FR2704518A1 - Installation destinée à faire chuter la pression dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs raccordés à une installation de vide centralisée. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une installation destinée à faire chuter la pression dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs 7 - 10, notamment des machines et des dispositifs destinés à traiter, transformer ou emballer des marchandises, en particulier de la viande ou d'autres produits alimentaires, sous vide. Ceux-ci sont raccordés, au moins temporairement, à une installation de vide centralisée 1 comprenant un ou plusieurs réservoirs à vide 3, 4, 5 à pression échelonnée. Les réservoirs à vide sont amenés chacun à un niveau de pression prédéterminé, par des pompes faisant partie de l'installation de vide centralisée 1. En vue de mieux utiliser la capacité des réservoirs à vide et de pouvoir raccorder également des éléments utilisateurs plus lents quant au temps de cycle, mais de grand volume, il est prévu qu'au moins un élément utilisateur 10 est relié à au moins un des réservoirs à vide prévus, de l'installation de vide centralisée 1, par l'intermédiaire d'une vanne de régulation 11 et d'une unité de commande programmable 12.
Description
L'invention concerne une installation destinée à faire chuter la pression
dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs, notamment des machines et des dispositifs destinés à traiter, transformer ou emballer des marchandises, en particulier de la viande ou d'autres produits alimentaires, sous vide, qui sont raccordés, au moins temporairement, à une installation de vide centralisée comprenant un ou plusieurs réservoirs à vide à pression échelonnée, les réservoirs à vide étant amenés chacun à un niveau de pression prédéterminé par des pompes ou des ventilateurs
faisant partie de l'installation de vide centralisée.
Dans le document DE 28 29 889 A1 sont décrits un procédé et un dispositif pour réaliser le vide dans des volumes fermés. A cet effet est prévue une installation de vide centralisée à plusieurs, de préférence deux systèmes de conduites, dont les niveaux de pression sont différents. Sont prévus plusieurs éléments utilisateurs, dont les chambres de travail sont raccordées à un ou plusieurs systèmes de conduites, pour y faire chuter la pression, jusqu'à un niveau de pression souhaité. Le raccordement se fait par
l'intermédiaire de vannes.
Dans le cas de telles installations, la capacité d'aspiration de l'installation de vide centralisée doit être prévue de manière telle, que la pression régnant dans les systèmes de conduites, ne dépasse pas une valeur maximale prédéterminée, même lors du raccordement de tous les éléments utilisateurs que comprend l'installation, pour garantir leur fonction. Le raccordement de chambres à vide de grand volume n'est pas possible jusqu'à présent, parce que lors de l'égalisation brutale de la pression, la pression du système dans le réservoir à vide associé, augmenterait d'une manière non admissible. Il n'est pas économique, pour cette grande quantité de gaz, qui ne rentre en ligne de compte qu'à des intervalles de temps relativement grands, d'agrandir le volume du réservoir et la capacité d'aspiration dans l'installation de vide centralisée, de manière à éviter une augmentation de pression inadmissible. Pour cette raison, de tels éléments utilisateurs présentant un faible nombre de cycle mais une chambre de travail de grand volume, n'ont pas été raccordés jusqu'à présent. Ces éléments utilisateurs sont généralement évacués par une pompe à
vide distincte ou un ventilateur à vide séparé.
Dans le document DE-OS 21 20 703 sont décrits un procédé et un dispositif pour le scellement sous vide d'emballages. Dans ce cas, le branchement du dispositif de production de vide au poste de scellement, est
réalisé de manière commandée.
Le but de l'invention consiste à améliorer une installation destinée à faire chuter la pression dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs, du type de celle mentionnée en introduction, de manière à ce qu'il soit également possible de raccorder des éléments utilisateurs à chambres de travail de grand volume et de faible temps de cycle, sans qu'il soit nécessaire de craindre des perturbations de fonctionnement pour les autres éléments
utilisateurs.
Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait qu'au moins l'un des éléments utilisateurs raccordés est un élément utilisateur à chambre de travail de grand volume, et à faible temps de cycle, qui est susceptible d'être relié, par l'intermédiaire d'une vanne, à au moins l'un des réservoirs à vide de l'installation de vide centralisée, et que la vanne peut
être influencée par une unité de commande.
