Brevet FR2628009A1 — publié le 19890908

\(6 RÉPUBLIQUE FRAN AISE (5 N de publication: 2 628 009 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIETÉ= INDUSTRIELLE DE LA PROPRITINDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 0301 1 PARIS Int CI4 B 05 B 3/10, A 01 M 1/00. (3 DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 ( Date de dépôt: 7 mars 1988. ( Demandeur(s): Société dite: AIRBI, Société anonyme. - FR. ) Priorité: Inventeur(s): Joëlle Garet: Daniel Bidon. Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI "Brevets" n 36 du 8 septembre 1989. ( Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: (rt Titulaire(s): ( Mandataire(s): Prot'lnnov International SA. y Appareil de pulvérisation centrifuge à flux d'air cyclonique. f5 L'invention concerne un appareil de pulvérisation centri- fuge à ventilateur, à pulvérisateur tournant et à flux d'air cyclonique. 4 L'appareil est constitué essentiellement d'un cylindre creux dont la partie inférieure est percée d'orifices de pulvérisa-, - tion 11 et dont la partie supérieure comporté des méplats à 2 lamage contre lesquels sont fixées des pales 20 comportant un pied cylindrique 21 prolongé par une tige filetée 22 munie q d'un écrou 3, Le cylindre creux 10 est alimenté par des injecteurs 40, 50 percés de buses 41 et il est relié à l'arbre de, , : sortie 6 du moteur d'entraînement 7 par l'intermédiaire d'un...;.v I arbre creux 14. La paroi interne du cylindre creux 10 est,'- séparée dans le sens de la hauteur par une collerette 15 située,,-4,,! , juste au dessus de la première rangée d'orifices de pulvérisa-:,,' , \ ? O tion 11,. O Principale application: Traitement de cultures. Ve IL D Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 L'invention concerne un appareil de pulvérisation centrifuge à pulvérisateur tournant et à flux d'air cyclonique. De nombreux appareils de pulvérisation centrifuges, notamment d'adjuvants chimiques sur les cultures, existent actuellement. Certains de ces appareils comportent des disques verticaux ou horizontaux, d'autres utilisent des cônes par l'intermédiaire desquels le liquide est expulsé par la force centrifuge. Tous ces appareils présentent l'inconvénient de générer des gouttelettes fines qui pénètrent mal dans les cultures hautes et qui sont souvent emportées par le vent en dehors de la surface à traiter. Pour remédier à cette situation, certains constructeurs ont en recours à l'adjonction d'un ventilateur pour forcer les gouttelettes à suivre une trajectoire plus tendue, par conséquent mieux dirigée vers la surface à traiter. On connait déjà des appareils de pulvérisation comportant un élément d'atomisation tournant couplé à un ventilateur axial de manière à former avec celui-ci un ensemble tournant, tels que ceux décrits dans les brevets français: - FR-A-2.464.101 pour un appareil pulvérisateur de distribution de liquide, notamment d'adjuvants chimiques pour culture, qui se caractérise principalement en ce que Le ventilateur axial est placé à l'intérieur d'un capot de forme aérodynamique destiné à contrôler le flux d'air, de sorte que, en utilisation, le courant d'air balaye l'atomiseur rotatif de manière à disperser les gouttelettes engendrées par celui-ci. - FR-A-2.507.104 ayant pour objet un appareil pulvérisateur de liquide qui se distingue de celui précédemment évoqué par le fait qu'une ou plusieurs aubes sont montées à l'intérieur du cylindre perforé de l'atomiseur rotatif et pouvant tourner avec ledit cylindre, de façon à intercepter le liquide et à effectuer une fragmentation initiale de son écoulement lorsqu'il passe vers l'extérieur, à partir de la broche, dans le cylindre perforé. Le fait que le ventilateur axial soit monté à l'intérieur d'un capot cylindrique se traduit par la production d'un flux d'air cylindrique qui contrarie la dispersion des gouttelettes produites par l'atomiseur rotatif, malgré l'adjonction d'aubes radiales tournantes à l'intérieur du cylindre perforé. De plus, cette concentration de flux d'air par l'intermédiaire d'un carénage cylindrique se traduit par un retour de flux très important sensible à la dérive que l'on cherche précisément à éviter. L'appareil de pulvérisation centrifuge à pulvérisateur tournant et à flux d'air cyclonique selon l'invention vise à remédier aux inconvénients cidessus exposés, en résolvant le problème consistant à combiner la production de très fines gouttelettes à celles d'un flux cyclonique de forme sensiblement conique assurant le brassage et la dispersion des gouttelettes. L'appareil de pulvérisation centrifuge à ventilateur, à pulvérisateur tournant et à flux d'air cyclonique selon l'invention se caractérise principalement en ce que les pales du ventilateur sont fixées radialement autour d'un cylindre creux, à la partie supérieure de celui-ci, juste au dessus de la partie percées de multiples orifices constituant le pulvérisateur rotatif. Ce cylindre creux est relié à son moteur d'entraînement par l'intermédiaire d'un arbre offrant une certaine flexibilité. La sortie évasée des orifices de pulvérisation est tronconique. Le cylindre creux est alimenté par un nombre d'injecteurs