polyéthylène, étanche au produit contenu. Le conteneur souple contient 680 kg de produit en début de vidange.
    Le produit contenu dans le conteneur souple pour l'essai est un mastic silicone de type Oxime.
    La cuve possède des roulettes permettant son déplacement sur un sol plat.
    Le produit contenu dans le conteneur souple pour l'essai est un mastic silicone de type Acetoxy.
  • Le conteneur souple est placé dans la cuve avec un chariot élévateur. Sur le conteneur souple, on place un film polyéthylène, puis le joint caoutchouc contre les bords de la cuve. On perce le conteneur souple par l'orifice de sortie : la fente pratiquée mesure environ 10 cm.
    On branche le flexible à la sortie, puis on met sous pression en faisant descendre le vérin.
    Le doseur de l'encartoucheuse se remplit rapidement (temps inférieur à 1 seconde, proche de 0,5 seconde)
    L'encartoucheuse fonctionne normalement à 30 coups par minute.
    La perte matière en fond de conteneur souple est de 8,6 litres soit 1,26 %.
    La cuve est majoritairement propre : seules les parties proches de l'orifice de sortie sont salies, soit sur un rayon de 25 cm environ.
    • EXEMPLE 2 Exemple de vidange de mastic silicone à partir d'une enveloppe souple pressée
  • Le dispositif mis en oeuvre est celui représenté à la figure 1 et décrit supra. Plus précisément, on a recours dans cet exemple à une presse à cuve prévue pour vider des produits visqueux contenus dans des cuves de diamètre jusqu'à 1240 mm, lesdites cuves étant résistantes à la pression de travail.
    Cette presse comporte une structure en acier, la structure maintient un vérin en position verticale. Le vérin de diamètre 20 cm est hydraulique et fonctionne avec 0 à 250 bars de pression hydraulique fournie par un groupe hydraulique. Le piston presseur, actionné par le vérin a un diamètre de 1220 mm, plus ou moins 3 mm. Une armoire de commande permet de commander la montée et la descente du vérin.
    La cuve utilisée à un diamètre intérieur de 1235 mm, plus ou moins 10 mm, une profondeur de 1000 mm, est en acier inoxydable et résiste à une pression supérieure à 7 bars.
    L'ouverture de sortie du produit est située dans le plateau presseur, sur le côté, à 15 cm environ du bord du plateau.
    Un tuyau en acier résistant à la pression sert de convoyeur depuis l'orifice de sortie du plateau jusqu'au dessus d'un récipient de vidange. Le tuyau est fixé à l'orifice du plateau presseur par un raccord étanche. Le tuyau a une longueur totale de 2,5 mètres et un diamètre intérieur de 76 mm.
    Le "big bag" testé est un "big bag" toile circulaire avec sangles décalées, de hauteur 1100 mm, son périmètre est de 3640 mm, soit nettement inférieur au périmètre intérieur de la cuve. Ce "big bag" possède un fond cylindrique plat, un sac polyéthylène à ouverture totale d'épaisseur 100 microns, non collée au "big bag" mais cousue à celui-ci à l'intersection entre le cylindre (corps du "big bag") et le disque supérieur fermant la partie supérieure du "big bag". Le "big bag" possède une goulotte de remplissage placée sur le disque supérieur du "big bag", à 5 cm du bord du "big bag". Le disque supérieur et la goulotte sont faits d'une toile revêtue de polyéthylène, étanche au produit contenu. Le conteneur contient 680 kg de produit en début de vidange.
    La cuve possède des roulettes permettant de la déplacer.
    Le produit contenu dans le conteneur souple pour l'essai est un mastic silicone de type acétoxy.
    Le débit obtenu en sortie de tuyau est supérieur à 70 litres par minute, il oscille surtout autour de la valeur 120 litres par minute avec un maximum de 145 litres par minute, ce pour une pression d'huile dans le vérin de 220 bars (ce qui correspond à environ 5,7 bars dans la cuve).
