Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02585845 2012-05-08
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EPANDEUR DE POUDRE BASSE PRESSION AVEC DEBIT CONTROLE
Domaine de l'invention
La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux
épandeurs de poudre. Plus particulièrement, l'invention concerne les épandeurs
destinés à la lutte contre le déversement accidentel de produits chimiques
dangereux pour l'homme ou pour l'environnement.
1o Contexte de l'invention
Il existe aujourd'hui de nombreux épandeurs de poudre (notamment les
extincteurs à poudre) connus. lis sont notamment utilisés pour neutraliser des
produits chimiques au sol, comme les carburants, huile, acide, base ou autre
produit
chimique nocif. Une poudre adaptée aux besoins est ainsi répandue sur le
produit
afin de l'absorber, et du moins la neutraliser. Cependant, la plupart des
épandeurs
de poudres connues ne permettent pas de répandre un jet continu et contrôlé de
la
poudre, ce qui risque de créer des projections dangereuses lorsque qu'une
quantité
importante de poudre expulsée à grande vitesse vient heurter l'épandage
chimique.
Afin de pallier cet inconvénient et faire en sorte que la poudre soit expulsée
sous une vitesse moins élevée de manière homogène, certains épandeurs
proposent un régulateur de pression, qui constitue une pièce supplémentaire
coûteuse pour de tels produits.
Il est notamment connu du document FR 2 517 211 un épandeur de poudre
comprenant un réservoir étanche à base conique une bouteille renfermant un gaz
sous pression qu'on envoie à l'intérieur du réservoir par une canalisation
appropriée
en actionnant une manette localisée au sommet du réservoir, et une tuyauterie
souple terminée par une buse à son extrémité libre et destinée à l'épandage de
la
poudre. On note également la présence d'une vanne disposée à proximité
immédiate de la buse de manière à commander le début et la fin de l'épandage
de la
poudre. Afin de contrôler l'évolution de la pression de sortie au cours de
l'épandage,
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la bouteille contenant un gaz sous pression est placée à l'extérieur du
réservoir et
présente un détendeur, ainsi que des traversées de canalisations amenant le
gaz
sous pression à une extrémité placée au niveau de l'axe du fond conique du
réservoir étanche. Cet épandeur, s'il permet d'éviter tout risque de colmatage
à la
base du réservoir grâce à l'association du cône et de l'extrémité libre
d'arrivée de
gaz sous pression, nécessite cependant un détendeur coûteux jouant le rôle de
régulateur de pression.
Le but de la présente invention est de proposer un épandeur de poudre peu
coûteux et capable d'émettre un jet de poudre contrôlé, et qui permet ainsi de
pallier
les problèmes rencontrés par les épandeurs de poudre connus.
Résumé de l'invention
Selon un aspect, l'invention propose un dispositif épandeur de poudre,
comprenant : un réservoir étanche à fond conique et ayant un volume ; une
bouteille
renfermant un gaz pulvérisateur sous pression et raccordée par un conduit au
volume du réservoir ; des moyens de commandes associés à la bouteille ; et une
lance d'épandage de la poudre raccordée au réservoir, la lance étant de forme
allongée et comprenant un premier étage et un deuxième étage de détente de
pression propres à briser le jet de poudre émis pour former un jet uniforme et
homogène de relativement faible vitesse, le deuxième étage de détente étant
localisé au voisinage de l'extrémité libre de la lance de forme allongée et le
premier
étage de détente étant localisé sur l'extrémité opposée de la lance de forme
allongée.
Ainsi, la lance de forme allongée, grâce à ses deux étages de détente, permet
d'obtenir une décroissance suffisante de la pression jusqu'à la sortie de la
lance. La
vitesse de la poudre est ainsi contrôlée, ce qui permet d'obtenir un jet "
doux " et
continu (sans variation de débit), sans pour autant faire appel à un
détendeur.
Dans un mode de réalisation supplémentaire, la lance est raccordée au
réservoir par l'intermédiaire d'une tuyauterie avec interposition d'une
soufflette apte
à actionner l'épandage de la poudre.
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Ainsi, l'utilisateur peut tenir dans une main l'épandeur, et dans l'autre la
lance.
La soufflette lui permet d'agir directement sur la sortie de poudre de la
lance. Dans
un mode de réalisation supplémentaire, la soufflette comprend un premier
clapet
pour permettre le passage de la poudre au travers de la soufflette et une
commande
de ce premier clapet.
Ainsi, la poignée agit directement sur le clapet qui en s'ouvrant est traversé
par la poudre sous pression.