correspondant à la diversité des produits à mélanger au moment de la pulvérisation. La partie du cylindre creux sur laquelle se fixent les pales du ventilateur est d'un diamétre supérieur à celui de la partie comportant les multiples orifices de pulvérisation. La partie du cylindre creux sur laquelle se fixent les pales du ventilateur comporte autant de méplats d'appui que de pales. La distance des méplats par rapport à l'axe de rotation correspond approximativement 1,5 fois le rayon de la partie du cylindre creux comportant les orifices de pulvérisation, constituant le pulvérisateur rotatif. Les pales du ventilateur sont reliées au rotor creux par l'intermédiaire d'un pied cylindrique maintenu en appui dans un lamage de forme et de profondeur correspondantes réalisé dans le méplat d'appui, par l'intermédiaire d'un axe fileté et d'un écrou autofreineur. Le pas des pales du ventilateur est réglable. Les pales comportent un extrados convexe, un intrados concave, un bord d'attaque elliptique et un bord de fuite effilé. La partie tronconique des orifices de pulvérisation a un diamètre de base D correspondant à 1,5 fois le diamètre d de l'orifice d'entrée et une conicité alpha minimum de 10 . La longueur L de la partie cylindrique des orifices de pulvérisation correspond à deux fois le diamètre d d'entrée des orifices. La hauteur de la partie du cylindre creux sur laquelle se fixent les pales représente environ 0,6 fois la hauteur totale de celui-ci. Les injecteurs comportent des buses multiples, de section décroissante vers l'extrémité de la buse, réparties sur une longueur correspondant à la hauteur de ta partie de cylindre creux comportant les orifices de pulvérisation, constituant le pulvérisateur rotatif. La paroi interne du cylindre creux comporte une collerette située juste au dessus de la partie comportant tes orifices de pulvérisation. Les avantages obtenus par cette invention consistent essentiellement en ceci que les gouttelettes produites sont plus fines et mieux calibrées, la surface couverte peut être réglée en faisant varier le pas des pales, le diamètre maximum de projection reste constant quel que soit l'éloignement de la cible, l'injection multiple de produits différents directement et séparément dans le pulvérisateur, permet de moduler le traitement en fonction des particularités de la cible, la réalisation monobloc de l'ensemble facilite Le montage et L'entretien, et l'encombrement est très faible, comparé aux autres moyens. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un appareil de pulvérisation pour le traitement des cultures, réalisé selon l'invention, donné comme exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue de face, en coupe Longitudinale, de l'appareil en fonctionnement, - la figure 2 représente une vue de face du pulvérisateur, - la figure 3 représente une vue de dessus du pulvérisateur, - la figure 4 représente une vue en coupe partielle du cylindre creux au niveau d'un orifice de pulvérisation. 1 0 Les figures représentent un cylindre creux 10 dont la partie inférieure, constituant le pulvérisateur rotatif est percée d'orifices 11 et dont la partie supérieure comporte des méplats 12 à lamages 13, contre lesquels sont fixées des pales 20 comportant un pied cylindrique 21 prolongé par une tige filetée 22 munie d'un écrou 3; le cylindre creux 10 étant alimenté par des injecteurs et 50 percés de buses 41, et relié à l'arbre de sortie 6 du moteur d'entraînement 7 par l'intermédiaire d'un arbre creux 14; la paroi interne du cylindre creux est séparée dans le sens de la hauteur par une collerette 15 située juste au dessus de la première rangée d'orifices de pulvérisation (11). En examinant les figures 1, 2 et 3, on remarque que, grâce à une forme de pale particulière, le ventilateur n'est ni axial, ni radial, mais constitue une combinaison des deux qui permet de produire un flux conique et cyclonique. C'est donc une véritable jupe d'air qui vient ainsi s'insérer dans les gouttelettes de liquide pulvérisé pour conduire cellesci vers la cible. L'inclinaison des pales 20 est réglable par l'intermédiaire de,la tige filetée 22 et de l'écrou 3. Plus le pas des pales est faible et plus l'ouverture du cône est importante. Il est possible d'obtenir ainsi une cloche d'air d'un diamètre au sol de 1,5 mètre pour un éloignement de 0,5 mètre. Le ou les produits à pulvériser sont introduits dans le cylindre creux 10 par l'intermédiaire des injecteurs 40 et 50 qui assurent un débit régulier par l'intermédiaire des buses 41. La centrifugation du mélange de produits contre la paroi interne du cylindre creux assure l'alimentation des orifices de pulvérisation 11 par la formation d'un film d'épaisseur décroissante dont la progression vers le haut est limitée par la collerette circulaire 15. Les orifices 11 assurent l'écoulement vers l'extérieur du film de produits, tout en assurant sa fragmentation en gouttelettes très fines par l'intermédiaire de la partie conique 11a dont l'angle alpha est voisin de 10 afin d'éviter les décollements de veines liquides et les obstructions. A la sortie des orifices 11, les gouttelettes rencontrent le