Brevet FR3032361A1 — publié le 20160812

L'invention concerne un mélangeur pour aspirer et mélanger et incorporer un produit solide, du type poudreux ou granuleux, avec un liquide provenant d'une cuve d'un pulvérisateur agricole. Dans le domaine agricole, il est parfois nécessaire de mélanger un produit liquide contenu dans une cuve d'un pulvérisateur, comme de l'eau, avec un produit solide miscible dans l'eau, par exemple un produit phytosanitaire, le mélange obtenu étant destiné à être pulvérisé sur des cultures. Généralement, le produit solide à incorporer dans la cuve est 10 conditionné dans un sac qui est déversé par l'opérateur directement dans la cuve du pulvérisateur, par le trou d'homme. Une telle opération est physiquement exigeante et chronophage car elle demande à l'opérateur de monter le sac jusqu'au trou d'homme et de le manipuler pour le déverser dans la cuve. 15 De plus, cette opération d'incorporation présente un risque de pollution de l'environnement par renversement d'une partie du produit à côté de la cuve, ainsi qu'un risque de contact entre le produit et l'opérateur, par éclaboussure par exemple. Aussi, on constate que l'opérateur secoue le sac au dessus de la 20 cuve pour déverser les derniers résidus de produit. Ce type de geste risque de favoriser la dispersion du produit dans l'air respiré par l'opérateur. La présente invention vise notamment à résoudre ces inconvénients et se rapporte pour ce faire à un mélangeur pour aspirer et mélanger un produit solide, du type poudreux, avec un liquide provenant d'une 25 cuve, caractérisé en ce qu'il comporte : - une lance d'aspiration qui présente un embout d'aspiration adapté pour aspirer ledit produit poudreux et un embout d'évacuation dudit produit, - une cuvette de mélange qui présente une forme de révolution délimitée par une paroi latérale, suivant un axe vertical de révolution, la cuvette 30 s'étendant axialement depuis une partie supérieure délimitée par un plafond, jusqu'à une partie inférieure, l'embout d'évacuation de la lance d'aspiration débouchant dans la partie supérieure de la cuvette pour injecter le produit dans la cuvette, - un circuit hydraulique conçu pour faire circuler le liquide entre la 35 cuve et la cuvette, ledit circuit comportant au moins un conduit d'injection qui comporte au moins une buse d'injection débouchant dans la partie supérieure 3032361 2 de la cuvette de sorte que le liquide provenant de la cuve s'écoule sur la paroi latérale de la cuvette, et un conduit d'évacuation qui est adapté pour relier la partie inférieure de la cuvette sur la cuve, et - un moyen d'aspiration du liquide qui est agencé en aval de la 5 cuvette, pour aspirer le liquide et le produit mélangés entre eux à travers le conduit d'évacuation relié sur la cuvette de mélange. Un tel mélangeur selon l'invention permet de limiter les opérations manuelles de l'opérateur en lui permettant d'aspirer directement le produit solide à mélanger depuis le contenant d'origine du produit, grâce à la lance 10 d'aspiration. De plus, le mélangeur permet d'obtenir un mélange homogène du liquide contenu dans la cuve et du produit solide à incorporer avant son introduction dans ladite cuve. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la buse d'injection 15 du liquide s'étend globalement tangentiellement à l'axe de révolution de la cuvette, de façon à injecter le liquide sur la paroi de la cuvette en imprimant un mouvement de tourbillon audit liquide. L'écoulement tourbillonnaire du liquide permet de favoriser le mélange du liquide avec le produit solide et surtout le non-colmatage des 20 produits poudreux sur les parois de la cuvette. Selon une variante de réalisation de l'invention, la buse d'injection du liquide présente une forme globalement annulaire agencée autour de l'axe de la cuvette, de façon à injecter le liquide sur la paroi de la cuvette en imprimant un mouvement axial descendant audit liquide. 25 Cette caractéristique permet notamment d'empêcher le liquide de remonter dans la lance d'aspiration par l'embout d'évacuation de celle-ci. De préférence, la cuvette présente une forme globalement tronconique suivant l'axe de révolution de la cuvette, la partie inférieure de la cuvette rétrécissant vers le conduit d'évacuation du circuit hydraulique. 