    La présence d'une grille de filtrage dans le tuyau limite aussi le débit qui pourrait donc être plus élevé sans cette grille.
    Le conteneur souple pesé après la vidange à une masse de 12 kg. Le conteneur souple pèse 2 kg à vide. La perte matière est donc de 10 kg soit 1,47 %.
    • EXEMPLE 3 Exemple d'encartouchage de mastic silicone à partir d'une enveloppe souple pressée
  • Le dispositif mis en oeuvre est celui représenté à la figure 1 et décrit supra. Plus précisément, on a recours dans cet exemple à une presse à cuve pour cuve rigide, résistante à la pression de travail, de diamètre jusqu'à 1240 mm.
    Cette presse comporte une structure en acier, la structure maintient un vérin en position verticale. Le vérin de diamètre 20 cm est hydraulique et fonctionne avec 0 à 250 bars de pression hydraulique fournie par un groupe hydraulique. Le piston presseur, actionné par le vérin a un diamètre de 1220 mm plus ou moins 3 mm. Une armoire de commande permet de commander la montée et la descente du vérin.
    La cuve utilisée à un diamètre intérieur de 1235 mm, plus ou moins 10 mm, une profondeur de 1000 mm, est en acier inoxydable et résiste à une pression supérieure à 10 bars.
    L'ouverture de sortie du produit est située dans le fond de la cuve, sur le côté.
    Un flexible résistant à la pression et souple relie l'orifice de la cuve au doseur de l'encartoucheuse. Le flexible a une longueur d'un mètre et un diamètre intérieur de 76 mm.
  • Le "big bag" testé est un "big bag" toile circulaire dont le périmètre est de 3640 mm, soit nettement inférieur au périmètre intérieur de la cuve. Ce "big bag" possède un fond cylindrique plat, un sac polyéthylène d'épaisseur 100 microns, non collée au "big bag" mais cousue à celui-ci à l'intersection entre le cylindre (corps du "big bag") et le disque supérieur fermant la partie supérieure du "big bag". Le "big bag" possède une goulotte de remplissage qui sert de goulotte de vidange, placée sur le disque supérieur du "big bag", à 5 cm du bord, pour vidange par le haut à travers un orifice dans le plateau presseur. Le disque supérieur et la goulotte sont faits d'une toile revêtue de polyéthylène, étanche au produit contenu.
    Le produit contenu dans le conteneur souple pour l'essai est un mastic silicone de type Oxime.

Claims (21)

  1. Procédé de vidange d'un conteneur souple (3,21) de type "big bag" de contenance supérieure ou égale à 250 litres renfermant un produit visqueux, caractérisé par les points suivants :
    • le produit visqueux (2) est choisi dans le groupe des produits dont la viscosité est d'au moins 10 Pa.s et, de préférence comprise entre 10 Pa.s et 200 000 Pa.s,
    à savoir des huiles silicones, des gommes silicones, des compositions polyorgano-siloxanes (éventuellement sous forme d'émulsions aqueuses) réticulables en élastomères par des réactions de polyaddition, de polycondensation ou de déshydrogéno(poly)-condensation, des polymères organiques comprenant des groupes organosiliciques réactifs (appelés MS polymères) et des compositions chargées, en milieu solvant ou aqueux, comprenant un polymère acrylique et réticulables en élastomères par séchage ;
    • il consiste essentiellement à :
    - mettre en oeuvre un conteneur souple (3,21);
    - éventuellement déplacer le conteneur (3,21) à vider de son site de stockage vers un site de vidange ;
    - faire en sorte qu'au moins une ouverture de sortie (9), disposée dans la partie inférieure du conteneur (3,21), permette l'écoulement du produit visqueux (2) hors du conteneur (3,21) ;