Dans un autre mode de réalisation supplémentaire, le premier étage de
détente de la lance réalise l'interface avec la soufflette et comprend un
raccord de
1o forme sensiblement tubulaire, dont la partie destinée à être insérée dans
la lance
comprend un cylindrique percée d'au moins deux trous dans sa partie courante
et
obturé en son extrémité libre afin de forcer la poudre à entrer dans la lance
par les
trous.
Ce premier raccord assure une première perte de charge et contribue à
canaliser la poudre vers la lance de forme allongée et assure un premier
réalignement du jet de poudre.
Dans un autre mode de réalisation supplémentaire, le deuxième étage de
détente est localisé au voisinage de l'extrémité libre de la lance de forme
allongée et
comprend une paroi transversale percée d'un orifice en forme de fente.
Ce deuxième raccord permet de créer une perte de charge supplémentaire, et
la fente assure une diffusion très douce et uniforme de la poudre,
s[omicron]us la
forme d'un jet sensiblement plat à la sortie de la lance, et d'une ouverture
fonction
des dimensions de la fente.
Les autres éléments et caractéristiques de l'invention deviendront apparents
par renvoi à la description suivante et aux dessins.
Brève description des dessins
Une description détaillée des réalisations de la présente invention est
fournie
ci-dessous, à titre d'exemple uniquement, et contient des renvois aux dessins
joints,
dans lesquels
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la figure 1 est une vue d'ensemble d'un épandeur de poudre selon l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe du réservoir de l'épandeur de poudre selon
l'invention,
- la figure 3 est une vue de la soufflette et de la lance de forme allongée,
- la figure 4 est une vue du premier étage de détente, et ;
la figure 5 est une vue du second étage de détente.
Dans les dessins, les réalisations de l'invention sont illustrées à titre
d'exemple. Il doit être expressément entendu que la description et les dessins
ne
1o servent qu'à titre d'illustration et d'aide à la compréhension. Elles ne
servent pas de
définition des limites de l'invention.
Description détaillée des réalisations
Une vue d'ensemble et une coupe verticale d'un épandeur de poudre selon
l'invention peuvent être vues respectivement aux figures 1 et 2. L'épandeur
comprend un réservoir 1 qui est fermé à sa base par une jupe extérieure 7 qui
prolonge la partie cylindrique du réservoir 1. Ce réservoir comprend par
ailleurs en
son sommet une ouverture la fermée de manière étanche par une tête 9 (moyen de
serrage sous forme de boulons 2a et 2b). Cette tête 9 porte par ailleurs des
moyens
de commande 20 sous forme d'une manette, permettant la percussion à travers la
tête 9 d'une bouteille 2 renfermant un gaz pulvérisateur sous pression (non
représenté à la figure 1). La percussion (c'est-à-dire la perforation) de la
bouteille 2
libère le gaz grâce au déplacement du clapet 21. Ce gaz pulvérisateur est
ainsi
envoyé à l'intérieur du réservoir pour permettre sa mise en pression, et ainsi
favoriser la sortie de la poudre et son épandage. Dans un autre mode de
réalisation,
comme dans le document FR 2 517 211 , la bouteille de gaz sous pression peut
être
localisée à l'extérieur du réservoir 1. Dans les deux cas de figure, la
bouteille 2 est
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raccordée par un conduit au volume du réservoir 1.
La tête porte par ailleurs une tubulure 15 à travers laquelle la poudre
sort du réservoir lorsqu'il est mis sous pression. Cette tubulure 15 est
reliée à
une tuyauterie 3 de manière étanche. La lance 10 est raccordée au réservoir 1
par l'intermédiaire de la tuyauterie 3, avec interposition d'une soufflette
qui
permet d'actionner l'épandeur. La tuyauterie 3 est raccordée à la soufflette 6
grâce à un raccord étanche 4. La soufflette 6 comprend une commande,
représentée sous la forme d'une poignée 6a aux figures 1 et 2, et permet
l'ouverture d'un autre clapet (non représenté) qui permet ainsi la mise en
route
de la sortie de poudre, une fois que l'utilisateur a actionné la commande. Les
clapets du dispositif épandeur de poudre selon l'invention peuvent
avantageusement être remplacés par des vannes commandées
respectivement pour les moyens de commandes 20 et la commande 6a.