30 Une telle forme tronconique favorise le mélange du liquide et du produit solide ainsi que l'écoulement et l'évacuation du mélange à l'extrémité inférieure de la cuvette. Selon un autre aspect, l'embout d'évacuation de la lance d'aspiration débouche axialement dans le plafond de la cuvette pour injecter le 35 produit dans la cuvette, l'embout d'évacuation faisant saillie par rapport au 3032361 3 plafond de la cuvette pour former une lèvre empêchant l'entrée de liquide à l'intérieur de la lance. De plus, le moyen d'aspiration du liquide comporte une première entrée qui est raccordée sur le conduit d'injection, une sortie qui est raccordée 5 sur la cuve et une seconde entrée d'aspiration qui relie le conduit d'évacuation de la cuvette pour créer une dépression dans la cuvette par effet Venturi. Aussi, le circuit hydraulique comporte un moyen d'entraînement du liquide contenu dans la cuve, qui est conçu pour entraîner le liquide à travers le circuit hydraulique. Pour favoriser l'aspiration d'un produit poudreux ou granuleux, l'embout d'aspiration de la lance d'aspiration présente une forme évasée. Aussi, l'embout d'aspiration de la lance d'aspiration présente d'un coté un bord linéaire formant racloir pour racler le fond d'un contenant, et de l'autre, un bord délimitant des encoches visant à empêcher un contenant 15 souple de se coller à l'embout d'aspiration sous l'effet de l'aspiration. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la lance d'aspiration est montée de façon démontable sur la cuvette, et le mélangeur comporte un moyen d'accouplement rapide de l'embout d'évacuation de la lance d'aspiration sur la cuvette. 20 Enfin, le mélangeur comporte un dispositif d'incorporation de produit liquide, qui est relié sur la partie supérieure de la cuvette par un conduit pour permettre l'incorporation d'un produit liquide supplémentaire dans la cuvette sans l'utilisation de la lance d'aspiration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à 25 la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble qui illustre un mélangeur comportant une cuvette de mélange et une lance d'aspiration du produit solide, selon l'invention ; 30 - la figure 2 est une vue schématique en coupe de détail, qui illustre une variante de réalisation de la cuvette de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe de détail, qui illustre le mélangeur de la figure 1 équipé d'une trémie d'incorporation de produit liquide ; 35 - la figure 4 est une vue schématique en coupe de détail, qui illustre le mélangeur de la figure 1 équipé d'une canne d'aspiration de produit liquide ; 3032361 4 - la figure 5 est une vue schématique en coupe de détail, qui illustre un moyen d'accouplement rapide de l'embout d'évacuation de la lance d'aspiration sur la cuvette, selon une variante de réalisation de l'invention. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non 5 limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et leurs dérivés en référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 5. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. 10 A noter que dans la présente demande de brevet, les termes « amont » et «aval » doivent s'entendre par rapport à la circulation des fluides et solides à travers le mélangeur. Pour les différentes variantes de réalisation, les mêmes références pourront être utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même 15 fonction, par souci de simplification de la description. On a représenté à la figure 1 un mélangeur 10 pour mélanger un produit 12 solide contenu dans un sac 13, avec un liquide 14 provenant d'une cuve 16, par exemple une cuve d'un pulvérisateur agricole, afin d'obtenir un mélange liquide pulvérisable. 20 On entend par produit 12 solide tous produits du type poudreux, granuleux, en copeaux ou en paillettes. Il peut s'agir notamment d'un engrais miscible dans l'eau. Le mélangeur 10 comporte une lance 18 d'aspiration qui s'étend depuis un embout d'aspiration 20 adaptée pour aspirer le produit 12, jusqu'à un 25 embout d'évacuation 22 du produit aspiré. L'embout d'aspiration 20 de la lance 18 est montée à l'extrémité d'un bras 24 de manipulation qui est adapté pour être manipulé par l'opérateur pour aspirer le produit 12 contenu dans le sac 13. A cet effet, l'embout d'aspiration 20 présente une forme évasée 30 élargie à son extrémité libre pour favoriser l'aspiration du produit 12. De plus, comme on peut le voir à la figure 1, l'embout d'aspiration 20 présente une extrémité libre de section globalement rectangulaire qui est délimité par un premier bord linéaire formant racloir 26 pour racler le fond du sac 13. 