Brevet FR2004961A1 — publié le 19691205

i 2004961 La présente invention a pour objet une soupape améliorée empêchant les fuites de liquides lorsque le courant de liquide sous pression est interrompu. Bien que cette soupape puisse être utilisée dans de nombreux 5 domaines, c'est-à-dire toutes les fois qu'une bonne étanchéité est requise pour empêcher toute fuite de liquide lorsque l'arrivée du liquide sous pression est interrompue - comme c'èst le cas pour les conduits d'alimentation et les conduits de soutirage ou de vidange des installations industrielles, les 10 canalisations flexibles d'alimentation de réservoirs de camions, etc... la présente invention sera décrite ci-après dans le cas de son application particulière' à des ajutages pour le traitement des sols et des récoltes par pulvérisation de produits liquides étant donné toutefois que ladite invention n'est pas limitée à cet-15 te application particulière. la présente invention concerne donc l'ajutage amélioré, formant soupape de retenue, décrit ci-après, cet ajutage convenant tout particulièrement pour les traitements de pulvérisation au moyen de liquides et en particulier pour les traitements de sols 20 et de récoltes agricoles, soit par l'eau, soit par des formulations consistant en suspensions ou émulsions aqueuses, en tant que pesticides, fongicides, herbicides, insecticides, etc... L*.ajutage amélioré selon la présente invention permet d'éviter l'écoulement goutte à goutte du liquide de traitement, lorsque 25 1*alimentation en liquide sous pression est interrompu au cours de l'opération de pulvérisation, dans le domaine agricole, à partir de l'air ou du sol, domaine dans lequel un tel ajutage s'est révélé à la fois utile et pratique. En ce qui concerne les traitements de sols et de récoltes 30 avec des liquides, une technique agricole bien connue consiste à utiliser un ajutage grâce auquel le produit liquide est pulvérisé sous pression.sur la surface du sol à traiter. La pulvérisation sur un sol ou sur une récolte agricole n'est généralement pas effectuée au moyen d'un seul ajutage, 35 mais plutôt grâce à une pluralité d'ajutag®montéssur une rampe ou collecteur spécial qui est .lui-même installée soit à bord d'un avion ou d'un hélicoptère soit sur un véhicule terrestre de façon, à permettre une pulvérisation uniforme et régulière sur une étendue de terre. 40 Le type d'ajutage généralement utilisé consiste essentielle i 69 09223 2 2004961 ment en une chambre dans laquelle le produit liquide s'écoule à une pression normalement comprise entre t et 5 atmosphères en fonction des résultats à atteindre, le liquide ajcant un mouvement de rotation imparti par des trous ou conduits d'alimentation 5 inclinés par rapport à l'axe de l'ajutage, le produit liquide est chassé, an mouvement tourbillonnaire, de cette chambre vers l'orifice" de décharge de 1!ajutage où il est fractionné en gouttelettes de dimensions variables selon la pression de sortie et le diamètre de l'orifice de décharge de l'ajutage. le type d'ajutage généralement utilisé présente un inconvénient 10 très important par le fait que, en interrompant l'alimentation en liquide sous pression, - ce qui est habituellement obtenu au moyen d'une pompe - l'alimentation en liquide sous pression à travers l'ajutage se trouve effectivement interrompt©,mais le suintement go-utte. à goutte se produit en raison du liquide restant 15 en aval de la pompe ou de la vanne d'arrêt, c'est-à-dire du liquide résiduel contenu dans la section de canalisation comprise entre la p.ompe, ou la vanne d'arrêt, et la rampe ou collecteur d'alimentation sur lequel les ajutages dé pulvérisation sont montés. Ge suintement goutte à goutte n'est pas seulement nuisible 20 mais . il entraîne de plus des conséquences graves, spécialement lorsque les liquides utilisés sont dangereux à l'état non atomisé, par exemple lorsqu'il s'agit d'herbicides ou de pesticides toxiques qui peuvent, sous forme de gouttes, causer des dommages aux récoltes, airs humains ou aux animaux, particulièrement lorsque l'opération 25 de pulvérisation s'effectue à partir de l'atmosphère. Pour éviter cet ennui, on a proposé diverses solutions qui, cependant, ont donné à l'usage des résultats pratiques peu intéressants,"en raison des divers obstacles et inconvénients qui ont rendu difficile cette application pratique. 