Brevet FR3127414A1 — publié le 20230331

Ce dispositif (10) d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique, comportant : un boîtier (12) contenant un moteur (14) d’aspiration ; un caisson (16) de filtration et stockage des poussières et particules d’origine métallique contenues dans les fumées ; et un contenant (18) à déchets amovible, comporte en outre une unité (20) électrique de commande dotée d’une interface homme-machine (22) adaptée à commander la vidange du caisson (16) de filtration et stockage par décolmatage du caisson (16) et précipitation des poussières et particules d’origine métallique à l’intérieur du contenant (18) à déchets amovible. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 DISPOSITIF D’ASPIRATION DE FUMEES ET POUSSIERES D’ORIGINE METALLIQUE ET PROCEDE DE VIDANGE D’UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte à un dispositif d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique, ainsi qu’à un procédé de vidange d’un tel dispositif. Plus précisément, les fumées considérées peuvent provenir d’opérations de soudage, de découpe d’un métal par fusion, de fusion d’un métal, etc. L’invention appartient au domaine des systèmes d’élimination des fumées et poussières issues de telles opérations. Les fumées et poussières d’origine métallique sont hautement nocives. Elles peuvent en effet être à l’origine d’intoxications entraînant la survenue de pathologies aiguës ou chroniques telles que la fièvre des métaux, l’asthme, la bronchite chronique, etc. Il convient donc de faire en sorte que l’utilisateur ne soit à aucun moment en contact avec les poussières ou particules métalliques contenues dans ces fumées. Les fumées considérées peuvent être composées de multiples éléments gazeux et solides : - dans le cas du soudage, des gaz protecteurs sont employés : argon, hélium, dioxyde de carbone ; ces gaz sont évacués, mais non stockés par le dispositif conforme à l’invention ; - les gaz émis lors de la fusion des métaux sont : monoxyde de carbone, ozone, oxydes d’azote, etc. ; ces gaz sont évacués, mais non stockés par le dispositif conforme à l’invention ; - les produits émis lors de la dégradation thermique ou photochimique des possibles revêtements : phosgène, aldéhyde formique, cyanure d’hydrogène, etc. ; ces produits sont évacués, mais non stockés par le dispositif conforme à l’invention ; - les poussières, particules métalliques et oxydes métalliques : oxydes de fer, dioxyde de thorium, oxydes de manganèse, oxydes de cobalt, oxydes d’aluminium, fluorures, composés du chrome VI, composés du baryum, oxydes de nickel, oxydes de potassium, oxydes de zinc, dioxyde de titane, oxydes de cadmium, oxydes de plomb, oxydes de béryllium, oxydes de cuivre, etc. ; ces composés sont filtrés (stockés) puis évacués par le dispositif conforme à l’invention. Il existe des dispositifs d’aspiration des fumées et poussières équipés de sacs de collecte amovibles de ces poussières. Néanmoins, les dispositifs connus manquent généralement d’ergonomie en raison de l’absence d’accompagnement de l’utilisateur dans la procédure. La procédure de remplacement du sac est complexe et le risque de fuites de poussières lors de l’opération de vidange est omniprésent. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités de l’art antérieur. Dans ce but, la présente invention propose un dispositif d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique, comportant : un boîtier contenant un moteur d’aspiration ; un caisson de filtration et stockage des poussières et particules d’origine métallique contenues dans les fumées; et un contenant à déchets amovible, remarquable en ce qu’il comporte en outre une unité électrique de commande dotée d’une interface homme-machine adaptée à commander la vidange du caisson de filtration et stockage par décolmatage du caisson et précipitation des poussières et particules d’origine métallique à l’intérieur du contenant à déchets amovible. Ainsi, la présente invention permet d’améliorer l’ergonomie de la procédure de vidange du dispositif d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique du fait de la présence d’une interface homme-machine qui guide l’utilisateur pas à pas de façon interactive pour vidanger et remplacer le contenant à déchets. Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte en outre un élément de connexion étanche amovible adapté à fixer de façon étanche le contenant à déchets amovible au caisson de filtration et stockage. Cela permet d’éviter les fuites et la dispersion de poussières d’origine métallique dans l’atmosphère au moment du remplacement du contenant à déchets et donc d’augmenter la sécurité du dispositif pour l’utilisateur. Dans un mode particulier de réalisation, le caisson de filtration et stockage comporte une vanne de vidange. Cela accroît encore davantage la sécurité d’utilisation du dispositif, aucune fuite ou dispersion de poussières d’origine métallique n’étant possible tant que la vanne de vidange est fermée. Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte en outre un élément de fermeture du contenant à déchets amovible. Cela permet d’éviter que des poussières et particules d’origine métallique s’échappent du contenant lors de son remplacement. Dans un mode particulier de réalisation, l’élément de fermeture est un collier de serrage. Il s’agit d’un moyen simple d’utilisation pour obturer le contenant de façon fiable. Dans un mode particulier de réalisation, le contenant à déchets amovible est un sac flexible. Ce type de contenant est léger, peu encombrant, robuste et facile à stocker en quantité et à manipuler. Dans le même but que celui indiqué plus haut, la présente invention propose également un procédé de vidange d’un dispositif d’aspiration des fumées et poussières d’origine métallique tel que décrit succinctement ci-dessus, remarquable en ce qu’il comporte des étapes consistant à : fixer de façon étanche le contenant à déchets amovible au caisson de filtration et stockage au moyen d’un élément de connexion étanche ; ouvrir manuellement une vanne de vidange du dispositif ; déclencher au moyen de l’interface homme-machine le décolmatage du caisson de façon à précipiter les poussières et particules d’origine métallique contenues dans les fumées à l’intérieur du contenant à déchets amovible ; fermer manuellement la vanne de vidange ; obturer le contenant à déchets amovible . détacher le contenant à déchets amovible et l’élément de connexion étanche du caisson de filtration et stockage ; désolidariser le contenant à déchets amovible de l’élément de connexion étanche . remonter l’élément de connexion étanche sur le caisson de filtration et stockage. Les avantages et caractéristiques particulières du procédé étant similaires à ceux du dispositif, ils ne sont pas répétés ici. Dans un mode particulier de réalisation du procédé, il comporte en outre une étape consistant à réitérer au moins une fois l’étape comportant le décolmatage. Cela permet d’améliorer le nettoyage du caisson de filtration. Dans un mode particulier de réalisation du procédé, il comporte en outre une étape consistant à programmer la fréquence de vidange. Cela permet à l’utilisateur de garantir un nettoyage régulier du caisson de filtration et d’adapter la fréquence de vidange si besoin en fonction de la concentration et du type de polluant. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d’exemples nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : est une vue d’ensemble schématique d’un dispositif d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; est une représentation schématique d’un caisson de filtration et de stockage des poussières et particules d’origine métallique compris dans un dispositif conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; est une représentation schématique en coupe du caisson de filtration et de stockage de la ; est une représentation schématique d’un élément de connexion étanche amovible compris dans un dispositif conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; est une représentation schématique de la fixation d’un contenant à déchets amovible compris dans un dispositif conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; est une représentation schématique illustrant un cycle de décolmatage opéré dans un procédé de vidange conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation ; et à sont une représentation schématique des affichages successifs dans une interface homme-machine comprise dans un dispositif conforme à la présente invention lors du déroulement d’un procédé conforme à la présente invention, dans un mode particulier de réalisation. Description de mode(s) de réalisation Comme le montre la , dans un mode particulier de réalisation, un dispositif 10 d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique conforme à la présente invention comporte un boîtier 12 contenant un moteur d’aspiration 14. De façon optionnelle, le boîtier 12 peut être équipé de roulettes 11 facilitant le déplacement du dispositif 10. Le dispositif 10 comporte également un caisson 16 de filtration et stockage des poussières et particules d’origine métallique contenues dans les fumées, contenant un filtre 17. Le flux d’air entrant pénètre dans le dispositif 10 par l’orifice E. De façon optionnelle, le caisson 16 de filtration et stockage peut être équipé d’une poignée 19 permettant de déplacer le dispositif 10. Le boîtier 12, le caisson 16 et la poignée 19 sont par exemple réalisés en tôlerie ou en matière plastique. Le dispositif 10 comporte en outre un contenant 18 à déchets amovible, destiné à recevoir les poussières et particules contenues dans les fumées d’origine métallique aspirées par le dispositif 10 et filtrées et stockées au préalable dans le caisson 16 de filtration et stockage. Conformément à la présente invention, le dispositif 10 comporte en outre une unité 20 de commande dotée d’une interface homme-machine 22 adaptée à commander en outre la vidange du caisson 16 de filtration et stockage. Cette vidange s’effectue par décolmatage du caisson 16 et précipitation des polluants d’origine métallique à l’intérieur du contenant 18 à déchets amovible, comme décrit en détail plus loin. L’interface homme-machine 22 