3032361 5 Avantageusement, l'embout d'aspiration 20 présente un second bord linéaire 28 qui délimite des encoches 30 visant à empêcher le sac 13 souple de se coller à l'embout d'aspiration 20 sous l'effet de l'aspiration. L'embout d'évacuation 22 de la lance 18 est relié sur une cuvette 5 32 de mélange par un conduit 34 souple qui relie le bras 24 de manipulation de la lance 18. De préférence, la paroi intérieure du bras 24 et celle du conduit 34 associé sont lisses et sans aspérité, pour favoriser l'aspiration et le non-colmatage du produit 12 lorsque ces parois sont humides. 10 La cuvette 32 de mélange présente une forme tronconique de révolution suivant un axe A vertical de révolution. En référence à la figure 1, la cuvette 32 est délimitée par une paroi latérale 36 tronconique évasée vers le haut, la cuvette 32 s'étendant axialement depuis une partie supérieure 38 délimitée par un plafond 40, 15 jusqu'à une partie inférieure 42 de section rétrécie. Comme on peut le voir à la figure 2, l'embout d'évacuation 22 de la lance 18 d'aspiration débouche axialement dans le plafond 40 de la partie supérieure 38 de la cuvette 32, globalement au centre du plafond 40, pour injecter le produit 12 dans la cuvette 32. 20 Avantageusement, l'embout d'évacuation 22 de la lance 18 fait saillie axialement par rapport au plafond 40 de la cuvette 32, vers l'intérieur de la cuvette 32, pour former une lèvre 44 empêchant l'entrée de liquide à l'intérieur de la lance 18. Selon un autre aspect, le mélangeur 10 comporte un circuit 46 25 hydraulique qui est conçu pour faire circuler le liquide 14 entre la cuve 16 et la cuvette 32. Dans ce but, le circuit 46 comporte un conduit d'injection 48 qui relie la cuve 16 sur la partie supérieure 38 de la cuvette 32 et un conduit d'évacuation 50 qui relie la partie inférieure 42 de la cuvette 32 sur la cuve 16. 30 Selon un premier exemple de réalisation de l'invention représenté à la figure 1, le conduit d'injection 48 comporte une buse d'injection 52 qui débouche dans la partie supérieure 38 de la cuvette 32 et qui s'étend globalement tangentiellement à l'axe A de révolution de la cuvette 32, de façon à injecter le liquide 14 sur la paroi 36 de la cuvette 32 en générant un 35 mouvement de tourbillon au liquide 14. 3032361 6 Ainsi, sous l'effet combiné de la gravité terrestre et de l'orientation de la buse d'injection 52, le liquide 14 provenant de la cuve 16 tourbillonne contre la paroi 36 de la cuvette 32 en descendant jusqu'à la partie inférieure 42 de la cuvette 32. 5 Complémentairement, le conduit d'évacuation 50 débouche axialement à l'extrémité inférieure tronconique de la cuvette 32 pour collecter le liquide 14. De plus, un moyen d'aspiration 54 du liquide est agencé en aval du conduit d'évacuation 50, pour aspirer le liquide 14 et le produit 12 mélangés 10 entre eux à travers la cuvette 32 de mélange. Le moyen d'aspiration 54, du type Venturi, comporte une première entrée 56 qui est raccordée sur le conduit d'injection 48, une sortie 58 qui est raccordée sur la cuve 16 et une seconde entrée 60 d'aspiration qui relie le conduit d'évacuation 50 de la cuvette 32. La seconde entrée 60 du moyen d'aspiration 54 créée une dépression par effet venturi, ce qui permet de mettre la cuvette 32 en dépression pour aspirer le mélange contenu dans la cuvette 32 et pour aspirer le produit 12 à travers la lance 18 d'aspiration. En outre, le circuit 46 hydraulique est équipé d'une pompe 62 qui 20 est agencée sur le conduit d'injection 48, en amont de la cuvette 32, pour entraîner et mettre sous pression le liquide à travers le circuit 46 hydraulique. Un exemple de fonctionnement du mélangeur 10 est décrit ci-dessous. Dans un premier temps, la pompe 62 est mise en fonctionnement 25 pour entraîner le liquide dans le circuit 46 hydraulique et pour créer une pression suffisante en amont du moyen d'aspiration 54. En traversant le moyen d'aspiration 54, le liquide génère une dépression dans la cuvette 32. Aussi, le liquide 14 provenant de la cuve 16 est injecté dans la 30 cuvette 32 par la buse d'injection 52 prévue à cet effet, le liquide créant un tourbillon et un effet cyclonique dans la cuvette 32. Après avoir ouvert le sac 13 contenant le produit 12 à incorporer, l'opérateur introduit directement la lance 18 d'aspiration dans le sac 13, la lance 18 aspirant le produit 12 sous l'effet de la dépression engendrée dans la 35 cuvette 32. 