La soufflette 6 est par ailleurs reliée à une lance 10 de forme
allongée comprenant en chacune de ses extrémités des raccords 11 et 12
permettant une détente de la poudre les traversant. Un premier raccord 11
assure l'interface entre la soufflette 6 et la lance de forme allongée 10. Ce
premier étage de détente constitue une première perte de charge pour le jet de
poudre le traversant, et assure un réalignement de ce dernier. Le deuxième
étage de détente 12 impose une seconde perte de charge au jet de poudre le
traversant, et permet ainsi d'obtenir à la sortie de la lance de forme
allongée 10
un jet à débit contrôlé, et une émission très douce de la poudre.
Une vue en coupe du réservoir est présentée à la figure 2.
L'actionnement des moyens de commande 20 portés par la tête 9 permet de
soulever le clapet 21 maintenant fermée la bouteille 2. Une fois le clapet
soulevé, le gaz pulvérisateur sous pression peut s'échapper de la bouteille 2
et
circuler à travers le conduit 27 jusqu'à le fond conique 5 du réservoir.
Afin d'éviter tout risque de colmatage à la base du réservoir,
l'association du fond conique 5 et du conduit 27 d'arrivée du gaz sous
pression,
est reprise du document FR 2 517 211. Ainsi, le réservoir présente en sa
partie
inférieure un fond conique 5 sur laquelle est vissée en partie extérieure une
jupe extérieure 7 permettant à l'ensemble de présenter un fond plat.
---------
Le gaz sous pression peüt être dé l'âzote ou e argon ôu-- out-âutre
gaz approprié pour un épandeur de poudre. Le gaz ainsi diffusé depuis la
bouteille 2 sort à l'extrémité inférieure du conduit 27 dans la partie médiane
du
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fond conique 5 du réservoir 1. Du fait que le fond du réservoir est conique,
il
n'existe que 'de faibles risques pour que la poudre adhère aux parois du
réservoir. Le fond conique 5 constitue ainsi un entonnoir central autour de
l'extrémité libre du conduit 27 assurant la diffusion du gaz sous pression. La
5 présence de l'extrémité du conduit 27 dans la partie médiane du fond conique
5
entraîne une action continue du gaz aussi bien en direction des parois
latérales
du fond conique 5 qu'en direction de sa partie inférieure où est placée
l'entrée
du tube siphon 30, de sorte que toute la poudre contenue dans le réservoir est
expulsée hors de celui-ci même si elle a été préalablement tassée ou colmatée.
La poudre ainsi expulsée par le gaz sous pression entre par
l'extrémité inférieure du tube siphon 30 localisé également en partie
inférieure
du fond conique 5, et dirigée vers la tubulure de sortie 15 du réservoir par
l'intermédiaire du tube siphon 30. Lé tube siphon 30 est en effet fixé dans sa
partie supérieure à la tubulure 15 traversant la tête 9.
La poudre ainsi expulsée peut ensuite atteindre la tuyauterie 3 reliée
de façon étanche à la tubulure de sortie 15.
Dans un mode de réalisation préférentiel, une tuyauterie 3 assure la
liaison entre la sortie du réservoir 1 et la soufflette 6. Dans ce cas, la
lance est
raccordée au réservoir 1 par l'intermédiaire d'une tuyauterie, souple ou non,
avec interposition d'une soufflette 6. Cette soufflette 6 est apte à laisser
passer
la poudre. A cet effet, elle comprend un premier clapet, et une commande,
sous forme de manette 6a sur l'exemple de la figure 1, et qui permet
d'actionner l'épandage de la poudre.
Dans un autre mode de réalisation, l'ensemble soufflette 6 et lance
10 peut être relié directement à la sortie du réservoir 1.
La figure 3 présente une vue d'ensemble de la soufflette 6, munie de
sa commande 6a, ainsi que de la lance de forme allongée 10, comprenant le
premier étage de détente 11 et le second étage de détente 12.
Le premier étage de détente 11 de la lance 10 réalise l'interface
avec la soufflette. Il est agencé sous la forme d'un raccord entre la
soufflette 6
et la lance 10, et représenté à la figure 4. Ce premier étage de détente est
destiné à casser le jet de poudre à la sortie de la soufflette 6, et assure
une
première détente de la pression. Ce premier étage de détente se présénfé sôûs--
"
la forme d'un raccord 11 de forme sensiblement tubulaire. Dans un mode de
réalisation préféré représenté à la figure 4, ce raccord 11 se présente sous
la
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forme de deux cylindres 11 a et 11b respectivement d'un premier et d'un
deuxième diamètres extérieurs, et liés l'un à l'autre par une bague 11c d'un
diamètre supérieur. Le premier cylindre 11a est destiné à coopérer avec la
soufflette 6, alors que le second cylindre 11 b est destiné à coopérer avec la
lance 10, la bague 11 c venant s'interposer entre la soufflette 6 et la lance
10.