peut comporter un écran éventuellement tactile et/ou un clavier et/ou des boutons de commande ou tout autre moyen de saisie d’instructions et de réception de messages, par exemple par voie sonore. Comme le montre la , qui illustre isolément le caisson 16 de stockage et de filtration, le dispositif 10 comporte en outre un élément 24 de connexion étanche. L’élément 24 de connexion est amovible et est adapté à fixer de façon étanche le contenant 18 à déchets amovible au caisson 16 de filtration et de stockage. Les figures 1 et 2 montrent que le caisson 16 de filtration et stockage comporte en outre une vanne 26 de vidange du caisson 16. La vanne 26 de vidange est actionnable, par exemple manuellement, entre une position fermée (celle illustrée sur le dessin) et une position ouverte. Dans le mode particulier de réalisation illustré, la vanne 26 est réalisée sous la forme d’un quart de tour à boisseau, mais diverses variantes sont possibles. La vue en coupe de la montre que le flux d’air entrant, chargé de poussières et particules contenues dans les fumées d’origine métallique, qui pénètre dans le caisson 16 de filtration et stockage par l’orifice E passe par un déflecteur d’air 30 qui envoie les plus grosses particules au fond du caisson 16 par gravité, les particules plus fines étant retenues à la surface du filtre 17. La région S du caisson 16, située autour du filtre 17, contiendra l’air sale. Le caisson 16 est par ailleurs muni d’un réservoir d’air comprimé C. La vue agrandie de la montre le détail de l’élément 24 de connexion étanche. Il comporte une bague centrale 40 et deux oreilles 42 situées de part et d’autre de la bague centrale 40. Chacune des oreilles 42 est pourvue d’un levier d’actionnement 44, au moyen duquel l’élément 24 de connexion étanche permet de fixer le contenant 18 à déchets amovible au caisson 16 rapidement et de façon étanche. La vue agrandie de la montre la partie supérieure du contenant 18 à déchets amovible fixé au caisson 16 par l’intermédiaire de l’élément 24 de connexion étanche. En outre, dans le mode particulier de réalisation illustré, le dispositif 10 comporte un élément 50 de fermeture du contenant 18 à déchets amovible. A titre d’exemple nullement limitatif, l’élément 50 de fermeture peut être un collier de serrage. Dans le mode particulier de réalisation des figures 1, 3 et 5, le contenant 18 à déchets amovible est un sac flexible. Toutefois, cet exemple n’est pas limitatif et le contenant 18 peut tout aussi bien être un réceptacle rigide ayant une forme jugée appropriée. Dans ce cas, l’élément 50 de fermeture peut par exemple être un capuchon ou un couvercle. Comme mentionné plus haut, la vidange du caisson 16 se fait par décolmatage du caisson 16 et précipitation des poussières et particules d’origine métallique à l’intérieur du contenant 18 à déchets amovible. Cette opération est illustrée par la . Lorsque le filtre 17 se charge de trop de poussières et particules, il se forme une couche appelée « gâteau » qui doit être nettoyée. Le dispositif 10 est équipé d’un système de mesure d’encrassement du filtre 17 par pression différentielle. Lorsqu’un niveau d’encrassement supérieur à un seuil prédéterminé est détecté, l’unité 20 de commande active à l’arrêt un jet d’air comprimé dans le but de décolmater le filtre 17. Cette technique est appelée « décolmatage du média par flux pulsé inversé à l’arrêt ». Par décantation, les poussières et particules expulsées du média du filtre 17 se trouvent stockées en partie basse du caisson 16, qui présente avantageusement une forme de silo ou entonnoir. Il est donc nécessaire de vidanger périodiquement cet espace de stockage. La fréquence de vidange peut être programmée, par exemple tous les N cycles de décolmatage, N étant un entier supérieur ou égal à 1. L’unité 20 de commande envoie alors un message indiquant de vidanger le caisson 16 lorsque ce nombre N est dépassé. La montre un orifice 60 d’aspiration du moteur 14, un orifice 62 de capteur de pression « propre », un orifice 64 de capteur de pression « sale » et les poussières et particules d’origine métallique F. Sur la vue du haut de la , le filtre 17 est propre, c’est-à-dire que la pression différentielle est basse. Sur la vue en bas à gauche, le filtre 17 est sale, c’est-à-dire que la pression différentielle est élevée. La vue en bas à droite montre le filtre 17 après décolmatage, avec un retour à une pression différentielle basse. Conformément à la présente invention, le procédé de vidange du dispositif 10 comporte une première étape consistant à fixer de façon étanche le contenant 18 à déchets amovible au caisson 16 au moyen de l’élément 24 de connexion étanche. A l’étape suivante, l’utilisateur ouvre manuellement la vanne 26 de vidange. Puis, au moyen de l’interface homme-machine 22, il déclenche le décolmatage du caisson 16 de façon à précipiter les poussières et particules d’origine métallique contenues dans les fumées à l’intérieur du contenant 18 à déchets amovible. Il peut éventuellement réitérer une ou plusieurs fois le décolmatage si besoin. Ensuite, il ferme manuellement la vanne 26 