Brevet FR2633533A1 — publié le 19900105

Installation de pulvérisation perfectionnée. L'invention a pour objet une installation de pulvérisation perfectionnée pour produits du type antimottants pour engrais, pesticides pour le traitement du bois et flows désherbants. Les installations du genre en question comportent notamment un pulvérisateur dont la buse de pulvérisation a un diamètre généralement de 1'ordre de 0,2 à 2 mm et dont le fonctionnement se trouve d'autant plus fréquemment interrompu par suite de bouchage que le milieu destiné å être pulvérisé est plus impur; il suffit en effet qu'une impureté, dont au moins l'une des dimensions est supérieure au diamètre de la buse, vienne se placer contre l'ouverture de celle-ci, pour que le flux de produit à pulvériser soit interrompu. Les buses en question se composent en général d'une première partie conique qui se rétrécit en direction d'une deuxième partie cylindrique constituée par le canal de pulvérisation de diamètre sus-indiqué proprement dit, les deux parties étant coaxiales; l'alimentation de la buse en produit à pulvériser se fait par une canalisation raccordée à la partie conique. Pour déboucher, dans les installations du genre en question qui sont déjà connues, une buse ainsi obstruée, on imprime au pulvérisateur une rotation de I8O autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de son canal de pulvérisation depuis la position de pulvérisation vers une position dite de débouchage dans laquelle le canal est alimenté directement et non plus par l'intermédiaire de la partie conique, cette alimentation ayant pour effet de chasser toute impureté logée au fond de la partie conique; la manoeuvre de débouchage de la buse est toujours effectuée manuellement, l'opérateur intervenant lorsqu'il constate une interruption dans la pulvérisation du produit devant être appliqué. Pour remédier å l'inconvénient constitué par la présence, nécessaire à proximité de l'installation de pulvérisation, d'un opérateur capable d'intervenir et de déboucher, en cas d'obstruction, la buse de pulvérisation comportée par le pulvérisateur, la Société Demanderesse a mis au point une installation de pulvérisation comportant un dispositif propre à assurer automatiquement, à intervalles réguliers de fréquence prédéterminée, à l'aide de moyens appropriés comportant avantageusement un vérin pneumatique, la manoeuvre du pulvérisateur depuis la position de pulvérisation de la buse vers la position de débouchage et vice-versa après maintien de la buse en position de débouchage pendant un temps prédéterminé suffisant pour assurer le débouchage. De préférence, le susdit dispositif est équipé d'un élément propre à déceler, dans la canalisation d'alimentation de la buse, toute augmentation de la pression au-delà de la valeur maximum que cette pression peut prendre en service normal, une telle augmentation traduisant un bouchage de la buse, ledit élément étant agencé de telle sorte qu'il puisse commander les moyens propres à assurer la manoeuvre du pulvérisateur pour une opération de débouchage supplémentaire entre deux opérations successives de débouchage régulières de fréquence prédéterminée. L'invention sera bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et du dessin dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique des éléments constitutifs du dispositif équipant l'installation perfectionnée de pulvérisation conforme * l'invention, - les figures 2 et 3 montrent, en coupe axiale sché matique, le pulvérisateur comporté par la susdite installation respectivement en position de pulvérisation- et en position de débouchage et - la figure 4 montre schématiquement des détails de certains éléments constitutifs du susdit dispositif. Se proposant, par conséquent, d'établir une installation de pulvérisation perfectionnée conforme & l'inven tion, on s'y prend comme suit ou de façon équivalente. Comme visible figure 1, on fait comporter à ladite installation un pulvérisateur 1 fixé sur un bâti B par une entretoise E; le pulvérisateur 1 est montré en position de fonctionnement de la buse; le faisceau de produits pulvérisés est matérialisé par un cône C en traits interrompus. Comme visible sur les figures schématiques 2 et 3, la buse interne au pulvérisateur 1 comporte une première partie la se rétrécissant en direction d'une deuxième partie cylindrique lb assurant la pulvérisation proprement dite et dont le diamètre est en général de l'ordre de 0,2 à 2 mm. La buse est alimentée par une canalisation 2 en produit à pulvériser contenu dans un réservoir 3 d'où il est prélevé a l'aide d'une pompe doseuse 4; la canalisation 2 comporte une électrovanne 5 permettant d'arrêter l'ali- mentation de la buse en produit à pulvériser. Conformément à l'invention, les moyens propres å assurer la manoeuvre du pulvérisateur comportent avantageusement un vérin pneumatique V logé å l'intérieur d'un boitier 6; le vérin V, dont