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Stations de Vidange de Sacs

Déchargement de sacs, vidange de sacs, basculement de sacs

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Résumé de la section
1. Introduction
2. Capacité
3. Conception
4. Points de conception importants
5. Sécurité
6. Problèmes courants avec les stations de vidange de sacs

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Les stations de vidange de sacs, également appelées station de déchargement de sacs, plateforme de vidange ou stations de basculement de sacs sont souvent une étape de processus indispensable pour les fabricants pour ouvrir et décharger des sacs de poudre dans un processus. En effet, de nombreux ingrédients sont encore livrés en sacs de 25 et 50 kg dans toute l'industrie :

• Ciments, mortiers
• Grains, farines
• Produits chimiques
• Pastilles plastiques
  

1. Qu'est-ce qu'une station de vidange de sacs ?

Comment vider les sacs de poudre dans des trémies et autres équipements de traitement ?

Les stations de déchargement de sacs sont utilisées pour ouvrir et vider les sacs de manière efficace, c'est-à-dire rapidement et sans émission de poussière, vers des équipements de traitement à sec. Ces stations sont particulièrement utiles pour charger des trémies, des lignes de transport ou des mélangeurs. Elles sont positionnées directement au-dessus de l'équipement à alimenter, et le produit s'écoule par gravité depuis les sacs ouverts vers l'équipement suivant du processus.

Bien que la fonction semble très simple, de nombreux paramètres de conception doivent être pris en compte pour obtenir une station de vidange de sacs efficace. Cette page détaille les aspects clés de la conception à aborder par les fabricants et les exploitants d’usine.

2. Capacité

Combien de sacs peuvent être vidés par heure dans une station de basculement de sacs ?

La capacité (= nombre de sacs à vider / h) dépendra fortement des compétences, de la force et de la motivation de la main-d'œuvre, la manipulation et l'ouverture des sacs étant une tâche particulièrement exigeante. Elle dépendra également de l'environnement de la plateforme, notamment si les sacs sont fournis directement à l'opérateur de manière ergonomique. Cependant, à titre indicatif, on peut considérer qu'une station a une capacité d'environ 2000 kg/h (soit entre 1 et 2 sacs vidés par minute).

Certaines stations disposent de 2 couvercles, permettant à 2 opérateurs de travailler simultanément et d’augmenter ainsi le débit de vidange jusqu’à environ 4000 kg/h.

Des stations de vidange de sacs semi-automatiques sont récemment apparues sur le marché. Les sacs sont déposés et ouverts automatiquement grâce à des lames sur la station, l'opérateur n'ayant plus qu'à secouer et retirer le sac vide. Des stations entièrement automatiques sont également en développement.

3. Conception

Les éléments suivants doivent être pris en compte lors de la conception d'une station de vidange de sacs.

Hygiène / risques liés au produit

Les sacs doivent être ouverts alors que la station est exposée à l'environnement. Par conséquent, les risques associés au produit doivent être évalués et des équipements de protection fournis à l'opérateur si nécessaire (masque anti-poussière, etc.). Pour les produits très dangereux, il est conseillé d'utiliser des boîtes à gants, un type spécifique de station de déchargement où l'opérateur peut manipuler et ouvrir le sac sans être en contact avec le produit, la station assurant un confinement total.

Associé à ce risque, la station de déchargement doit être équipée d'un système d'aspiration évitant la dispersion de poussière hors de la station. Le système d'aspiration est composé de Filtres et d'un ventilateur. Ce dernier doit être dimensionné en fonction de l'ouverture de la station afin de fournir une puissance d'aspiration suffisante, c'est-à-dire une vitesse d'air adéquate au niveau de l'ouverture. Il est à noter qu'il n'est pas recommandé d'avoir des filtres (bien que cela puisse sembler économique pour plusieurs stations), mais plutôt d'avoir des Filtres
montés en partie supérieure de la station, afin que la poussière retombe directement sur le produit plutôt que d'être collectée ailleurs et potentiellement gaspillée.

