Brevet FR2787428A1 — publié le 20000623

La présente invention est relative à la manutention de produits en vrac tels que des denrées agricoles, notamment des céréales ou autres produits analogues, pouvant contenir également une partie pulvérulente appelée ci-après "poussières". Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'abattage des poussières contenues dans un écoulement de produits en vrac lors de leur déversement dans un conteneur ou sur un lieu de stockage, tel qu'un silo, un engin de transport, comme un wagon de chemin de fer, un camion ou un bateau céréalier, ou encore un tas de stockage. L'invention trouve une application particulièrement utile dans le cas des cellules d'un silo de stockage de céréales. On sait que la présence de poussières dans les produits en vrac peut être extrêmement gênante, car les poussières qui se dégagent du produit pendant son déversement dans le conteneur ou sur le lieu de stockage se dispersent en étant en suspension dans l'air; elles peuvent ainsi contribuer à détériorer la salubrité du local de stockage ou de l'environnement. Dans le cas des silos à grains, les poussières peuvent même créer des risques d'incendie ou d'explosion, similaire à ceux du "poussier" de charbon par exemple. L'invention a pour but de fournir un dispositif d'abattage des poussières contenues dans un produit en vrac qui permette d'apporter une solution simple à ce problème. Elle a donc pour objet un dispositif d'abattage de poussières contenues dans un écoulement de produits en vrac tel que des denrées agricoles comme les céréales ou analogues, lors de leur déversement dans un conteneur ou sur un lieu de stockage, à travers un conduit d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend, disposés en alignement dans le courant de produit, un premier cône creux convergent adapté pour se raccorder sur ledit conduit d'alimentation, un second cône divergent coaxial au premier et sur la surface extérieure duquel est dirigé le produit ayant traversé ledit premier cône pour former une nappe tubulaire de produit, un dispositif de montage pour maintenir lesdits premier et second cônes à une distance axiale prédéfinie l'un de l'autre, et au moins un dispositif de pulvérisation d'un liquide humectant fixé audit dispositif de montage à l'extrémité dudit second cône éloignée dudit premier cône. Grâce à ces caractéristiques, on obtient un abattage particulièrement efficace par pulvérisation d'un liquide humectant dans et autour d'une nappe tubulaire de produit en vrac formée par la projection du produit quittant le premier cône sur la surface externe du second cône, nappe sur laquelle après avoir quitté le bord d'extrémité du second cône, un liquide peut être pulvérisé de l'intérieur et/ou de l'extérieur, avant que le produit ne soit déversé dans le conteneur ou sur le lieu de stockage. Les poussières alourdies par humidification sont ainsi intégrées dans l'écoulement du produit en vrac sans pouvoir se disperser dans l'atmosphère ambiante. Selon d'autres caractéristiques avantageuses du dispositif d'abattage de poussières de l'invention: - des moyens peuvent être prévus pour régler la position axiale relative desdits premier et second cônes pour permettre un réglage de l'épaisseur de ladite nappe tubulaire de produit; - ledit dispositif de pulvérisation peut comprendre au moins une buse de projection centrale dudit liquide humectant disposée, de préférence coaxialement auxdits cônes, au delà de l'extrémité dudit second cône éloignée dudit premier cône pour humecter ladite nappe annulaire de produit de l'intérieur; - ledit dispositif de pulvérisation peut comprendre une pluralité de buses de projection solidaires dudit dispositif de montage de manière à pouvoir humecter ladite nappe de l'extérieur; - il peut également comprendre des moyens pour amener de l'air à l'intérieur de ladite nappe tubulaire de produit dans la zone située en aval dudit second cône, soit par la dépression naturelle créée au niveau dudit second cône par l'écoulement dudit produit en vrac, soit par injection sous pression dans ladite zone; - ledit premier et/ou ledit second cônes peuvent présenter en section transversale une forme circulaire, ovale, en étoile, ou polygonale, rectangulaire par exemple; - il peut comprendre un carter enveloppant lesdits cônes et définissant un passage pour ladite nappe tubulaire; - ledit carter peut présenter la même section transversale