certains détails constitutifs sont schématiquement montrés à la figure 4, est accouplé au pulvérisateur 1 par une barre de transmission 7 comportant avantageusement deux cardans d'alignement 8. Le vérin V est propre, en passant d'une de ses positions extrêmes a l'autre et vice-versa, à imposer à la barre de transmission deux rotations de 180 autour de son axe X1Y1, qui est sensiblement perpendiculaire å l'axe X2Y2 de la partie lb de la buse; les deux rotations de la barre 7 s'effectuent en sens inverse l'une de l'autre. Du fait de l'accouplement de la barre de transmission 7 et du pulvérisateur 1, les deux rotations de la barre 7 se traduisent, pour la buse, par deux rotations de 180*, l'une en sens contraire de l'autre, autour de l'axe X1Y1; l'ensemble est agencé de façon telle que la première rotation de 180' amène la buse de la position de pulvérisa tion (montrée figures 1 et 2) à la position de débouchage (montrée figure 3) et que la deuxième rotation de 180 l'amène de la position de débouchage a la position de pulvérisation. Les moyens de commande pneumatiques ou électropneumatiques --dont il sera question plus loin-- du vérin pneumatique V peuvent être logés dans un coffret 9. L'air comprimé nécessaire å la commande du vérin pneumatique est amené au boîtier 6 depuis le coffret 9 auquel il arrive par une canalisation 10 sur laquelle est disposée une vanne d'arrêt 11, à l'aide de deux canalisations respectivement 24 et 25; l'actionnement du vérin depuis l'une de ses positions extrêmes à l'autre et viceversa est le résultat du sens de circulation de l'air comprimé dans les canalisations 24 et 25. Comme visible à la figure 4 qui montre le boitier 6 en coupe suivant IV-IV figure 1, vérin V comporte deux pistons 13a et 13b portés par une barre de solidarisation 14, l'ensemble pouvant coulisser à l'intérieur d'un cylindre 15; la barre 14 porte une crémaillère 16 qui coopéré avec un pignon denté 17 calé sur la barre de transmission 7, de telle sorte que le coulissement de l'ensemble constitué par les pistons 13a et 13b et la barre 14, entraîne la rotation de la barre 7 autour de son axe X1Y1. Les caractéristiques de la crémaillère 16 et du pignon denté 17 sont telles que, lorsque le vérin V passe de l'une de ses positions extrêmes & l'intérieur du cylindre 15 à l'autre de ses positions extrêmes, la barre de commande 7 tourne de 180 autour de son axe, amenant la buse, par exemple de la position de pulvérisation å la position de débouchage. Les éléments commandant la manoeuvre du vérin V qui sont logés å l'intérieur du coffret de commande 9 sont agencés et réglés de telle sorte que, par envoi, * intervalles réguliers, d'air comprimé alternativement dans l'espace compris respectivement entre les pistons 13a et 13b et le cylindre 15, le vérin V se trouve actionné, amenant la buse de la position de pulvérisation à la position de débouchage, la maintenant dans cette position pendant un temps prédéterminé puis la ramenant à la position de pulvérisation. Dans le mode de réalisation montré à la figure 4, ils comprennent un dispositif du type distributeur 18 alimenté par la canalisation 10 en air comprimé qui est amené à la valeur souhaitée prédéterminée grâce à un détendeur 19 monté sur ladite canalisation; la pression prédéterminée est affichée sur un manomètre 20. Le distributeur 18 est manoeuvre par un moteur 21. La fréquence des cycles de débouchage est réglée à l'aide d'un dispositif du type minuterie 22 qui déclenche le fonctionnement du moteur 21 pour un cycle de débouchage par l'envoi d'un signal pneumatique ou électro-pneumatique, le moteur amenant alors le distributeur dans la position dans laquelle il manoeuvre le vérin de telle sorte que celui-ci entraine la buse de la position de pulvérisation à la position de débouchage, la susdite fréquence est fonction de la concentration du produit en impuretés, c'est-àdire en parties constitutives de dimensions telles qu'elles risquent de boucher la buse de pulvérisation; la durée du maintien de la buse de pulvérisation en position de débouchage est réglée & l'aide d'un dispositif du type temporisateur 23 qui contrôle le fonctionnement du moteur 21. La fréquence des cycles de débouchage est, dans la pratique, réglée de façon telle qu'il s'écoule de 3 à 100 minutes entre deux débouchages programmés successifs; la durée du débouchage imposée par le temporisateur est en général de 1 & 30 secondes. Pour assurer la manoeuvre du vérin V, le distributeur 18 est relié par deux canalisations respectivement 24 et 25, aux espaces compris entre respectivement les pistons 13a et 13b et le cylindre 15, ces espaces étant désignés par 26 et 27; lorsque l'air comprimé est amené par la cana lisation 24 dans l'espace 26, le vérin pneumatique est amené dans une position telle que la buse se trouve en position de pulvérisation; lorsque l'air comprimé est amené par la canalisation 25 dans l'espace 27, le vérin amène la buse