30 A titre d'exemple, le brevet américain îï° 2 639 194 décrit une disposition pour éviter le suintement goutte à goutte du liquide de traitement lors de l'interruption de l'alimentation en liquide. Le résultat rëcherché est obtenu en empêchant l'écoulement vers l'extérieur du liquide résiduel au moyen d'un diaphragme ou 35 membrane en caoutchouc sur lequel agit un ressort en spirale placé dans l'ajutage^ lorsque le liquide est forcé vers l'aval par la pompe, il exerce une pression sur la membrane qui fléchit en s'opposant à l'action du ressort, ce qui permet au liquide sous pression de s'écouler et d'être pulvérisé au niveau de l'orifice de sortie 69 09223 3 .2004961 de l'ajutage. Lorsqu'on interrompt le. courant de liquide sous pression, le ressort précité exerce une pression sur la membrane, laquelle n'est alors plus repoussée par le courant de liquide sous pression de sorte que l'orifice de sortie de l'ajutage se 5 ferme; ainsi le liquide, résiduel.présent en amont de la. membrane (c'est-à-dire le liquide restant dans la rampe ou collecteur d'alimentation et dans les canalisations reliant, cette rampe ou ce collecteur à la pompe d'alimentation) ne peut plus s'écouler librement vers l'extérieur. • 10 La disposition décrite dans ce brevet américain ne résoud cependant pas, d'une manière satisfaisante, le problème technique mentionné ci-dessus, étant donné que le dispositif à ressort actionnant la membrane se détériore facilement - en raison du travail intensif de l'ajutage et aussi, en particulier, durant les 15 périodes d'inactivité - ce qui entraîne une perte d'efficacité. Ceci se produit particulièrement lorsque le liquide à pulvériser est une suspension pouvant occasionner des dépôtqét des incrustations dans l'ajutage; ceci se produit dans le cas très usuel de traitements au moyen de fongicides où le liquide de 20 traitement est souvent une suspension aqueuse contenant des poudres mouillables; dans ce cas, des incrustations même très minimes peuvent empêcher un fonctionnement régulier à la fois de la membrane et du ressort et, en conséquence, la membrane n'est plus assez efficace pour empêcher le suintement goutte à goutte. 25 De plus, le dispositif décrit ci-dessus s'est révélé trop compliqué et il nécessitait des révisions périodiques répétées, ce qui entraînait des inconvénients d.'.ordre pratique et économique. L'un des buts de la présente invention est de pouvoir disposer d'un, ajutage pour la pulvérisation des liquides, particulièrement 30 pour la pulvérisatioh sur des sols et récoltes agricoles qui permettent d'empêcher les fuites de liquides lorsque l'alimentation en.liquide sous pression est interrompue, afin d'éviter de cette manière les inconvénients mentionnés plus haut. Un autre but de l'invention consiste à pouvoir disposer 35 d'un ajutage anti-suintement simple et. facile à fabriquer et à monter, et entraînant par ailleurs des avantages considérables d'ordre pratique et économique". Oes buts, ainsi que d'autres, sont atteint d'une manière satisfaisante, ainsi que les spécialistes dans là technique 40 considérée .pourront s'en rèndre compte dans de meilleures condi 69 09223 4 2004961 tions à l'aide de la description détaillée ci-dessous, au moyen d'une soupape anti-fuite qui, conformément.à la présente- invention est constituée par une membrane.ou diaphragme ayant au moins une échancrure ou fente avec des lèvres ou bords élastiquement 5 déformables, ce qui permet au liquide de s'écouler seulement lorsque ledit diaphragme ou membrane est soumis à l'action de la pression du liquide. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la descrption qui va suivre. 10 Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple : - la figure 1 représente une vue schématique, en coupe longitudinale, d'un ajutage ou soupape conforme à la présente invention, qui est fixé sur le collecteur d'alimentation fournissant le liquide sous pression 15 - la figure Z représente une vue schématique, en perspective éclatée, des diverses parties constitutives de cet ajutage ou soupape. En se référant à ces figures, on voit que l'ajutage antisuintement amélioré conforme à l'invention comprend un anneau 20 taraudé 1, de préférence en une matière plastique telle que le polychlorure de vinyle, qui forme le capuchon de maintien des organes