Ergonomie

La station doit être conçue pour garantir que l'opérateur adopte une position aussi confortable que possible pour vider les sacs. Cela concerne la hauteur de la station, qui devrait être d'environ 900 mm, ainsi que la taille du support ou de la table utilisée par l'opérateur pour poser le sac avant ouverture, qui doit être suffisamment longue et large. Il peut être nécessaire de placer l'opérateur sur une plateforme pour éviter que la table de basculement ne soit trop haute, mais cela peut introduire des risques de sécurité (escaliers pour accéder à la plateforme, etc.).

Corps étrangers

Étant donné que la station est ouverte pendant le basculement, elle présente un risque accru d'introduction de corps étrangers dans le processus. La station doit être équipée des équipements suivants pour éviter l'entrée de corps étrangers, provenant de l'environnement ou des matériaux :

• Grille : empêche les gros corps étrangers (comme des morceaux de sac ou de couteau) de tomber dans la station. Elle aide également l'opérateur à soutenir le sac pendant le basculement et évite que le sac ne heurte un équipement de traitement situé en dessous (par exemple, unTamiseur vibrant )
• Tamiseur (peut être vibrant)
• Aimants

Propriétés du produit

La coulabilité du produit à décharger est un paramètre clé qui déterminera la conception de la partie "inférieure" de la station de vidange, c'est-à-dire la trémie tampon si elle est nécessaire. Il est en effet crucial que le produit s'écoule facilement hors de la station de déchargement, afin de garantir la capacité de la ligne tout en s'assurant que 100 % de la matière est évacuée, pour éviter toute perte.

Une analyse rhéologique de la ou des poudres à décharger doit être réalisée. Si le produit est très fluide, aucune aide spécifique ne sera nécessaire. En cas de problèmes, la trémie de la station de déchargement doit être conçue en conséquence, avec des parois inclinées et éventuellement des vibrateurs ou des plaques de fluidisation. Un système de tapotement peut être utile pour vider la station à la fin d'un poste, par exemple.

Élimination des sacs vides

Une fois vidés, les sacs peuvent être une source de poussière. Un collecteur de sacs doit être positionné sur le côté de la station pour éviter que la poussière ne se répande autour de celle-ci ou lors de l'élimination des sacs vides. Certains fabricants proposent également un compacteur de sacs pour réduire le volume des déchets.

Postes de déchargement manuel ou automatique de sacs

Récemment, les fabricants ont développé de nouvelles stations de basculement de sacs soit semi-automatiques, soit entièrement automatiques, avec pour objectif principal d’augmenter le débit du processus de déchargement des sacs.

Type de station	Caractéristiques
Stations de basculement manuel de sacs	Les stations de basculement manuel de sacs sont les plus courantes et les plus simples. Elles nécessitent un opérateur pour ouvrir et vider manuellement les sacs dans la station. Ces stations sont économiques et adaptées aux industries ayant des besoins de déchargement de sacs moins élevés. Les opérateurs jouent un rôle crucial dans le processus de déchargement, et le débit dépend de leur rapidité et de leur efficacité.
Stations de basculement semi-automatiques de sacs	Les stations semi-automatiques combinent le placement manuel des sacs avec des mécanismes automatisés d’ouverture. Elles sont souvent équipées de dispositifs automatisés de découpe des sacs, rendant le processus d’ouverture plus rapide et plus ergonomique. Les stations semi-automatiques sont idéales pour les applications avec des volumes modérés de déchargement de sacs. Elles peuvent améliorer la productivité des opérateurs et réduire la fatigue physique.
Stations de basculement entièrement automatiques de sacs	Les stations entièrement automatiques de basculement de sacs sont conçues pour les opérations de déchargement de sacs à haut volume. Elles intègrent des systèmes automatisés de manipulation, découpe et vidange des sacs. Ces stations offrent les débits les plus élevés et une implication minimale de l’opérateur. Elles conviennent aux industries ayant des besoins continus de déchargement de sacs, comme la fabrication à grande échelle.