3032361 7 Selon la texture du produit 12, il peut être nécessaire de remuer la lance 18 d'aspiration dans le sac pour « fluidifier » le produit 12 pour pouvoir l'aspirer. Pour aspirer le fond du sac 13, il suffit de pencher le sac 5 manuellement et d'orienter l'embout d'aspiration 20 de la lance 18 dans le coin inférieur du sac 13. Dans le cas d'un sac 13 en papier, il peut être nécessaire de racler le fond du sac avec le racloir 26 de l'embout d'aspiration 20 afin de laisser le minimum de produit résiduel. 10 Selon une variante de réalisation de l'invention représentée à la figure 2, la buse d'injection 52 du liquide 14 dans la cuvette 32 présente une forme globalement annulaire qui débouche axialement dans le plafond 40 de la cuvette 32, de façon à injecter le liquide 14 sur la paroi de la cuvette 32 en imprimant un mouvement axial descendant au liquide 14, comme illustré par 15 les flèches sur la figure 2. La buse d'injection 52 annulaire est centrée suivant l'axe A de révolution de la cuvette 32, de sorte que l'embout d'évacuation 22 de la lance 18 d'aspiration débouche au milieu de la buse d'injection 52. Cette variante de réalisation permet de ne pas mouiller l'embout 20 d'évacuation 22 de la lance 18 d'aspiration. Selon une autre variante de réalisation représentée à la figure 5, la lance 18 d'aspiration est montée de façon démontable sur la cuvette 32. A cet effet, le mélangeur 10 comporte un moyen d'accouplement rapide 64 par coopération de forme de l'embout d'évacuation 22 de la lance 18 25 d'aspiration sur le plafond 40 de la cuvette 32. Le moyen d'accouplement rapide 64, qui est par exemple du type à emboitement par coopération de forme, est étanche à l'air pour permettre la mise en dépression de la lance 18 d'aspiration. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention représenté à la 30 figure 3, le mélangeur 10 comporte un dispositif d'incorporation 66 de produit liquide, qui est relié sur la partie supérieure 38 de la cuvette 32 pour permettre l'incorporation d'un produit liquide supplémentaire dans la cuvette 32. Le dispositif d'incorporation 66 comporte par exemple une trémie 68 d'incorporation, un conduit 70 qui relie la trémie 68 sur la cuvette 32 et une 35 vanne 72 d'arrêt qui est piquée sur le conduit 70. 3032361 8 De plus, le conduit 70 débouche dans la cuvette 32 de façon à perturber le moins possible l'écoulement du liquide 14 provenant de la cuve 16 dans la cuvette 32. Selon une variante de réalisation de l'invention, le conduit 70 5 débouche dans la cuvette 32 entre le plafond 40 de la cuvette 32 et le moyen d'accouplement rapide 64, afin de ne pas perturber l'écoulement du liquide 14. Le dispositif d'incorporation 66 permet d'incorporer un liquide supplémentaire au liquide 14 contenu dans la cuve 16, de façon simultanée ou non avec le produit 12 solide. 10 A titre non limitatif, le dispositif d'incorporation 66 peut comporter une canne 74 d'incorporation représentée à la figure 4. La canne 74 relie la cuvette 32 par un tuyau 76 flexible équipé d'un clapet anti-retour 78 et d'une vanne d'arrêt, pour permettre d'aspirer un liquide depuis un conteneur (non représenté), comme un bidon, jusqu'à la cuvette 32. 