Brevet FR2795068A1 — publié le 20001222

Le domaine technique de l'invention est celui des appareils de traitement de produits pyrotechniques granulaires comme, par exemple, les poudres pour arme à tube. La présente invention se rapporte plus spécialement à l'utilisation de ces appareils comme mélangeurs, de tels appareils de traitement étant proches des séchoirs pouvant être utilisés dans l'industrie pyrotechnique. Des mélangeurs et des séchoirs ont déjà été spécialement conçus pour les produits pyrotechniques granulaires, mais aucun mélangeur ne reprend, de façon étroite, les caractéristiques techniques essentielles des séchoirs puisque jusqu'à la présente invention, il n'existait aucun appareil polyvalent et il n'avait pas été découvert qu'un certain type particulier de séchoir permettait d'effectuer de façon très performante des mélanges de produits pyrotechniques granulaires. Il est à préciser que les opérations de mélange portent sur un même type de poudre provenant généralement de lots différents, et non pas sur différents types de poudre en même temps. L'objet de la présente invention concerne un appareillage polyvalent de traitement de produits pyrotechniques granulaires, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cuve cylindrique dont la hauteur est inférieure au rayon de la cuve dans laquelle tournent horizontalement, grâce à un moteur d'entraînement, au moins deux bras munis de pales, chacune de ces pales étant solidaire d'un axe vertical pouvant pivoter dans un alésage desdits bras. De façon préférentielle, l'axe de la cuve est vertical et les pales sont représentées par des objets plats de forme sensiblement rectangulaire semblables à des spatules pleines. Selon un autre mode de réalisation de l'invention les pales présentent une ouverture centrale. Avantageusement, chaque bras comporte au moins trois pales. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le fond de la cuve est plan. Préférentiellement, la cuve possède au moins un pied de longueur variable et un orifice de vidange situé à la périphérie du fond plan, de manière à provoquer la vidange de l'appareillage par inclinaison de la cuve. En10 effet, à la fin de l'opération de traitement, la cuve est inclinée de façon à abaisser la partie du fond plan o se trouve situé l'orifice de vidange. La poudre peut alors être évacuée par l'orifice. Avantageusement chaque pale est dotée d'un moyen propre de rotation, lui permettant de tourner sur elle-même, autour de son axe vertical, notamment lorsque les bras sont en mouvement dans la cuve. De façon préférentielle, le moyen de rotation individuel est un moteur électrique. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, le fond de la cuve est conique. De façon avantageuse, les pales sont orientables. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention, la cuve a une forme tronconique dont le sommet est situé à un niveau inférieur à celui de la périphérie de la cuve, ledit sommet comportant un orifice central de vidange. Pendant l'opération de traitement, l'orifice est obturé et, une fois l'opération terminée, il est ouvert pour vider la cuve. De façon préférentielle, le moteur d'entraînement est placé au dessus de la cuve. Avantageusement, le moteur peut produire différentes vitesses de rotation suivant son régime de fonctionnement. L'invention porte également sur l'utilisation d'un appareillage de traitement muni de pales pour effectuer une opération de mélange de produits pyrotechniques granulaires. Avantageusement, l'opération de mélange est combinée à une opération de lissage. Selon une autre variante de l'invention, l'opération de mélange est combinée à une opération de graphitage. En effet, les appareillages de traitement de produits pyrotechniques5 granulaires, impliquant notamment une cuve cylindrique horizontale, des bras munis de pales et une motorisation d'entraînement, sont parfaitement adaptés à des opérations de mélange simple, de mélange et de lissage ou de mélange et de graphitage. La seule modification10 apportée à ces appareillages de traitement pour passer d'une configuration " séchoir " à une configuration plutôt de son caractère inutile. L'invention porte enfin sur un mélangeur de produits pyrotechniques granulaires conforme aux appareillages de traitement décrits ci-avant. L'avantage majeur de l'appareillage de traitement de produits pyrotechniques granulaires selon l'invention est qu'il est polyvalent et qu'il permet, entre autres, d'assurer des opérations aussi recherchées que le séchage ou le mélange. De plus, ces appareillages polyvalents sont instantanément convertibles en mélangeurs ou en séchoirs sans interventions particulières. Enfin, d'un point de vue sécurité, l'appareillage selon l'invention, présente l'avantage de peu confiner le produit pyrotechnique en phase de traitement et d'éviter la production d'éclats rapides en cas de prise en feu ou de déflagration. On donne ci-après une description détaillée de trois variantes préférées d'un appareillage selon l'invention en se référant aux figures 1 à 5. La figure 1 est