    - exercer une pression sur au moins une zone délimitée du conteneur souple (3,21) à l'aide de moyens de mise sous pression, de préférence constitués par au moins un organe-presseur (5,22/23) et/ou par un fluide-presseur, de manière à, d'une part, maintenir le conteneur (3,21) à l'état gonflé ou partiellement gonflé, et, d'autre part, hâter l'écoulement ;
    - dépressuriser en fin de vidange.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi du conteneur (3,21) est mécaniquement résistante et, de préférence, étanche au produit visqueux (2) et en ce qu'elle est essentiellement constituée :
    • par au moins un élément (25) assurant la résistance mécanique et comportant une ou plusieurs nappes de matériaux identiques ou différents entre eux, de préférence en toile ;
    • et éventuellement par au moins un élément d'étanchéité (26) formé (i) par au moins un film polymère, de préférence sous forme de revêtement et/ou (2i) par au moins un sac-doublure étanche composé d'une ou plusieurs couches de matériaux choisies dans le groupe comprenant : les films polymères synthétiques (en particulier les polyoléfines {et plus préférentiellement encore les polyéthylènes, les polypropylènes}, les polyesters, ou les polyamides), ou les métaux (en particulier l'aluminium) ; le (ou les) sac(s)-doublure(s), étant au moins en partie solidaire(s) de l'élément de paroi assurant la résistance mécanique, et, plus préférentiellement encore au moins en partie collé(s) et /ou cousu(s) sur ledit élément.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le (ou les) ouverture(s) de sortie (9) du conteneur (3,21) sont obtenue(s) :
    - par découpe dans la paroi du conteneur (3,21) ;
    - et/ou par enlèvement de bouchon(s) ou d'opercules équipant un (des) orifice(s), le(s)dit(s) orifice(s) pouvant être pourvu(s) de goulotte(s) de vidange de la paroi du conteneur (3,21) ;
    - et/ou par enlèvement d'un (de) lien(s) fermant d'(ou des) ouverture(s) déjà prévue(s) sur le conteneur (3,21).
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un dispositif de vidange comprenant d'une part, au moins un organe-presseur (5) comportant au moins un piston (5.1) et, d'autre part, au moins une cuve de vidange (6) destinée à recevoir le conteneur souple (3) à vider ou éventuellement seulement son sac-doublure et conçue comme une pièce femelle apte à coopérer et à servir de guide pour le piston de l'organe-presseur (5) en déplacement, notamment dans le sens aller correspondant à la mise sous pression du conteneur souple (3,21) ou éventuellement de son seul sac-doublure.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cuve de vidange (6) est conçue de manière à pouvoir être fermée et en ce que le piston (5.1) est apte à se mouvoir sous l'action d'un fluide-presseur, de manière à expulser le produit visqueux (2) hors de la cuve (6).
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un fluide-presseur contenu dans un vérin gonflable, ce vérin étant logé entre le piston (5.1) et un couvercle de fermeture réversible de la cuve (6) et relié à des moyens d'alimentation en fluide-presseur permettant le gonflage et par suite le déplacement du piston (5.1), pour permettre l'expulsion du produit visqueux (2) hors de la cuve (6).
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un dispositif de vidange qui comprend au moins une cuve de vidange (6) destinée à recevoir le conteneur souple (3,21) à vider ou éventuellement son seul sac-doublure et propre à être mise sous pression et en ce que l'on met sous pression cette cuve (6) au moyen d'un fluide-presseur, de manière à expulser le produit visqueux (2) hors de la cuve (6).