de vidange. Puis il obture le contenant 18 à déchets amovible afin de prévenir toute contamination accidentelle. Ensuite, il détache le contenant 18 à déchets amovible et l’élément 24 de connexion étanche du caisson 16. Puis il désolidarise le contenant 18 à déchets amovible de l’élément 24 de connexion étanche. Enfin, il remonte l’élément 24 de connexion étanche sur le caisson 16. Les figures 7 à 17 illustrent en détail un exemple non limitatif d’affichages successifs sur un écran compris dans l’interface homme-machine 22 lors du déroulement de la procédure de vidange. L’utilisateur suit pas à pas, étape par étape, les consignes données par l’interface homme-machine 22 (ci-après IHM 22). La montre que l’IHM 22 propose d’engager ou d’annuler la procédure de vidange. La illustre l’affichage suivant lorsque l’utilisateur décide d’engager la procédure de vidange : l’IHM 22 informe l’utilisateur des précautions d’usage à respecter. La montre que l’IHM 22 informe l’utilisateur des équipements de protection individuels obligatoires. La montre que l’IHM 22 fournit ensuite les instructions pour fixer le contenant 18 à déchets amovible, indiquant schématiquement comment fixer le contenant 18 au caisson 16 de façon étanche. La montre que l’IHM 22 demande alors à l’utilisateur d’ouvrir la vanne 26 de vidange. La montre que l’IHM 22 invite ensuite l’utilisateur à déclencher manuellement le décolmatage du filtre 17. Dans l’exemple non limitatif illustré, un débouchage par association du fonctionnement ordonné du moteur d’aspiration 14 et du décolmatage est opéré par l’utilisateur. Plusieurs salves de décolmatage précipitent les poussières et particules stockées en partie basse du caisson 16 à l’intérieur du contenant 18 à déchets amovible. La montre que l’IHM 22 demande ensuite à l’utilisateur de refermer la vanne 26 de vidange. La montre que l’IHM 22 invite ensuite l’utilisateur à sécuriser le contenant 18 en le fermant à l’aide d’un lien avant de le déconnecter du caisson 16. La montre que l’IHM 22 préconise de nettoyer alors l’espace de travail avec un équipement conforme à la législation en vigueur. La montre que l’IHM 22 invite ensuite l’utilisateur à remonter l’élément 24 de connexion étanche sur le caisson 16, en suivant le schéma fourni par l’IHM 22. La montre que l’IHM 22 affiche un dernier message de validation qui clôture la procédure de vidange. Dispositif (10) d’aspiration de fumées et poussières d’origine métallique, comportant : un boîtier (12) contenant un moteur d’aspiration (14) ; un caisson (16) de filtration et stockage des poussières et particules d’origine métallique contenues dans lesdites fumées ; et un contenant (18) à déchets amovible, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une unité (20) de commande dotée d’une interface homme-machine adaptée à commander la vidange dudit caisson (16) de filtration et stockage par décolmatage dudit caisson (16) et précipitation des poussières et particules d’origine métallique à l’intérieur dudit contenant (18) à déchets amovible. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un élément (24) de connexion étanche amovible adapté à fixer de façon étanche ledit contenant (18) à déchets amovible audit caisson (16) de filtration et stockage. Dispositif (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit caisson (16) de filtration et stockage comporte une vanne (26) de vidange. Dispositif (10) selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un élément (50) de fermeture dudit contenant (18) à déchets amovible. Dispositif (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément (50) de fermeture est un collier de serrage. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit contenant (18) à déchets amovible est un sac flexible. Procédé de vidange d’un dispositif (10) d’aspiration des fumées et poussières d’origine métallique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes consistant à : fixer de façon étanche ledit contenant (18) à déchets amovible audit caisson (16) de filtration et stockage au moyen d’un élément (24) de connexion étanche ; ouvrir manuellement une vanne (26) de vidange dudit dispositif (10) ; déclencher au moyen de l’interface homme-machine (22) le décolmatage dudit caisson (16) de façon à précipiter les poussières et particules d’origine métallique contenues dans lesdites fumées à l’intérieur dudit contenant (18) à déchets amovible ; fermer manuellement ladite vanne (26) de vidange ; obturer ledit contenant (18) à déchets amovible . détacher ledit contenant (18) à déchets amovible et ledit élément (24) de connexion étanche dudit caisson (16) de filtration et stockage ; désolidariser ledit contenant (18) à déchets amovible dudit élément (24) de connexion étanche . remonter ledit élément (24) de connexion étanche sur ledit caisson (16) de filtration et stockage. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape consistant à réitérer au moins une fois l’étape comportant ledit décolmatage. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu’il comporte en outre une étape consistant à programmer la fréquence de vidange.