de forme circulaire, ovale, en étoile, ou polygonale, rectangulaire par exemple, que l'un ou les deux cônes; - ledit dispositif de montage peut comprendre un organe de maintien disposé coaxialement dans lesdits cônes et comportant une broche fixée audit premier cône et un manchon monté réglable autour de ladite broche et sur lequel est monté ledit second cône; - ladite ou lesdites buses de pulvérisation centrale peuvent être montées à l'extrémité inférieure dudit manchon; - une canalisation pour ledit liquide humectant peut être disposée dans ledit organe de maintien et communiquer d'une part avec ladite ou lesdites buses de pulvérisation centrale et d'autre part avec une source de liquide humectant sous pression; - ledit manchon peut être pourvu d'orifices de sortie d'air dans une zone située dans ledit second cône, et l'espace délimité dans ledit organe de maintien autour de ladite canalisation peut communiquer avec une source d'air; - ledit carter peut présenter, considéré dans le sens de l'écoulement du produit, une première partie raccordée audit conduit d'amenée et une partie de sortie tronconique de pente inverse, ledit premier cône étant monté dans ladite première partie du carter; - ledit premier cône peut être fixé audit organe de maintien par l'intermédiaire d'ailettes radiales creuses servant à véhiculer ledit liquide humectant et/ou l'air; - ledit liquide humectant est, soit de l'eau additionnée d'un agent mouillant de préférence de qualité alimentaire, soit un extrait de produits agricoles de préférence de qualité alimentaire comme l'huile d'origine végétale et en particulier l'huile de colza. L'invention a également pour objet une application particulière du dispositif d'abattage tel que défini ci- dessus à un silo à grains, caractérisé en ce que l'air aspiré ou injecté dans la zone située en aval dudit second cône provient de l'intérieur du silo. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif d'abattage de poussières selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe verticale de ce dispositif mis en place dans le plafond d'un silo à grains, au-dessus de l'une des cellules de celui-ci; et - la figure 3 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation de l'invention. En se référant maintenant aux dessins, on voit que selon un exemple préféré de réalisation de l'invention destiné plus particulièrement à être appliqué dans le cas o le produit en vrac est une denrée agricole et plus spécialement constitué de céréales, le dispositif d'abattage comprend un carter 1 de révolution comportant un embout tronconique supérieur d'insertion 2 se rétrécissant vers le haut et à faible pente. Cet embout est destiné à être introduit avec un ajustement serré, dans un conduit 3 d'amenée du produit en vrac. Dans l'exemple non limitatif décrit, ce conduit 3 peut être celui prévu au- dessus de chacune des cellules de stockage d'un silo à grains, par exemple et dans ce cas le dispositif d'abattage est placé de manière que son axe soit vertical. L'embout d'insertion 2 est raccordé à une partie intermédiaire 4 du carter 1 également de forme tronconique dont la pente est de même sens par rapport à celle de l'embout d'insertion 3, mais à angle au sommet plus faible. Cette partie intermédiaire 4 est raccordée à son tour à une partie inférieure 5 du carter 1, également de forme tronconique, de pente inverse par rapport à celle des éléments 2 et 4, se rétrécissant donc vers le bas. Le carter 1 forme ainsi un volume de déversement du produit en vrac permettant de le conduire du conduit d'amenée 3 vers le volume de la cellule du silo au-dessus de laquelle le dispositif d'abattage est prévu. Il est à noter qu'afin d'augmenter la surface de contact de la pulvérisation avec les poussières du produit en vrac, les sections transversales des différents cônes du dispositif et, éventuellement de façon conjuguée du carter, peuvent être circulaires, ovales, en étoile, ou polygonales, rectangulaires par exemple, ces exemples n'étant évidemment pas limitatifs. Une collerette de fixation 6 s'étendant horizontalement est prévue autour de la partie d'insertion 3 afin de permettre la fixation du dispositif d'abattage contre le plafond P du silo. Pour assurer la position angulaire du dispositif autour de son axe vertical, il est prévu également une patte de fixation 7, attachée à un goujon ou analogue (non représenté) ancré dans le plafond P du silo. Un premier