<Desc/Clms Page number 1>
Appareillage de traitement de produits pyrotechniques granulaires
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.
<Desc/Clms Page number 2>
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. En effet, à la fin de l'opération de traitement, la cuve est inclinée de façon à abaisser la partie du fond plan où 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
<Desc/Clms Page number 3>
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 pyrotechniques 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 modification apportée à ces appareillages de traitement pour passer d'une configuration séchoir à une configuration mélangeur est le retrait de l'une des deux enveloppes constituant la double enveloppe de la cuve, non pas en raison de son influence sur le mélange, mais 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.
<Desc/Clms Page number 4>
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 1200 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 900.
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
<Desc/Clms Page number 5>
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 vertical 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.
<Desc/Clms Page number 6>
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.
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
<Desc/Clms Page number 7>
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 où 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 20 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
<Desc/Clms Page number 8>
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 dû 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.
<Desc / Clms Page number 1>
Apparatus for processing granular pyrotechnic products
The technical field of the invention is that of apparatuses for treating granular pyrotechnic products such as, for example, powders for a tube weapon.
The present invention relates more specifically to the use of these devices as mixers, such processing devices being close to the dryers that can be used in the pyrotechnic industry.
Mixers and dryers have already been specially designed for granular pyrotechnic products, but no mixer closely resembles the essential technical characteristics of dryers since, until the present invention, there was no general purpose appliance and there was no It had not been discovered that a certain particular type of dryer made it possible to perform mixtures of granular pyrotechnic products very efficiently.
It should be noted that the mixing operations relate to the same type of powder generally coming from different batches, and not to different types of powder at the same time.
The object of the present invention relates to a versatile apparatus for processing granular pyrotechnic products, characterized in that it consists of a cylindrical tank whose height is less than the radius of the tank in which rotate horizontally, thanks to a motor. drive, at least two arms provided with blades, each of these blades being integral with a vertical axis which can pivot in a bore of said arms. Preferably, the axis of the tank is vertical and the blades are represented by flat objects of substantially rectangular shape similar to solid spatulas. According to another embodiment of the invention, the blades have a central opening.
<Desc / Clms Page number 2>
Advantageously, each arm has at least three blades.
According to a first embodiment of the invention, the bottom of the tank is flat. Preferably, the tank has at least one foot of variable length and a drain orifice located at the periphery of the flat bottom, so as to cause the draining of the apparatus by tilting the tank. Indeed, at the end of the treatment operation, the tank is inclined so as to lower the part of the flat bottom where the drain orifice is located. The powder can then be discharged through the orifice. Advantageously, each blade is provided with its own means of rotation, allowing it to rotate on itself, around its vertical axis, in particular when the arms are moving in the tank. Preferably, the individual means of rotation is an electric motor.
According to a second embodiment of the invention, the bottom of the tank is conical. Advantageously, the blades are orientable. According to a preferred embodiment of the invention, the tank has a frustoconical shape, the top of which is situated at a level below that of the periphery of the tank, said top comprising a central drainage orifice. During the treatment operation, the orifice is closed and, once the operation is complete, it is opened to empty the tank.
Preferably, the drive motor is placed above the tank. Advantageously, the motor can produce different rotational speeds according to its operating regime.
The invention also relates to the use of a processing apparatus provided with blades for carrying out an operation of mixing granular pyrotechnic products. Advantageously, the mixing operation is
<Desc / Clms Page number 3>
combined with a smoothing operation. According to another variant of the invention, the mixing operation is combined with a graphitization operation. In fact, the apparatus for processing granular pyrotechnic products, notably involving a horizontal cylindrical tank, arms provided with blades and a drive motor, are perfectly suited to simple mixing, mixing and smoothing or mixing operations and graphitization.
The only modification made to these treatment devices to go from a dryer configuration to a mixer configuration is the removal of one of the two envelopes constituting the double envelope of the tank, not because of its influence on the mixture, but rather of its uselessness.
Finally, the invention relates to a mixer of granular pyrotechnic products in accordance with the processing equipment described above.
The major advantage of the apparatus for treating granular pyrotechnic products according to the invention is that it is versatile and that it makes it possible, among other things, to carry out operations as sought after as drying or mixing.
In addition, these versatile devices are instantly convertible into mixers or dryers without special intervention.
Finally, from a safety point of view, the apparatus according to the invention has the advantage of little confining the pyrotechnic product in the treatment phase and of avoiding the production of rapid bursts in the event of ignition or Blast.
A detailed description is given below of three preferred variants of an apparatus according to the invention with reference to FIGS. 1 to 5.
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 1 is a diagram in partial axial section along the plane I-I of the first preferred variant of a treatment apparatus according to the invention.
FIG. 2 is a diagram in partial axial section along plane II-II of the apparatus of FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram in partial axial section along plane III-III of the second preferred variant of a treatment apparatus according to the invention.
FIG. 4 is a diagram in partial axial section along the plane IV-IV of the apparatus of FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram in partial axial section of the third preferred variant of a treatment apparatus according to the invention.