Les deux cylindres 11 a et 11 b, ainsi que la bague 11 c sont évidés dans leur
partie centrale afin de laisser passer la poudre. Dans un mode de réalisation
préférentiel, l'extrémité libre (qui se trouve à l'intérieur de la lance) du
cylindre
11 b est obturée. La partie courante de ce cylindre est percée d'au moins deux
trous perpendiculaires et traversants 111 et 112, (constituant ainsi des
ouvertures pour le passage de la poudre) préférablement circulaires de
diamètres de 2 à 4 mm, et préférablement de 2,5 à 3,5 mm. Cette extrémité
fermée 110, d'une épaisseur comprise entre moins de 1 mm à quelques mm,
agit comme obstacle direct à la propagation de la poudre. Elle permet ainsi de
forcer le passage de la poudre au travers des ouvertures 111 et 112, et
réalise
une meilleure détente de la pression. Ces deux ouvertures permettent
également de forcer le passage de la poudre dans l'espace entre le cylindre
11 b et la paroi interne de la lance, en projetant la poudre à travers les
trous 111
et 112 directement vers la paroi interne et dans une direction centripète par
rapport à la direction principale de propagation. La puissance du jet est
ainsi
brisée grâce à la redirection vers les parois internes de la lance. Ces deux
ouvertures peuvent préférentiellement être diamétralement opposées sur le
cylindre 11 b. On peut prévoir également une autre distribution des
ouvertures,
notamment lorsque plus de deux sont prévues.
La poudre est ainsi projetée et canalisée le long des parois internes
de la lance 10, après la sortie du raccord 11 par les deux ouvertures 111 et
112. La lance doit être d'une longueur suffisante afin de permettre un
redressement du jet de poudre. Elle est d'une longueur comprise entre 100 mm
et 500 mm, et préférablement d'une longueur comprise entre 150 mm et 350
mm. Elle présente un diamètre interne compris entre 10 et 30 mm et un
diamètre externe compris entre 15 et 35 mm, préférablement son diamètre
interne est de 20 mm et son diamètre externe de 25 mm. Dans un mode de
ré lisation préféré elle est en PCV,, et les raccords 11- et 12 sont en
laiton.
D'autres matériaux peuvent cependant être envisagés.
Le deuxième étage de détente 12 est représenté à la figure 5. Il se
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présente sous la forme d'un raccord tubulaire, ouvert dans sa partie centrale
jusqu'à une paroi transversale qui est percée d'un orifice 12a en forme de
fente. La poudre arrivée à la sortie de la lance 10 entre dans la partie
centrale
creuse du raccord 12 et débouche ensuite dans la fente 12a afin de créer un
jet
de poudre à la sortie de la lance sensiblement plat. Afin d'obtenir un tel
jet, la
fente doit présenter des dimensions telles que sa profondeur P est plus grande
que sa hauteur H. Préférentiellement, la fente présente une hauteur comprise
entre 1 et '4 mm, une profondeur comprise entre 7 et 15 mm, et une largeur L
comprise entre 20 et 30 mm. Des essais réalisés sur une fente de dimension H
= 2,5 mm, L = 24 mm, P = 10 mm, ont permis d'obtenir un jet sensiblement plat
de poudre d'environ 120 d'ouverture.
Grâce à la lance de l'épandeur de poudre selon l'invention, le
dispositif décrit permet de créer un jet plat basse pression, actionnable
grâce à
la soufflette, et- sa commande, pour une application surfacique uniforme et
homogène de la poudre (c'est-à-dire sans variation brutale du débit) qui évite
ainsi toute projection chimique dangereuse lors du contact de la poudre avec
l'épandage chimique. Les deux étages de détente permettent successivement
de créer des pertes de charge contribuant à l'abaissement de la pression de la
poudre le long de son parcours, et permettent de rediriger le jet de poudre
afin
de le briser et d'obtenir ainsi en sortie de la lance un jet homogène,
sensiblement uniforme et plat, et de relativement faible vitesse. Les deux
étages de détente de pression 11 et 12 sont propres à abaisser la vitesse de
sortie de la poudre. La détente ainsi que la vitesse de sortie de la poudre
sont
fonction de la longueur de la lance ainsi que de la forme des deux étages de
détente.