L'avantage dans ce cas, réside dans le fait que les éléments utilisateurs individuels peuvent être fournis en vide selon leur priorité, et qu'il est notamment possible de raccorder des éléments utilisateurs de grand volume et de faible temps de cycle, sans que le fonctionnement des autres éléments utilisateurs soit perturbé. Par ailleurs, cela permet d'adapter de manière optimale à la demande en vide nécessaire dans chaque cas, la capacité d'aspiration prévue dans l'installation de vide centralisée, et ainsi la puissance des moteurs raccordés. Cela est obtenu grâce à l'utilisation de pompes Roots dont la vitesse de rotation est régulée en fonction des pressions du système relevées par capteurs de pression. La puissance du moteur absorbée est fonction de la vitesse de
rotation de la pompe.
L'adaptation étroite de la capacité d'aspiration installée, à la demande de vide instantanée, est absolument nécessaire, lorsque sont raccordées des chambres de grand volume, faute de quoi l'économie d'énergie obtenue par l'installation de vide
centralisée, est réduite.
Dans les usines de transformation de la viande, on utilise comme machines à faibles temps de cycle, par exemple des machines d'emballage, et comme machines à temps de cycle long et à chambre de travail de grand volume, par exemple des machines de coupe sous
vide et des mélangeurs à tambour.
Dans le cas d'un premier type d'éléments utilisateurs, la vanne est réalisée sous forme de vanne de régulation, et peut être réglée par le dispositif de commande en fonction de la différence entre la pression du système régnant dans le réservoir à vide raccordé, et la pression du système régnant dans la chambre de
travail de l'élément utilisateur.
Le mode travail souhaite peut être mémorisé par des fonctions paramétrables, dans l'unité de commande programmable par mémoires. Par le réglage de la vanne de régulation, le courant de gaz en provenance de l'élément utilisateur est régulé en fonction des pressions dans le système et dans l'élément utilisateur lui-même. Comme l'allure de la variation de pression dans l'élément utilisateur est directement fonction du débit volumique, il est possible de réaliser des fonctions pression/temps quelconques, adaptées au mieux à chaque cas d'utilisation considéré. Une machine de coupe sous vide à grand volume ne pourrait être raccordée par un branchement classique, à une installation de vide centralisée, parce que les éléments utilisateurs normaux sont évacués le plus rapidement possible par compensation de pression. Cela conduirait toutefois au fait que les phases d'évacuation au niveau de l'élément utilisateur présentant une chambre de travail de grand volume par rapport aux autres éléments utilisateurs, seraient influencées de manière non admissible. La solution proposée conformément à l'invention, permet de raccorder à une installation de vide centralisée, l'ensemble des éléments utilisateurs, par exemple également ceux présentant des chambres de
travail de grand volume.
Dans le cas d'un second type d'éléments utilisateurs, qui présentent des temps de cycle particulièrement longs et de grands volumes, par exemple des mélangeurs à tambour, il est prévu que la vanne reliant l'élément utilisateur de grand volume à un réservoir à vide, soit ouverte par l'unité de commande aussi longtemps que la pression du système du réservoir à vide raccordé, se situe en-dessous de celle nécessaire pour faire fonctionner les autres éléments utilisateurs susceptibles d'être raccordés au même réservoir. De telles machines constituent également des machines tampons. Ces machines possèdent certes des chambres de travail de grand volume, mais ne sont à évacuer qu'à une pression relativement élevée et sur une durée très longue. La commande de la vanne en fonction de la pression du système, permet au grand volume de l'élément utilisateur de réaliser une augmentation du volume du système, du réservoir à vide raccordé. Une augmentation du volume du système est toujours favorable, parce qu'elle permet d'absorber les pointes de pression, et en définitive d'économiser de l'énergie lors de la réalisation du vide. Si toutefois la pression du système se situe au-dessus du niveau de pression visée pour les autres éléments utilisateurs, le volume supplémentaire de l'élément utilisateur de grand volume, raccordé par l'intermédiaire de la vanne, est néfaste, parce que de ce fait les pompes raccordées doivent ramener à présent la somme des volumes, à la faible pression du système, visée. Pour cette raison, la vanne est maintenue fermée aussi longtemps que la pression du système dans le réservoir à vide raccordé, n'est pas amenée à un niveau situé en-dessous de la pression de fonctionnement des
autres éléments utilisateurs raccordés.