Referring to Figures 1 and 2, the first variant 10 of the treatment apparatus according to the invention comprises a motor 1, a tank 2, four horizontal arms 3 provided with adjustable blades 4, and four feet 5 of fixed length distributed uniformly under the tank 2. The motor 1 is raised relative to the tank 2 and is positioned at the right of the center of the said tank 2. The engine 1 is held by three rigid bars 6, placed between them at 1200 one of the other, and connecting the circular edge of the tank 2. The motor 1 rotates a vertical shaft 8, the end of which ends in four horizontal arms 3 of length less than the radius of the tank 2, each arm making its following an angle of 900.
The tank 2 has a frustoconical shape, the top of which is situated at a level lower than that of the lowest part of the cylindrical crown constituting the body of the tank 2. The top of the conical bottom of the tank 2 ends in a neck cylindrical 7 acting as a drain orifice and being closed by a cover external to said tank 2. Each arm 3 has along its length six blades 4 regularly spaced, each consisting of a
<Desc / Clms Page number 5>
stem extended by a spatula of substantially rectangular shape. The blades 4 are found in a vertical position under the arms 3 which support them, and each spatula can be oriented around the vertical axis constituted by the rod which ensures its connection with the arm 3. The blades 4 belonging to the same arm 3 can be orientable simultaneously.
The end of each spatula, closest to the conical bottom, has the same inclination as the bottom of said tank 2 when the blades 4 are oriented parallel to the arms 3 which support them.
The tank 2 is kept in a horizontal position thanks to the four feet 5 which support it.
The operation of the first preferred variant of the apparatus 10, in the mixer configuration is simple:
The powder to be mixed generally coming from different batches is poured into the tank 2 until completely or partially covering the spatulas which have been previously oriented then fixed in a direction for which, during the mixing phase, the powder will tend to migrate towards the periphery of the tank 2, so as to compensate for the natural movement of the grains towards the center of said tank 2 due to the slope of the conical bottom. This orientation of the blades 4 will depend on the direction of rotation of the arms 3. The arms 3 are then rotated about a vertical axis by the motor 1 and the regular passage of the blades 4 contributes to mixing the powder.
The mixing operation can then last several minutes depending on the amount of powder to be mixed. Once the operation is complete, the cover closing the cylindrical neck 7 ending the top of the conical bottom is removed to empty the tank 2 and recover the mixed powder.
<Desc / Clms Page number 6>
The mixing operation ensured by the mixer 10 according to the invention and which consists in sliding the grains one over the other by an inversion effect, makes it possible to simultaneously carry out smoothing or graphitizing operations.
Smoothing is an operation which consists in spraying, onto the powder grains, a solution containing an agent making it possible to modify the rate of combustion of the powder.
Graphitization is an operation which consists in coating the grains of powder with an antistatic agent, such as graphite, which may be present, either dry in pulverulent form, or in the form of a solution.
These various agents are conveyed into the tank 2 filled with powder by clean means separate from the mixer, such as, for example, nozzles, or manual operations carried out with common commercial tools.
The homogeneity and the quality of the mixture allow these two additional operations to be combined with it.
Referring to Figures 3 and 4, the second preferred variant 20 of the treatment apparatus according to the invention also involves a motor 21, a tank 22, four horizontal arms 23 provided with blades 24 oriented parallel to said arms 23 which support them, and four feet 25 uniformly distributed under the tank 22. This second variant 20 differs from the first 10, in that the motor 21 is placed under the tank 22, that the tank bottom 22 is flat, that the 'drain port 27 is placed at the periphery of the tank bottom 22 and that the feet 25 each comprising a hydraulic cylinder have a variable length.
The mode of operation of this second variant 20, as a mixer is similar to that
<Desc / Clms Page number 7>
of the first preferred variant 10 of the apparatus described above. The only difference is the emptying phase of the tank 22 filled with mixed powder.
In fact, for the second variant 20, once the mixing operation is complete, the tank 22 is inclined so as to lower the part of the flat bottom where the drain orifice 27 is located, and the arms 23, always in rotation, allow the blades 24, each time they pass above the orifice 27, to discharge the mixed powder.
The mixing performance of the second variant 20 is such that it also makes it possible to combine smoothing or graphitizing operations with these mixing operations, in the same manner as for the first variant 10 described above.
Finally, with reference to FIG. 5, the third preferred variant 30 of the treatment apparatus according to the invention involves a tank 32 with a flat bottom, a drive motor 31 intended to rotate around a vertical axis four horizontal arms 33, provided with blades 34 each having a vertical axis connecting them to the arms 33 which support them and four feet 35 distributed uniformly under the tank 32. Like the second variant 20, a drain orifice 37 is placed at the periphery of the bottom of tank 32 to allow, at the end of the treatment operation, the evacuation of the powder. This third variant 30 differs from the second 20, by the fact that each of the blades 34 is provided with an individual motorization 39 allowing it to rotate on itself, around its vertical axis, while the arms 33 are in movement rotating in the tank 32.
Each of the individual motors 39 is located on the upper part of the arms which support the blades 34, in a position diametrically opposite to that of the blade 34 which it is going to
<Desc / Clms Page number 8>
drive in rotation. This third variant 30 takes up the operating principle of the planetary mixer having a compound action on the grains of powder, namely, a general mixing on the scale of the tank 32 due to the rotation of the arms 33, enriched with localized mixing caused by the rotation of the blades 34 on themselves. This mixer configuration apparatus generates such a quality of mixture that it can be suitable for an extremely wide range of granular pyrotechnic products to be treated.