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre un dispositif de vidange comprenant d'une part, au moins un organe-presseur (22/23) comportant au moins un jeu d'au moins un rouleau (22) et d'au moins un élément contre-rouleau (23) de préférence au moins deux rouleaux sensiblement parallèles et mobiles en rotation autour de leurs axes respectifs et, d'autre part, des moyens de suspension (29) du conteneur souple (3,21) de telle sorte que 1'(ou les) ouverture(s) soi(en)t disposée(s) en bas; l'ensemble étant conçu pour que les deux rouleaux (22/23) soient aptes à se déplacer du haut vers le bas tout en laminant et en comprimant le conteneur souple qui défile entre ces deux rouleaux (22/23), ces derniers étant éventuellement entraînables en rotation par au moins un moteur, cette mécanisation étant éventuellement combinée ou remplacée par une traction avantageusement motorisée du conteneur souple suspendu vers le haut.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le produit visqueux expulsé du conteneur souple (3,21), ou éventuellement de son seul sac-doublure (26), alimente au moins un ensemble de conditionnement dudit produit (2) dans un emballage approprié, selon un débit adapté supérieur ou égal à la consommation de l'ensemble de conditionnement.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le produit visqueux (2) expulsé du conteneur souple, ou éventuellement de son seul sac-doublure, alimente des moyens de stockage et/ou des moyens mécaniques de mise en mouvement du produit visqueux permettant d'augmenter son débit, lesdits moyens mécaniques étant de préférence choisis dans le groupe comprenant : les pompes, les (doubles)-vis.
  11. Nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comportant un dispositif de vidange comprenant au moins un organe-presseur (5, 22/23) et/ou au moins un fluide-presseur, caractérisé en ce qu'il comprend :
    ~ un produit visqueux (2) choisi dans le groupe des produits de viscosité supérieure ou égale à 50 Pa.s, de préférence comprise entre 100 Pa.s et 10.000 Pa.s, à savoir des huiles silicones, des gommes silicones, des compositions organopolysiloxanes réticulables en élastomères par des réactions de polyaddition, de polycondensation ou de déshydrogéno-(poly)condensation et des polymères organiques comprenant des groupes organosiliciques réactifs;
    ~ un conteneur souple (3,21) de type "big bag" de contenance supérieure ou égale à 250 litres mécaniquement résistant et étanche au produit visqueux, pourvu d'une ouverture de sortie, disposée dans la partie inférieure du conteneur, et de préférence équipé d'anses (29) de levage et/ou de suspension ;
    ~ éventuellement au moins un ensemble de conditionnement du produit visqueux (2) dans un emballage approprié ;
    ~ éventuellement des moyens mécaniques de mise en mouvement du produit visqueux permettant d'augmenter son débit, lesdits moyens mécaniques étant de préférence choisis dans le groupe comprenant : les pompes, les (doubles)-vis ;
    ~ et éventuellement des moyens de stockage.
  12. Nécessaire selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conteneur souple (3,21) a une paroi constituée :
    • par au moins un élément (25) assurant la résistance mécanique et comportant une ou plusieurs nappes de matériaux identiques ou différents entre eux, de préférence en toile ;
    • et/ou par au moins un élément d'étanchéité (26) formé par (i) au moins un film polymère, de préférence sous forme de revêtement et/ou (2i) par au moins un sac-doublure étanche composé d'une ou plusieurs couches de matériaux choisies dans le groupe comprenant : les films polymères synthétiques (en particulier les polyoléfines - et plus préférentiellement encore les polyéthylènes, les polypropylènes - les polyesters ou les polyamides), ou les métaux (en particulier l'aluminium) ; le (ou les) sac(s)-doublure(s), quand on en utilise, étant solidaire(s) de l'élément de paroi assurant la résistance mécanique, ce (ou ces) sac(s) étant de préférence au moins en partie collé(s) et /ou cousu(s) sur ledit élément.
  13. Nécessaire selon la revendication 12, caractérisé en ce que le conteneur souple (3,21) possède une paroi (25) mécaniquement résistante et étanche faite à base de toile(s) dont le poids à l'état non enduit est compris dans l'intervalle allant de 100 à 300 g/m2 et en ce que le sac-doublure (26) a une épaisseur comprise dans l'intervalle allant de 5 à 500 microns.