La vanne est par ailleurs réalisée en tant que vanne d'étranglement réglée de manière fixe, pour que la compensation de pression entre le réservoir à vide raccordé et l'élément utilisateur de grand volume
raccordé, ne s'effectue pas de manière brutale.
Selon une configuration de l'invention, le courant de gaz de l'élément utilisateur raccordé au réservoir à vide associé, peut être réglé en fonction de la différence entre la pression du système régnant dans le réservoir à vide et la pression régnant respectivement dans la chambre de travail de l'élément utilisateur, par l'intermédiaire de l'unité de commande et de la vanne de régulation influencée par cette unité
de commande.
De préférence, la vanne de régulation peut être réglée par l'unité de commande, dans une plage de pression déterminée, notamment entre 105 Pa et 0,4.105 Pa, de manière telle, que le courant de gaz est d'autant plus faible que la différence des pressions dans le réservoir à vide raccordé et dans la chambre de travail de l'élément utilisateur associé, est plus grande. En vue d'influencer le processus de traitement dans la chambre de travail, la pente de la variation du courant de gaz peut être définie à l'avance dans l'unité de commande, en tenant compte de la différence de
pression. La pente de la courbe est fonction du produit.
Elle peut être variable au cours de la durée de la compensation de pression. En guise de vannes de régulation, il est possible d'utiliser des vannes à
boisseau sphérique ou des vannes à plateau.
Pour que le niveau de pression dans le réservoir à vide associé à un élément utilisateur présentant par exemple une chambre de travail de grand volume, soit influencé le moins possible, il est par ailleurs prévu que l'unité de commande serve simultanément à la régulation d'une pompe à vide ou d'un ventilateur à vide assurant l'évacuation du réservoir associé. On utilise ici de préférence des pompes Roots absorbant une faible puissance. La pression peut être maintenue constante dans le système, avec une consommation d'énergie minimale. Cela est important pour le fonctionnement d'autres machines raccordées au système, telles que par exemple des machines
d'emballage.
Deux exemples de réalisation de l'installation selon l'invention, vont être explicités plus en détail dans la suite, et sont représentés de manière schématique sur les dessins annexés, qui montrent une installation de vide centralisée, aux réservoirs à vide de laquelle sont raccordés plusieurs éléments utilisateurs. Les dessins montrent dans le détail: Fig. 1 un premier exemple de réalisation dans lequel un élément utilisateur de grand volume, par exemple une machine de coupe sous vide, est raccordé à un réservoir à vide, par l'intermédiaire d'une vanne de régulation, Fig. 2 la représentation d'une installation selon la figure 1, dans laquelle un élément utilisateur de grand volume, supplémentaire, est toutefois raccordé à un réservoir à vide par l'intermédiaire d'une vanne, qui est ouverte ou fermée en fonction de la pression du système régnant dans le réservoir à vide raccordé. A une installation de vide centralisée 1 comportant selon la figure 1, trois réservoirs à vide 3, 4, 5 de niveaux de pression différents, sont raccordés
plusieurs éléments utilisateurs 7, 8, 9, 10.
L'installation de vide centralisée 1 est implantée dans un local 2 séparé. Des trois réservoirs à vide 3, 4, 5 prévus et étagés en pression, le réservoir à vide 3 présente la pression la plus élevée, et le réservoir à vide 5, la pression la plus faible. Les éléments utilisateurs 7, 8, 9, 10 disposés dans un local séparé de l'installation de vide centralisée 1, sont raccordés soit à tous les trois réservoirs à vide 3, 4, 5, soit seulement à un réservoir à vide déterminé, parce qu'ils doivent pouvoir être amenés à des niveaux de pression différents, ou qu'ils assurent des fonctions partielles
ne nécessitant qu'un seul niveau de pression déterminé.