dans la position de débouchage. Au moment où la minuterie 22 envoie au moteur 21 un signal sous l'influence duquel celui-ci manoeuvre le distributeur pour amener le vérin V depuis la position qui correspond à la position de pulvérisation de la buse à la position qui correspond à la position de débouchage de la buse, elle envoie également un signal pneumatique ou électro-pneumatique au temporisateur 23; ce dernier agit par un signal pneumatique ou électro-pneumatique sur le moteur 21 qui maintient pendant la durée de temporisation le distributeur dans la position qui correspond à celle dans laquelle le vérin maintient la buse en position de débouchage; à l'issue de la durée de temporisation, le temporisateur 23 envoie au moteur 21 un signal pneumatique ou électro-pneumatique sous l'influence duquel celui-ci manoeuvre le distributeur en vue de ramener le vérin V dans la position initiale qui correspond à la position de pulvérisation de la buse. Ces deux actionnements successifs du distributeur 18 consistent en fait d acheminer l'air comprimé dans l'espace 26 par la canalisation 24, l'échappement s'effectuant dans le distributeur 18 par l'intermédiaire de la canalisation 25, puis dans l'espace 27 par la canalisation 25, l'échappement s'effectuant dans le distributeur 18 par l'intermédiaire de la canalisation 24. De préférence, le dispositif conforme à l'invention permet de commander le vérin V entre deux débouchages successifs pour réaliser un débouchage hors programme lorsqu'il se produit un bouchage, par exemple immédiatement après 1'un des débouchages systématiques programmés d'avance: en effet, dans une telle éventualité, il peut être gênant pour la bonne marche de l'installation de pulvérisation, d'être arrêtée jusqu'au cycle de débouchage suivant. Pour réaliser un tel débouchage hors programme, on équipe la canalisation 2 d'un élément capable de détecter toute élévation de la pression supérieure à la valeur maximum que la pression peut atteindre en service normal dans la canalisation 2. L'élément de détection en question peut être constitué par un pressostat schématiquement représenté en 28. Lorsqu'une telle pression est atteinte dans la canalisation 2 contenant le produit à pulvériser, par suite d'un bouchage, le pressostat 28 émet un signal pneumatique ou électro-pneumatique basse tension qui est transmis au moteur 21 et à la minuterie 22 par l'intermédiaire d'un relais de sécurité intrinsèque 29 déclenchant un cycle de débouchage hors programme situé entre deux cycles de débouchage systématiques. Le pressostat 28 peut commander une alarme sonore ou lumineuse afin d'informer l'opérateur qu'un débouchage accidentel s'est produit et lui permet de modifier la programmation des cycles de débouchage. Grâce au dispositif conforme ê l'invention, tout arrêt de l'installation de pulvérisation pendant une durée préjudiciable au fonctionnement est évité sans qu'il soit nécessaire qu'un opérateur surveille ladite installation. D'excellents résultats ont été obtenus en rapport avec la pulvérisation d'agents antimottants pour les engrais, les désherbants chimiques et les agents insecticides pour la protection du bois et autres. A titre illustratif, on donne ci-après quelques applications de l'invention. I - DANS L'INDUSTRIE DES ENGRAIS Dans l'industrie des engrais, il est commun de traiter les engrais en fin de leur fabrication par des agents tensio-actifs pour éviter le phénomène de prise en masse ou encore par un agent hydrophobe pour lutter contre la reprise d'humidité des grains d'engrais. Généralement, cette application s'effectue par pulvérisation d'un produit liquide à l'intérieur d'un gros cylindre tournant (enrobeur). Cet enrobeur, très souvent, ne possède aucune ouverture afin d'éviter les pertes de produit nébulisé dans l'atmosphère, ce qui représente une perte économique et un danger pour la santé du personnel. La pulvérisation s'effectue donc dans un endroit clos et distant de l'opérateur. Celui-ci ne peut donc pas surveiller utilement le pulvérisateur et intervenir rapidement en cas de bouchage de la buse du pulvérisateur. Ce bouchage, donc l'interruption du traitement organique, constitue un enjeu économique important sur ce type de production en continu. L'absence de traitement organique peut rendre impropre à la commercialisation jusqu'à deux tonnes d'engrais par minute. Exemple d'application liée au domaine du traitement des engrais : On pulvérise une solution huileuse antimottante à raison de 500 g/tonne sur une production de 20 tonnes/heure de nitrate d'ammonium. La pulvérisation est réalisée à l'intérieur d'un enrobeur au moyen d'une buse n- 500025 plate dont le diamètre d'orifice est de 0,33 mm. Il en résulte un débit horaire d'antimottant de 10 kg à 26 bars. Un bouchage est constaté après deux heures de pulvérisation correspondant & la présence d'au moins une particule de taille supérieure & 0,33 mm. Le remède habituel