4. Points de conception importants

Figure 2 : Conception typique des stations de basculement de sacs

Lors de la revue de la conception d’une station manuelle de déchargement de sacs, les points suivants méritent une attention particulière :

Tableau 2 : Points clés de conception d’une station de basculement de sacs

Point de conception	Recommandation
Accès à la station de sacs	L’accès à la station de sacs doit être possible sans nécessiter de plateforme afin d’éviter les risques liés à la sécurité au travail.
Hauteur de la station	La station doit être située à environ 900 mm du sol afin de permettre une manipulation confortable des sacs.
Livraison des sacs	Les sacs doivent être livrés par un convoyeur directement à la hauteur de basculement afin de réduire les efforts de l’opérateur et maximiser la productivité. L’alimentation en sacs doit également être conçue de manière à éviter que l’opérateur n’ait à se tordre pour saisir et basculer les sacs. Une alternative consiste à utiliser un élévateur de palettes si les sacs ne sont pas livrés par convoyeur.
Aspiration des poussières	Un filtre, équipé d’un ventilateur d’aspiration, doit être installé au-dessus de la station d’alimentation des sacs afin de capter les poussières lors du basculement.
Corps étrangers	Les stations compactes peuvent intégrer un Tamiseur vibrant. Toutes les stations doivent inclure une grille. L’outil de découpe doit être maintenu par une chaîne afin d’éviter qu’il ne tombe dans la station.
Comprendre l’impact du processus en aval	La capacité et la conception ne seront pas les mêmes si la station est équipée d’une trémie tampon. Grâce à une trémie tampon, la capacité de basculement peut être plus élevée, car il n’y a qu’une seule grille à traverser, mais la trémie doit être conçue de manière à assurer un bon écoulement hors de la station. Depuis la trémie tampon, le produit est généralement acheminé vers une étape de contrôle (tamis, Aimants ) avant d’être transféré vers le traitement en aval.

5. Sécurité

Étant donné que la station est ouverte, les risques liés aux équipements rotatifs pouvant être présents sous la station doivent être pris en compte. Ces équipements doivent être maintenus à distance de l’opérateur, ou la grille de la station doit, en toutes circonstances, empêcher l’accès de l’opérateur.

Risque : ATEX

Comme pour tout équipement traitant des poudres, le risque ATEX doit être pris en compte lors de la conception et de l’approvisionnement d’une station de déchargement de sacs. La première condition est de prévenir les émissions de poussière, ce qui signifie que la plateforme de basculement doit être équipée d’un système d’aspiration. Tous les équipements de la station et autour de celle-ci doivent être classés conformément à l’évaluation du zonage ATEX.

6. Problèmes courants avec les stations de basculement de sacs

Les stations de basculement de sacs sont généralement des équipements fiables, cependant, un certain nombre de problèmes peuvent nécessiter des corrections :

Tableau 3 : Problèmes courants avec les stations de déchargement de sacs

Problème	Recommandation
Déversement de produit lors du basculement	Vérifier la taille de la table de support et la position de la grille pour soutenir le sac pendant la découpe.
Émission de poussière lors du basculement	Vérifier la puissance du ventilateur assurant l’aspiration des poussières. S’assurer que les filtres sont propres. Privilégier un filtre et un ventilateur montés en partie supérieure plutôt qu’un système d’aspiration déporté et centralisé.
Mauvais écoulement du produit hors de la trémie de basculement	Vérifier la pente de la trémie, ajouter des aides à la vidange pour favoriser l’écoulement.
Mauvais écoulement du produit à travers le tamis	Vérifier l’intensité des vibrations. Ajuster la taille des mailles. Régler l’alimentation du tamis.

7. Fournisseurs de stations de basculement de sacs

Il existe de nombreux fournisseurs de stations de déchargement de sacs. Cependant, l’utilisateur doit être vigilant lors de la revue de la conception et vérifier les critères ci-dessus afin de sélectionner le meilleur fournisseur.

Certaines stations de basculement de sacs peuvent également être disponibles d’occasion sur le marché. Cela peut être une bonne option pour les fabricants, mais une expertise est nécessaire pour évaluer si la proposition d’occasion répondra aux besoins en termes d’ergonomie, d’hygiène et de possibilité d’intégration dans l’environnement de processus du client.

Source

Considérations de conception des stations de basculement de sacs, Thomas Lamotte, *Processing Magazine*, septembre 2018