souffle d'air produit par les pales et se trouvent ainsi dirigées vers la cible. Une différence de diamètre est respectée entre la partie supérieure du cylindre creux supportant les pales 20 et celle comportant les orifices de pulvérisation 11, afin d'assurer une bonne interception des gouttes par le flux d'air. Cette interception est d'autant assurée que la vitesse du flux d'air est supérieur à celle des gouttes. La section de l'arbre creux 14 assurant l'entraînement du cylindre creux 10 par le moteur 7 est réduite progressivement vers le haut pour conserver une certaine flexibilité favorable à l'auto-alignement et à l'amortissement des vibrations parasites. Le développement cyclonique du flux d'air est favorisé par la section des pales 20 qui comporte un extrados convexe 25 un intrados 26, un bord d'attaque elliptique 27 et un bord de fuite effilé 24. Plusieurs pulvérisateurs selon l'invention peuvent être montés sur une rampe, en respectant un intervalle permettant la juxtaposition des surfaces de projection, afin de pouvoir traitée une grande largeur en un seul passage. Ce pulvérisateur est destiné principalement à être utilisé pour le traitement des cultures, mais il pourrait être utilisé aussi sous réserve d'adaptations mineures pour assurer des projections de liquides sur des surfaces dans Le domaine industriel, notamment lorsque différents composants ne peuvent pour des raisons de miscibitité ou de réactions chimiques, être méLangés qu'au moment de la pulvérisation. Revendications 1. Appareil de pulvérisation centrifuge comportant un pulvérisateur tournant couplé à un ventilateur pour former avec lui un ensemble rotatif; le pulvérisateur tournant étant constitué d'un cylindre creux (10) à paroi percée de multiples orifices (11) à sortie évasée, caractérisé en ce que les pales (20) du ventilateur sont fixées radialement autour du cylindre creux (10), à la partie supérieure de celui-ci, juste au dessus de la partie percée de multiples orifices (11), en ce que le cylindre creux (10) est relié à son moteur d'entraînement (7) par l'intermédiaire d'un arbre creux (14) offrant une certaine flexibilité en ce que la sortie évasée des orifices de pulvérisation (11) est tronconique et en ce que le cylindre creux (10) est alimenté par un nombre d'injecteurs (40,50) correspondant à la diversité des produits à mélanger au moment de la pulvérisation. 2. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie du cylindre creux (10) sur laquelle se fixent les pales (20) du ventilateur est d'un diamètre supérieur à celui de la partie com- , portant les multiples ofrifices de pulvérisation (11). 3. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie du cylindre creux (10) sur laquelle se fixent les pales (20) du ventilateur comporte autant de méplats d'appui (12) que de pales (20). 1 1 du ventilateur comporte autant de méplats d'appui (12) que de pales (20). 4. AppareiL de pulvérisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que La distance des méplats d'appui (12) des pales (20) par rapport à l'axe de rotation correspond approximativementà 1,5 fois le rayon de la partie du cylindre creux (10) comportant les orifices de pulvérisation (11). 5. Appareil de pulvérisation selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les pales (20) du ventilateur sont reliées au rotor creux (10) par l'intermédiaire d'un pied cylindrique (21) maintenu en appui dans un lamage (13) de même forme et de profondeur correspondante réalisé dans les méplats d'appui (12) par l'intermédiaire d'une tige filetée (22) et d'un écrou auto-freineur (3). 6. Appareil de pulvérisation selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le pas des pales (20) du ventilateur est réglable. 7. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pales (20) comportent un extrados convexe (25), un intrados concave (26), un bord d'attaque elliptique (27) et un bord de fuite effilé (24). 8. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie tronconique (11la) des orifices de pulvérisation à un diamètre de base D = 1,5 d et une conicité alpha minimum d'environ 10 . 9. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur (L) de la partie cylindrique des orifices de pulvérisation (11) correspond à deux fois le diamètre d'entrée (d) des orifices. 10. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de la partie du cylindre creux (10) sur laquelle se fixent les pales (20) représente environ 0,6 fois la hauteur totale de celui-ci. 11. Appareil de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les buses multiples que comportent les injecteurs (40,50) sont constituées d'orifices, de section décroissant vers l'extrémité des injecteurs répartis sur une longueur correspondant à la hauteur de la partie de cylindre creux comportant les orifices de pulvérisation Cil). 12. Appareil de pulvérisation selon la revendicationl, caractérisé en ce que la paroi interne du cylindre creux (10) est séparée, dans le sens de la hauteur par une collerette (15) située juste au dessus de la première rangée d'orifices de pulvérisation (11). 0% \\\ ' 9 x.!t.,. s s\ -.- / (N 01. otz 't M d o o r', r', oe c, c, o