consiste & placer un filtre de dimension appropriée (200 meshes ou 74 ) en amont de la buse de pulvérisation. En réalité, l'utilisation d'un filtre avant la buse ne permet en aucun cas de résoudre les problèmes de bouchage mais diffère seulement l'intervention de l'opérateur. Le filtre se colmate progressivement, il en résulte une augmentation de pression dans le circuit de produit antimottant qui nécessite le débouchage de la buse par l'opérateur. L'utilisation du pulvérisateur débouchable conforme à l'invention, permet l'automatisation des débouchages sans intervention de l'opérateur. Il suffit à l'opérateur d'adapter la fréquence de débouchage (et le temps de débouchage) en procédant par paliers successifs. Comme observé précédemment, le bouchage intervient au bout de 2 heures de pulvérisation. 1 - L'opérateur règle arbitrairement la minuterie, assurant la fréquence de débouchage sur 1 heure 30; un débou chage accidentel commandé par le pressostat s'est pro duit. 2 - L'opérateur augmente la fréquence de débouchage en passant de 1 h 30 à 1 h; aucun débouchage accidentel n'est constaté pendant 24 heures; ce dernier réglage choisi par l'opérateur donne entière satisfaction. II - DANS LE DESHERBAGE CHIMIQUE EN PLEIN CHAMP Application d'un flow désherbant à 1,5% de matière active dans l'eau. L'application est réalisée par un tracteur roulant à 10 km/heure et équipé d'une rampe de pulvérisation de 10 mètres de large. Le désherbant est utilisé à la dose de 250 litres par ha pour une superficie de 10 ha, soit un volume total de 2500 litres. La rampe de pulvérisation comprend 20 buses identiques de type "jet plat airlessS dont le diamètre est de 2 sm, le débit horaire pour chacune des buses est de 125 litres par heure. On constate, après deux heures de traitement, l'obturation d'un pulvérisateur, ce bouchage étant préjudicia- ble pour l'homogénéité du désherbage chimique. L'utilisation du pulvérisateur débouchable selon l'invention permet de supprimer totalement toute interruption du traitement dû au bouchage grâce à un réglage de la minuterie assurant la fréquence de d8bouchage.sur 1 heure. L'utilisation dudit pulvérisateur débouchable dans le domaine des traitements pesticides s'avère d'autant plus judicieuse que l'évolution des techniques d'application tend à augmenter les risques de bouchages des buses de pulvérisation (allongement des rampes de pulvérisation jusqu'à 20 mètres - évolution vers l'application de bas volumes : diminution jusqu'à 100 litres/ha). Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement F ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Installation de pulvérisation perfectionnée équipée d'un pulvérisateur comportant une buse qui peut être amenée d'une position de pulvérisation à une position de débouchage et vice-versa, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif propre à assurer automatiquement, à intervalles réguliers de fréquence prédéterminée, à l'aide de moyens appropriés comportant avantageusement un vérin pneumatique, la manoeuvre du pulvérisateur comportant la buse depuis la position de pulvérisation vers la position de débouchage et vice-versa après maintien de la buse en position de débouchage pendant un temps prédéterminé suffisant pour assurer le débouchage. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif qu'elle comporte est équipé d'un élément propre à déceler, dans la canalisation d'alimentation de la buse, toute augmentation de la pression au-delà de la valeur maximum que cette pression peut prendre en service normal, une telle augmentation traduisant un bouchage de la buse, ledit élément étant agencé de telle sorte qu'il puisse commander les moyens propres à assurer la manoeuvre de la buse pour une opération de débouchage supplémentaire entre deux opérations successives de débouchage régulières de fréquence prédéterminée. 3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le vérin pneumatique comporté par le dispositif dont elle est équipée entraîne en rotation une barre de transmission accouplée au pulvérisateur, la rotation de la barre de transmission entraî- nant le pulvérisateur et donc la buse en rotation autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de son canal de pulvérisation depuis la position de pulvérisation jusqu'a la position de débouchage, la commande du vérin pneumatique étant assurée par un dispositif du type distributeur manoeuvré par un moteur dont le fonctionnement est déclenché intervalles prédéterminés par un dispositif du type minuterie et contrôlé par un dispositif du type temporisateur. 4. Installation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que l'élément propre à déceler une élévation de pression traduisant un bouchage est un dispositif du type pressostat qui agit par signal pneumatique ou électro-pneumatique basse tension sur le moteur du distributeur et sur le temporisateur pour le déclenchement d'un cycle de débouchage.