L'élément utilisateur 7 est une machine automatique d'étirage profond de bandes pour la réalisation d'emballages sous vide. Elle est raccordée pour une partie de ses fonctions, aux deux réservoirs à vide 4, , et pour une autre fonction, au réservoir à vide 3
présentant le niveau de pression le plus élevé.
L'élément utilisateur 8 est une machine à chambres pour l'emballage. Ses chambres de travail sont amenées successivement au niveau de pression des réservoirs à vide 3, 4, 5. L'élément utilisateur 9 représente une machine de remplissage dans laquelle l'évacuation de sa chambre de travail s'effectue par l'intermédiaire d'une vanne de dosage, au moyen de laquelle elle est raccordée au réservoir à vide 3. La pression nécessaire dans chaque cas considéré, peut être réglée par l'utilisateur
lui-même.
L'élément utilisateur 10 est une machine de coupe sous vide, de grand volume, présentant un faible temps de cycle, et qui est raccordée au réservoir à vide 3, par l'intermédiaire d'une vanne de régulation 11. Il est pourvu d'une unité de commande 12, qui influence, par l'intermédiaire d'une ligne de commande, la vanne de
régulation 11 réalisée sous forme de vanne électro-
pneumatique, et régule celle-ci pour obtenir le courant de gaz nécessaire dans chaque cas. Dans l'unité de commande 12 la pression du système régnant dans le réservoir à vide 3, et la pression du système régnant dans la chambre de travail de l'élément utilisateur 10, sont comparées l'une à l'autre. La différence de pression entre les deux est déterminante pour le réglage de la vanne de régulation 1l destinée à l'évacuation de la chambre de travail, d'une manière telle, que les autres éléments utilisateurs 7, 8, 9 ne subissent pas de perturbation de fonctionnement. L'allure de la courbe de pression dans la chambre de travail de l'élément utilisateur 10 est ici directement fonction du débit volumique. Il est ainsi possible de réaliser des fonctions pression/temps quelconques adaptées à chaque cas d'utilisation considéré. Pour garantir qu'il ne se produise aucune sorte d'influence, même pour des temps de transition courts, il est en plus possible d'augmenter la capacité d'aspiration du réservoir 3 raccordé, par la mise en route ou la régulation, notamment une régulation de vitesse de rotation, d'une pompe à vide 6 ou d'un ventilateur à vide, au moyen de l'unité de commande 12. L'unité de commande 12, 12a, en liaison avec le capteur de pression 13 et par l'intermédiaire d'une ligne de commande, met en marche ou à l'arrêt, ou bien régule la pompe à vide 6 de l'installation de vide centralisée 1. une mise en route des générateurs de vide, en fonction de la pression, n'est pas rationnelle, en raison du faible temps de cycle de l'élément utilisateur 10. On utilisera de préférence en guise de pompe à vide, une pompe Roots ou un ventilateur. Ainsi, la pression dans le système peut être maintenue constante, avec une consommation d'énergie minimale. Cela est important pour les autres éléments utilisateurs 7, 8 raccordés au système, et se présentant en tant que machines d'emballage. Pour la rapidité de la montée en pression, qui dépend du produit, la pente de la courbe peut être réglée par l'intermédiaire de l'unité de commande 12. Il en résulte donc une fonction pression/temps adaptée au produit à traiter. Sur la figure 2 est représentée une installation conforme à celle de la figure 1, un élément utilisateur supplémentaire 15, de grand volume, étant toutefois raccordé au réservoir à vide 3. Il s'agit par exemple d'un mélangeur à tambour qui doit être raccordé pendant une durée importante, de plusieurs heures, et qui présente un grand volume susceptible d'atteindre le volume de la totalité du réservoir à vide 3. Le raccordement s'effectue par l'intermédiaire d'une vanne 14, qui est montée dans une conduite de liaison entre l'élément utilisateur 15 et le réservoir à vide 3. La vanne 14 est reliée, par l'intermédiaire d'une ligne de commande, à l'unité de commande 12a de l'installation de vide centralisée 1, dans le local 2. Grâce à l'unité de commande 12a, la vanne 14 n'est ouverte ou ne reste ouverte, que lorsque la pression du système dans le réservoir à vide 3 se situe en- dessous du niveau de pression, qui est nécessaire pour faire fonctionner les autres éléments utilisateurs 7 à 10 raccordés. Si dans le réservoir à vide 3, la pression du système augmente au-delà du niveau de pression nécessaire pour faire fonctionner les autres éléments utilisateurs 7 à 10, la vanne 14 est fermée. Elle est à nouveau ouverte, seulement lorsque la pression du système dans le réservoir à vide 3 a été ramenée à un niveau de pression situé en-dessous du niveau de pression nécessaire pour faire fonctionner les autres éléments utilisateurs 7 à à temps de cycle court. La vanne 14 est de préférence conçue sous forme d'étranglement, pour que le grand volume de l'élément utilisateur 15 ne soit pas mis brutalement en communication avec le réservoir 3. Aussi longtemps que la vanne 14 est ouverte, le grand volume de l'élément utilisateur 15 est utilisé an tant que réservoir supplémentaire pour d'autres éléments utilisateurs.