cône convergent 8 ou goulotte de guidage du produit est fixé à l'intérieur de l'embout d'insertion 3. Cette goulotte présente la forme d'un tronc de cône convergent dans le sens de l'écoulement du produit et s'étendant jusqu'à la hauteur de la jonction entre l'embout 2 et la partie intermédiaire 4 du carter 1. Dans la partie la plus large, des entretoises de support 9 sont prévues dans la goulotte 8 en s'étendant radialement vers l'intérieur; de préférence, trois entretoises sont décalées l'une par rapport à l'autre de autour de l'axe du dispositif. Ces entretoises qui ont de préférence une section profilée de manière à ne pas gêner l'écoulement du produit (à peu celle d'une aile d'avion), supportent un organe central de montage comprenant notamment une broche creuse axiale 10 dont l'extrémité supérieure est fermée par une pointe 10a située juste au-dessus du bord supérieur de l'embout d'insertion 2 et dirigée vers le haut. L'une des entretoises 9 supporte en outre une double tubulure 11 formée de deux tronçons de tube coaxiaux dont l'un lla intérieur est raccordé à une source de liquide sous pression (non représentée), et dont l'autre llb extérieur est connecté à une source d'air sous pression (également non représentée). Sur la broche creuse 10 est vissé un manchon 12 en étant bloqué par un écrou 13. Ce manchon porte une buse de pulvérisation 14 à son extrémité inférieure. Des trous 15, trois par exemple disposés à 120 l'un de l'autre, servant d'embouchures de la sortie d'air. La buse de pulvérisation 14 est alimentée par une canalisation 16 interne à la broche 10 et formant un prolongement du tronçon de tube lla. Cette canalisation 16 présente un diamètre extérieur tel qu'un passage d'air reste libre autour d'elle, ce passage communiquant avec le tronçon de tube 11b et débouchant dans le volume interne du carter 1 à travers les trous 15. Des buses de pulvérisation 17 externes au carter 1 sont prévues sur la surface externe de la partie inférieure 5 de celui-ci. Ces buses communiquent avec le tronçon de tube lla d'alimentation en liquide de pulvérisation par une canalisation non représentée, ou elles sont alimentée par une canalisation distincte (également non représentée) permettant ainsi des réglages différents de pression et de débit dans les buses 14 et 17. Le liquide de pulvérisation peut être de l'eau rendue mouillante par adjonction d'un réducteur de tension superficielle qui est de qualité alimentaire si le produit en vrac est de nature alimentaire. La quantité d'additif peut être choisie, de préférence et d'expérience, entre 0,05% et 2% de la quantité d'eau pulvérisée. La quantité d'eau peut être choisie, de préférence et d'expérience, entre 0,05% et 1% de la quantité de produit passant dans le dispositif d'abattage par unité de temps. Il est à noter que d'autres liquides humectants peuvent être utilisés, tels que des extraits de produits agricoles consommables, comme des huiles d'origine végétale, l'huile de colza étant un exemple non limitatif d'un tel liquide. Dans ce cas, la fourchette de la proportion de liquide humectant par rapport à la quantité de produit déversée peut être la même que dans le cas de l'eau en tant que produit humectant. Un second cône 18 divergent dans le sens de l'écoulement du produit est fixé autour du manchon 12. Sa position peut donc être réglée par rapport à celle de la goulotte 8, par l'ajustement du manchon 12 sur la broche 10. Ce réglage permet de déterminer la dimension radiale libre d perpendiculaire à la surface du cône 18 et ainsi le passage annulaire entre le bord inférieur de la goulotte 8 et le cône 18. De la sorte, l'épaisseur de la nappe annulaire de produit s'écoulant dans le dispositif d'abattage peut être ajustée avec précision. Le cône 18 peut avoir en section l'une des formes que l'on a déjà évoquées ci-dessus. Il peut également servir à assurer une aspiration naturelle de l'air à travers les orifices 15 ce qui avantageusement peut éviter une mise sous pression de cet air. Le fonctionnement de ce dispositif d'abattage de poussières est le suivant. Le produit en vrac est amené par gravité ou propulsé mécaniquement à travers le conduit d'amenée 3 et reçu dans la goulotte convergente 8 o il est centré par rapport à l'axe du dispositif d'abattage. Puis, il tombe sur le cône divergent de division 18 sur la surface extérieure duquel se forme une nappe annulaire de produit d'épaisseur réglable, la figure 