un schéma en coupe axiale partielle suivant le plan I-I de la première variante préférée d'un appareillage de traitement selon l'invention. La figure 2 est un schéma en coupe axiale partielle suivant le plan II- II de l'appareillage de la figure 1. La figure 3 est un schéma en coupe axiale partielle suivant le plan III-III de la deuxième variante préférée d'un appareillage de traitement selon l'invention. La figure 4 est un schéma en coupe axiale partielle suivant le plan IV-IV de l'appareillage de la figure 3. La figure 5 est un schéma en coupe axiale partielle de la troisième variante préférée d'un appareillage de traitement selon l'invention. En se référant aux figures 1 et 2, la première variante 10 de l'appareillage de traitement selon l'invention comprend un moteur 1, une cuve 2, quatre bras horizontaux 3 munis de pales 4 orientables, et quatre pieds 5 de longueur fixe répartis uniformément sous la cuve 2. Le moteur 1 est surélevé par rapport à la cuve 2 et est positionné au droit du centre de ladite cuve 2. Le moteur 1 est maintenu par trois barres 6 rigides, disposées entre elles à 120 l'une de l'autre, et reliant le bord circulaire de la cuve 2. Le moteur 1 entraîne en rotation un arbre vertical 8 dont l'extrémité se termine par quatre bras 3 horizontaux de longueur inférieure au rayon de la cuve 2, chaque bras faisant avec son suivant un angle de 90 . La cuve 2 a une forme tronconique dont le sommet est situé à un niveau inférieur à celui de la partie la plus basse de la couronne cylindrique constituant le corps de la cuve 2. Le sommet du fond conique de la cuve 2 se termine par un col cylindrique 7 faisant office d'orifice de vidange et étant obturé par un couvercle extérieur à ladite cuve 2. Chaque bras 3 comporte sur sa longueur six pales 4 régulièrement espacées, chacune étant composée par une tige prolongée par une spatule de forme sensiblement rectangulaire. Les pales 4 se retrouvent en position verticale sous les bras 3 qui les soutiennent, et chaque spatule peut être orientée autour de l'axe vertical5 constitué par la tige qui assure sa liaison avec le bras 3. Les pales 4 appartenant au même bras 3 peuvent être orientables simultanément. L'extrémité de chaque spatule, la plus proche du fond conique, a la même inclinaison que le fond de ladite cuve 2 lorsque les pales 4 sont orientées parallèlement aux bras 3 qui les soutiennent. La cuve 2 est maintenue en position horizontale grâce aux quatre pieds 5 qui la supportent. Le fonctionnement de la première variante préférée de l'appareillage 10, en configuration mélangeur est simple: La poudre à mélanger provenant généralement de lots différents est versée dans la cuve 2 jusqu'à recouvrir totalement ou partiellement les spatules qui auront été préalablement orientées puis fixées dans une direction pour laquelle, durant la phase de mélange, la poudre aura tendance à migrer vers la périphérie de la cuve 2, de façon à compenser le mouvement naturel des grains vers le centre de ladite cuve 2 dû à la déclivité du fond conique. Cette orientation des pales 4 sera fonction du sens de rotation des bras 3. Les bras 3 sont alors mis en rotation autour d'un axe vertical par le moteur 1 et le passage régulier des pales 4 contribue à mélanger la poudre. L'opération de mélange peut alors durer plusieurs minutes suivant la quantité de poudre à mélanger. Une fois l'opération terminée, le couvercle obturant le col cylindrique 7 terminant le sommet du fond conique est retiré pour vidanger la cuve 2 et récupérer la poudre mélangée. L'opération de mélange assurée par le mélangeur 10 selon l'invention et qui consiste à faire glisser les grains les uns sur les autres par effet de retournement, permet de réaliser simultanément des opérations de lissage ou de graphitage. Le lissage est une opération qui consiste à pulvériser, sur les grains de poudre, une solution contenant un agent permettant de modifier la vitesse de combustion de la poudre.10 Le graphitage est une opération qui consiste à enduire les grains de poudre d'un agent antistatique, comme le graphite, pouvant se présenter, soit sec sous forme pulvérulente, soit sous la forme d'une solution. Ces différents agents sont acheminés dans la cuve 2 remplie de poudre par des moyens propres dissociés du mélangeur, comme, par exemple, des buses, ou des opérations manuelles menées avec des outils courants du commerce. L'homogénéité et la qualité du mélange permettent d'y associer ces deux opérations supplémentaires. En se référant aux figures 3 et 4, la deuxième variante préférée 20 de l'appareillage de traitement selon l'invention fait également intervenir un moteur 21, une cuve 22, quatre bras horizontaux 23 munis de pales 24 orientées parallèlement aux dits bras 23 qui les soutiennent, et quatre pieds 25 répartis uniformément sous la cuve 22. Cette deuxième variante 20 se différencie de la première 10, par le fait que le moteur 21 est placé sous la cuve 22, que le fond de cuve 22 est plan, que l'orifice de vidange 27 est placé à la périphérie du fond de cuve 22 et que les pieds 25 comportant