Claims (7)
1. Installation destinée à faire chuter la pression dans les chambres de travail de plusieurs éléments utilisateurs (7 - 10), notamment des machines et des dispositifs destinés à traiter, transformer ou emballer des marchandises, en particulier de la viande ou d'autres produits alimentaires, sous vide, qui sont raccordés, au moins temporairement, à une installation de vide centralisée (1) comprenant un ou plusieurs réservoirs à vide (3, 4, 5) à pression échelonnée, les réservoirs à vide (3, 4, 5) étant amenés chacun à un niveau de pression prédéterminé par des pompes ou des ventilateurs faisant partie de l'installation de vide centralisée (1), caractérisée en ce qu'au moins l'un (10) des éléments utilisateurs (7 - 10) raccordés est un élément utilisateur (10, 15) à chambre de travail de grand volume, et à faible temps de cycle, qui est susceptible d'être relié, par l'intermédiaire d'une vanne (11, 14), à au moins l'un des réservoirs à vide (3, 4, 5) de l'installation de vide centralisée, et en ce que la vanne (11, 14) peut être influencée par une
unité de commande (12, 12a).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne est réalisée sous forme de vanne de régulation (11), et peut être réglée par le dispositif de commande (12) en fonction de la différence entre la pression du système régnant dans le réservoir à vide (3, 4, 5) raccordé, et la pression du système régnant dans la chambre de travail de l'élément
utilisateur (10).
3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vanne (14) reliant l'élément utilisateur (15) de grand volume à un réservoir à vide (3), est ouverte par l'unité de commande (12a) aussi longtemps que la pression du système du réservoir à vide (3) raccordé, se situe en-dessous de celle nécessaire pour faire fonctionner les autres éléments utilisateurs (7 - 10) susceptibles d'être raccordés au même réservoir.
4. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le courant de gaz de l'élément utilisateur (10) raccordé au réservoir à vide (3) associé, peut être réglé en fonction de la différence entre la pression du système régnant dans le réservoir à vide (3) et la pression régnant respectivement dans la chambre de travail de l'élément utilisateur (10), par l'intermédiaire de l'unité de commande (12) et de la vanne de régulation (11) influencée par cette unité de commande.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la vanne de régulation (11) peut être réglée par l'unité de commande (12), dans une plage de pression déterminée, notamment entre 105 Pa et 0,4.105 Pa, de manière telle, que le courant de gaz est d'autant plus faible que la différence des pressions dans le réservoir à vide (3) raccordé et dans la chambre de travail de l'élément utilisateur (10) associé, est
plus grande.
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pente de la variation du courant de gaz peut être définie à l'avance dans l'unité de commande, en tenant compte de la différence de pression.
7. Installation selon l'une des revendications
1 à 6, caractérisée en ce que l'unité de commande (12, 12a) sert simultanément à la régulation d'une pompe à vide ou d'un ventilateur à vide assurant l'évacuation du réservoir (3) associé.
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Effective date: 20061230 |