2 illustrant la position du cône correspondant à l'épaisseur la plus faible pouvant être obtenue. Après avoir passé le bord inférieur du cône de division 18, la nappe de produit reçoit une première pulvérisation de liquide intérieure à la nappe par l'intermédiaire de la ou des buses centrales 14, pulvérisation dont les très fines gouttelettes humidifient une première fois les poussières en suspension dans le volume interne de la nappe annulaire de produit. Puis, en sortant de la partie inférieure 5 du carter 1, la nappe annulaire reçoit une seconde humidification par les buses externes 17 dirigées vers sa surface externe o les poussières sont également humectées. Le courant d'air amené à travers les orifices 15 permet de gaver l'espace interne de la nappe annulaire d'air de manière à entraîner les gouttelettes de liquide humectant à travers la nappe et favoriser ainsi le captage des poussières. Ceci peut présenter un avantage particulier dans un silo à grains par exemple o l'air arrivant par le conduit 11, forcé ou par aspiration naturelle du cône 18, peut provenir de l'intérieur même du silo. Cela évite une arrivée d'air extérieur excessive et surtout contribue à recycler les poussières qui, précédemment, n'avaient pas été captées par le dispositif et restaient encore en suspension dans l'air du silo. Il est même envisageable d'accélérer le recyclage de l'air du silo en utilisant comme source d'air sous pression à brancher sur le tronçon de tube llb un injecteur d'air de type venturi dont l'air moteur est de l'air comprimé, pour abattre les poussières restées en suspension, même après le remplissage du silo, c'est-à- dire sans circulation de grains dans le dispositif. Le dispositif d'abattage selon l'invention peut être complété par des moyens de protection contre le gel et un asservissement pilotant la pulvérisation en fonction de la présence ou de l'absence d'un produit en vrac dans la goulotte 8. Ces moyens auxiliaires pouvant être réalisés sans difficulté par l'homme de métier, ils n'ont pas été décrits en détail. La figure 3 représente en perspective un autre mode de réalisation de l'invention comprenant le premier cône convergent 8, le second cône divergeant 18, un dispositif de montage central formé essentiellement par la broche creuse 10 et le manchon 12 portant le second cône 18 et les buses de pulvérisation centrale 14. On remarquera que dans ce cas, les ailettes 9a qui forment le lien entre le premier cône 8 et la broche 10 sont creuses de manière à pouvoir conduire respectivement le liquide humectant vers la canalisation 16, et l'air à travers l'espace ménagé autour de celle-ci, respectivement à partir des tronçons lla et 11b. Le dispositif d'abattage selon la figure 3 est conçu pour pouvoir être monté au bout d'une trompe de déversement du produit en vrac, ce qui autorise la mobilité du dispositif pour permettre le déversement dans un engin de manutention, comme un wagon de chemin de fer, un camion ou un bateau céréalier, ou encore sur un tas de stockage de produit. Il peut alors être manipulé à la main ou être monté au bout d'une perche de manutention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'abattage des poussières contenues dans un écoulement de produits en vrac lors de leur déversement dans un conteneur ou sur un lieu de stockage, à travers un conduit d'alimentation (3), caractérisé en ce qu'il comprend, disposés en alignement dans le courant de produit, un premier cône creux convergent (8) adapté pour se raccorder sur ledit conduit d'alimentation (3), un second cône divergent (18) coaxial au premier et sur la surface extérieure duquel est dirigé le produit ayant traversé ledit premier cône (8) pour former une nappe tubulaire de produit, un dispositif de montage (10, 12) pour maintenir lesdits premier et second cônes à une distance axiale prédéfinie l'un de l'autre, et au moins un dispositif de pulvérisation (14, 17) d'un liquide humectant fixé audit dispositif de montage (10, 12) à l'extrémité dudit second cône (18) éloignée dudit premier cône (8). 2. Dispositif d'abattage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (12, 13) sont prévus pour régler la position axiale relative desdits premier et second cônes (8, 18) pour permettre un réglage de l'épaisseur de ladite nappe tubulaire de produit. 3. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de pulvérisation comprend au moins une buse de projection centrale (14) dudit liquide humectant disposée, de préférence coaxialement auxdits cônes, au delà de l'extrémité dudit second cône (18) éloignée dudit premier cône (8) pour humecter ladite nappe annulaire de produit de l'intérieur. 4. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif de pulvérisation comprend une pluralité de buses de projection (17) solidaires dudit dispositif de montage (10, 12) de manière à pouvoir humecter ladite nappe de l'extérieur. 5. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens (11b, 10, 15) pour amener de l'air à l'intérieur de ladite nappe tubulaire de produit dans la zone située en aval dudit second cône (18). 6. Dispositif d'abattage suivant la revendication , caractérisé en ce que ledit air est amenée par la dépression naturelle créée au niveau dudit second cône (18) par l'écoulement dudit produit en vrac. 7. Dispositif d'abattage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit air est injecté sous pression dans ladite zone. 8. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier et/ou ledit second cônes (8, 18) présentent en section transversale une forme circulaire, ovale, en étoile, ou polygonale, rectangulaire par exemple. 9. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend un carter (1) enveloppant lesdits cônes (8, 18) et définissant un passage pour ladite nappe tubulaire. 10. Dispositif d'abattage suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que ledit carter (1) présente la même section transversale de forme circulaire, ovale, en étoile, ou polygonale, rectangulaire par exemple, que l'un ou les deux cônes (16, 18). 11. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de montage comprend un organe de maintien (10, 12) disposé coaxialement dans lesdits cônes (8, 18) et comportant une broche (10) fixée audit premier cône (8) et un manchon (12) monté autour de ladite broche (10) et sur lequel est monté ledit second cône (18). 12. Dispositif d'abattage suivant la revendication 11, lorsqu'elle dépend de l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que ladite ou lesdits buses de pulvérisation centrale (14) sont montées à l'extrémité inférieure dudit manchon (12). 13. Dispositif d'abattage suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'une canalisation (16) pour ledit liquide humectant est disposée dans ledit organe de maintien (10, 12) et communique d'une part avec ladite ou lesdites buses de pulvérisation centrale (14) et d'autre part avec une source de liquide humectant sous pression. 14. Dispositif d'abattage suivant la revendication 13, lorsqu'elle dépend de la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit manchon (12) est pourvu d'orifices de sortie d'air (15) dans une zone située dans ledit second cône (18), et l'espace délimité dans ledit organe de maintien autour de ladite canalisation (16) communique avec une source d'air. 15. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que ledit carter (1) présente, considéré dans le sens de l'écoulement du produit, une première partie (2, 4) raccordée audit conduit d'amenée (3) et audit premier cône (8) et une partie de sortie tronconique (5) de pente inverse, ledit premier cône (8) étant monté dans ladite première partie (2) du carter (1). 16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que ledit premier cône (8) est fixé audit organe de maintien (10, 12) par l'intermédiaire d'ailettes radiales creuses (9a) servant à véhiculer ledit liquide humectant. 17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 11 à 16, lorsqu'elles dépendent de la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit premier cône (8) est fixé audit organe de maintien (10, 12) par l'intermédiaire d'ailettes radiales creuses (9a) servant à véhiculer l'air amené à l'intérieur de ladite nappe. 18. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit liquide humectant est de l'eau additionnée d'un agent mouillant, de préférence de qualité alimentaire. 19. Dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que ledit liquide humectant est un extrait de produits agricoles de préférence de qualité alimentaire comme l'huile d'origine végétale et en particulier l'huile de colza. 20. Application d'un dispositif d'abattage suivant l'une quelconque des revendications 5 à 19, dans un silo à grains, caractérisé en ce que l'air aspiré ou injecté dans la zone située en aval dudit second cône (18) provient de l'intérieur dudit silo.