  14. Nécessaire selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de vidange comprend, d'une part, un organe-presseur (5) comportant au moins un piston (5.1) et, d'autre part, au moins une cuve de vidange (6) destinée à recevoir le conteneur souple (3,21) à vider et conçue comme une pièce femelle pour la pièce mâle qu'est le piston (5.1) de l'organe-presseur (5) en déplacement, notamment dans le sens aller correspondant à la mise sous pression du conteneur souple (3,21) ou de son seul sac-doublure (26).
  15. Nécessaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que :
    • le piston de l'organe-presseur (5) comporte une tête (5.1) (de préférence circulaire) reliée à une tige destinée à coopérer avec un vérin (5.2) fixe d'entraînement en mouvement alternatif de translation, ledit vérin (5.2) étant monté sur une structure fixe (4), ladite tête (5.1) étant destinée à pénétrer dans la cuve de vidange (6) pour comprimer le conteneur souple (3) ;
    • et la cuve de vidange (6) qui comprend au moins une ouverture de sortie (9) du produit visqueux (2), et qui est éventuellement équipée de moyens de déplacement (de préférence des roulettes (7)), est de préférence constituée par un cylindre creux destiné à recevoir le conteneur souple (3) et dans lequel la tête (5.1) du piston est apte à coulisser, cette tête (5.1) étant de préférence circulaire et de diamètre suffisamment proche du diamètre intérieur de la cuve (6) pour que l'étanchéité vis à vis du produit visqueux (2) puisse être assurée, avantageusement à l'aide d'un joint torique (11) périphérique en appui sur le bord préférablement chanfreiné de la tête (5.1) du piston et sur la paroi intérieure de la cuve (6).
  16. Nécessaire selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la cuve de vidange (6) est conçue de manière à pouvoir être fermée et en ce que le piston (5.1) est apte à se mouvoir sous l'action d'un fluide-presseur.
  17. Nécessaire selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de vidange comprend au moins une cuve de vidange (6) destinée à recevoir le conteneur souple (3,21) à vider ou éventuellement son seul sac-doublure (26) et propre à être mise sous pression au moyen d'un fluide-presseur, de manière à expulser le produit visqueux (2) hors de la cuve (6).
  18. Nécessaire selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que le dispositif de vidange comprend un vérin gonflable (12), logé entre le piston (5.10) et un couvercle (13) de fermeture réversible de la cuve (60) et relié à des moyens d'alimentation en fluide-presseur permettant le gonflage et par suite le déplacement du piston (5.10), pour permettre l'expulsion du produit visqueux (2) hors de la cuve (60).
  19. Nécessaire selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en fluide-presseur comprennent au moins un réservoir de fluide presseur (15), des moyens d'acheminement (17) du fluide-presseur et une canalisation (16) équipée avec ces moyens (17) et reliant le réservoir de fluide-presseur (15) au vérin gonflable (12).
  20. Nécessaire selon la revendication 19, caractérisé en ce que le fluide-presseur est choisi dans le groupe des fluides incompressibles, de préférence dans le sous-groupe comprenant l'eau ou l'huile ou dans le groupe des fluides compressibles, l'air étant préféré.
  21. Nécessaire selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de vidange comprend, d'une part, un organe-presseur comportant au moins un jeu d'au moins un rouleau (22) et d'au moins un élément contre-rouleau (23), de préférence au moins deux rouleaux sensiblement parallèles et mobiles en rotation autour de leurs axes respectifs et, d'autre part, des moyens de suspension (29) du conteneur souple (21) de telle sorte que l'(ou les) ouverture(s) soi(en)t disposée(s) en bas ; l'ensemble étant conçu pour que les deux rouleaux (22/23) soient aptes à se déplacer du haut vers le bas tout en laminant et en comprimant le conteneur souple (21) qui défile entre ces deux rouleaux (22/23), ces derniers étant éventuellement entraînables par un moteur, cette mécanisation étant éventuellement combinée ou remplacée par une traction du conteneur souple suspendu vers le haut.
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