15 La présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif. REVENDICATIONS1. Mélangeur (10) pour aspirer et mélanger un produit (12) solide, du type poudreux, avec un liquide (14) provenant d'une cuve (16), caractérisé 5 en ce qu'il comporte : - une lance (18) d'aspiration qui présente un embout d'aspiration (20) adapté pour aspirer ledit produit (12) poudreux et un embout d'évacuation (22) dudit produit (12), - une cuvette (32) de mélange qui présente une forme de révolution 10 délimitée par une paroi (36) latérale, suivant un axe (A) vertical de révolution, la cuvette (32) s'étendant axialement depuis une partie supérieure (38) délimitée par un plafond (40), jusqu'à une partie inférieure (42), l'embout d'évacuation (22) de la lance (18) d'aspiration débouchant dans la partie supérieure (38) de la cuvette (32) pour injecter le produit (12) dans la cuvette (32), 15 - un circuit (46) hydraulique conçu pour faire circuler le liquide (14) entre la cuve (16) et la cuvette (32), ledit circuit (46) comportant au moins un conduit d'injection (48) qui comporte au moins une buse d'injection (52) débouchant dans la partie supérieure (38) de la cuvette (32) de sorte que le liquide (14) provenant de la cuve (16) s'écoule sur la paroi (36) latérale de la 20 cuvette (32), et un conduit d'évacuation (50) qui est adapté pour relier la partie inférieure (40) de la cuvette (32) sur la cuve (16), et - un moyen d'aspiration (54) du liquide qui est agencé en aval de la cuvette (32), pour aspirer le liquide (14) et le produit (12) mélangés entre eux à travers le conduit d'évacuation (50) relié sur la cuvette (32) de mélange. 25 2. Mélangeur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse d'injection (52) du liquide (14) s'étend globalement tangentiellement à l'axe (A) de révolution de la cuvette (32), de façon à injecter le liquide (14) sur la paroi (36) de la cuvette (32) en imprimant un mouvement de tourbillon audit liquide (14). 30 3. Mélangeur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse d'injection (52) du liquide (14) présente une forme globalement annulaire agencée autour de l'axe (A) de la cuvette, de façon à injecter le liquide (14) sur la paroi (36) de la cuvette (32) en imprimant un mouvement axial descendant audit liquide. 35 4. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuvette (32) présente une forme 3032361 10 globalement tronconique suivant l'axe (A) de révolution de la cuvette (32), la partie inférieure (42) de la cuvette (32) rétrécissant vers le conduit d'évacuation (50) du circuit (46) hydraulique. 5. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout d'évacuation (22) de la lance (18) d'aspiration débouche axialement dans le plafond (40) de la cuvette (32) pour injecter le produit (12) dans la cuvette (32), l'embout d'évacuation (22) faisant saillie par rapport au plafond (40) de la cuvette (32) pour former une lèvre (44) empêchant l'entrée de liquide à l'intérieur de la lance (18). 6. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'aspiration (54) du liquide (14) comporte une première entrée (56) qui est raccordée sur le conduit d'injection (48), une sortie (58) qui est raccordée sur la cuve (16) et une seconde entrée (60) d'aspiration qui relie le conduit d'évacuation (50) de la cuvette (32) pour créer une dépression dans la cuvette (32) par effet Venturi. 7. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit (46) hydraulique comporte un moyen d'entraînement (62) du liquide (14) contenu dans la cuve (16), qui est conçu pour entraîner le liquide (14) à travers le circuit (46) hydraulique, 8. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout d'aspiration (20) de la lance (18) d'aspiration présente une forme évasée adaptée pour favoriser l'aspiration d'un produit poudreux ou granuleux. 9. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout d'aspiration (20) de la lance (18) d'aspiration présente d'un coté un bord linéaire formant racloir (26) pour racler le fond d'un contenant (13), et de l'autre, un bord délimitant des encoches (30) visant à empêcher un contenant (13) souple de se coller à l'embout d'aspiration (20) sous l'effet de l'aspiration. 10. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lance (18) d'aspiration est montée de façon démontable sur le cuvette (32), et en ce que le mélangeur (10) comporte un moyen d'accouplement rapide (64) de l'embout d'évacuation (22) de la lance (18) d'aspiration sur la cuvette (32). 11. Mélangeur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'incorporation (66) 3032361 11 de produit liquide, qui est relié sur la partie supérieure (38) de la cuvette (32) par un conduit (70) pour permettre l'incorporation d'un produit liquide supplémentaire dans la cuvette (32).