chacun un vérin hydraulique ont une longueur variable. Le mode de fonctionnement de cette deuxième variante 20, en tant que mélangeur est analogue à celui de la première variante préférée 10 de l'appareillage décrit précédemment. Seule diffère la phase de vidange de la cuve 22 remplie de poudre mélangée. En effet, pour la deuxième variante 20, une fois que l'opération de mélange est terminée, la cuve 22 est inclinée de façon à abaisser la partie du fond plan o se trouve situé l'orifice de vidange 27, et les bras 23, toujours en rotation, permettent aux pales 24, à chaque fois qu'elles passent au dessus de l'orifice 27, d'évacuer la poudre mélangée. Les performances de mélange de la deuxième variante sont telles, qu'elles permettent de combiner également à ces opérations de mélange, des opérations de lissage ou de graphitage, de la même manière que pour la première variante 10 décrite précédemment. Enfin, en se référant à la figure 5, la troisième variante préférée 30 de l'appareillage de traitement selon l'invention implique une cuve 32 à fond plat, un moteur d'entraînement 31 destiné à faire tourner autour d'un axe vertical quatre bras horizontaux 33, munis de pales 34 possédant chacune un axe vertical les reliant aux bras 33 qui les soutiennent et quatre pieds 35 repartis uniformément sous la cuve 32. Comme la deuxième variante 20, un orifice de vidange 37 est placé à la périphérie du fond de cuve 32 pour permettre, en fin d'opération de traitement, l'évacuation de la poudre. Cette troisième variante 30 se distingue de la deuxième 20, par le fait que chacune des pales 34 est dotée d'une motorisation 39 individuelle lui permettant de tourner sur elle-même, autour de son axe vertical, pendant que les bras 33 sont en mouvement rotatif dans la cuve 32. Chacune des motorisations individuelles 39 est située sur la partie supérieure des bras qui supportent les pales 34, dans une position diamétralement opposée à celle de la pale 34 qu'elle va entraîner en rotation. Cette troisième variante 30 reprend le principe de fonctionnement du mélangeur planétaire ayant une action composée sur les grains de poudre, à savoir, un brassage général à l'échelle de la cuve 32 dQ à la rotation des bras 33, enrichi de brassages localisés causés par la rotation des pales 34 sur elles-mêmes. Cet appareillage en configuration mélangeur engendre une telle qualité de mélange qu'il peut convenir à un éventail extrêmement élargi de produits granulaires pyrotechniques à traiter. Revendicationq 1. Appareillage polyvalent de traitement de produits pyrotechniques granulaires, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cuve cylindrique (2, 22) dont la hauteur est inférieure au rayon de la cuve (2,22) dans laquelle tournent horizontalement, grâce à un moteur d'entraînement (1, 21), au moins deux bras (3, 23) munis de pales (4, 24), chacune de ces pales (4, 24) étant solidaire d'un axe vertical pouvant pivoter dans un alésage desdits bras (3, 23). 2. Appareillage de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bras (3, 23) comporte au moins trois pales (4, 24). 3. Appareillage de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond de la cuve (2) est plan. 4. Appareillage de traitement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cuve (22) possède au moins un pied (25) de longueur variable et un orifice de vidange (27) situé à la périphérie du fond plan, de manière à provoquer la vidange de l'appareillage (20) par inclinaison de la cuve (22). 5. Appareillage de traitement selon la revendication 3 caractérisé en ce que chaque pale (34) est dotée d'un moyen propre de rotation (39) lui permettant de tourner sur elle-même, autour de son axe vertical, notamment lorsque les bras (33) sont en mouvement dans la cuve (32). 6. Appareillage de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond de la cuve (2) est conique. 7. Appareillage de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 6 caractérisé en ce que les pales (4,24) sont orientables. 8. Appareillage de traitement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cuve (2) a une forme tronconique dont le sommet est situé à un niveau inférieur à celui de la périphérie de la cuve (2), ledit sommet comportant un orifice central de vidange (7). 9. Appareillage de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moteur (1) d'entraînement est placé au dessus de la cuve (2). 10. Utilisation d'un appareillage de traitement muni de pales (24) conforme à l'une des revendications 1 à 9 précédentes pour effectuer une opération de mélange de produits pyrotechniques granulaires. 11. Utilisation d'un appareillage de traitement selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'opération de mélange est combinée à une opération de lissage. 12. Utilisation d'un appareillage de traitement selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'opération de mélange est combinée à une opération de graphitage. 13. Mélangeur de produits pyrotechniques granulaires, caractérisé en ce qu'il est conforme à l'une des revendications 1 à 9 précédentes.