internes, et un ajutage de pulvérisation de forme conique 2,de préférence en acier inoxydable, pourvu d'un orifice 3 à travers lequel le liquide est pulvérisé. Le diamètre de l'orifice 25 de•pulvérisation varie en fonction du type de liquide à pulvériser et du type de traitement choisi; généralement, le diamètre de l'orifice 3 est compris entre 1 et 2,5 mm en.fonction des exigences correspondant à l'application envisagée. La référence 4 désigne une plaque métallique, de préférence 30 en acier ou en cuivre, pourvue de conduits latéraux obliques 5 permettant au liquide de "écouler tout en se fractionnant et tout en prenant un mouvement tourbillonnaire à l'intérieur de la chambre 6 de l'ajutage de pulvérisation 2 avant que ledit liquide ne s'échappe par 1'ouverture 3. 35 La référence 7 désigne une entretoise-de préférence en matière plastique. La référence 8 désigne une membrane du diaphragme anti-suintement, en un matériau élastiquenent déformable, de préférence en caoutchouc naturel "ou en élastomère synthétique. Cette membrane 8 est pourvue d'une échancrure ou fente avec des 40 lèvres ou bords 9. 69 09223 5 2004961 La référence 10 désigne le support sur lequel est fixé l'ajutage, lequel support est de préférence en matière plastique. La référence 11 désigne une partie de la rarape ou collecteur, de préférence en matière plastique, sur lequel on a fixé, en paral-5 lèle, deux ou plus de deux ajutages. L'assemblage est aisément réalisé en juxtaposant les parties 1, 2, 4, 7 et 8 dans la disposition relative représentée sur la figure 1 en vissant ensuite l'anneau ou capuchon 1, avec les parties 2, 4, 7 et 8 logées à 1'.intérieur, sur le support 10 qui tO est à son tour fixé (par ajustement ou par d'autres systèmes usuels) sur le collecteur 11 au niveau de l'un des orifices 12. L'ajutage anti-suintement de la présente invention fonctionne de la façon suivante : La pompe d'alimentation étant en fonctionnement, lorsque 15 l'on ouvre l'alimentation, le liquide en amont de la membrane 8 (c'est-à-dire le liquide contenu dans les canalisations reliant la pompe d'alimentation au collecteur 11, augmenté du liquide contenu dans ledit collecteur 11 et de celui contenu dans le support 10) presse la membrane en forçant les lèvres ou bords de l'échan-20 crure ou fente 9 à s'ouvrir, ce qui permet au courant de liquide de passer dans la chambre 13» de la chambre 13, lé liquide est forcé à passer par les conduits latéraux 5 de la plaque 4 de fractionnement du jet, dans la chambre en forme de cône 6 de l'ajutage où le courant de liquide acquiert un mouvement tourbil-25 lonnaire avant de s'écouler vers l'extérieur par l'orifice de pulvérisation 3 duquel il est éjecté en gouttelettes à l'état atomisé sous la forme d'un faisceau conique dont l'axe est celui indiqué par la floche de la figure 1. Lorsque l'on ferme le circuit d'alimentation, ce qui est obtenu soit pararrêt de la 30 pompe d'enregistrement soit au moyen d'une vanne d'arrêt ou de dispositifs similaires, la pression exercée contre la membrane 8 par le liquide situé en amont de cette membrane tombe, de sorte que les lèvres de la fente 8 reviennent à la position initiale de fermeture. De cette façon, non seulement la pulvérisation du 35 liquide à travers l'orifice 3 cesse, mais également tout écoulement goutte à goutte, à travers cet orifice, du liquide résiduel situé en amont de la membrane est empêché. La membrane 8 peut être en un matériau quelconque pourvu 69 09223 6 2004961 que les lèvres de 1'échancrure ou fente 9 soient suffisamment élastiques afin de s'ouvrir lorsque la pression du liquide agit sur elles et pour revenir à leur position initiale lorsque cette pression cesse. La membrane 8 peut par conséquent être entièrement 5 constituée par un matériau élastique tel que par exemple un caoutchouc naturel ou synthétique ou tout autre matériau synthétique élastomère; cette membrane 8 peut aussi être constituée par un matériau rigide incluant-une partie élastiquement déformable au niveau des lèvres ou bords de la fente 9. De plus, les lèvres •10 de la fente 9 peuvent comporter des nervures de raidissement pour refermer plus efficacement la fente lorsque la pression du fluide tombe. La fente 9 peut être de différentes formes, par exemple droite ou courbe ou de toute autre' forme. On peut aussi, selon une 15 variante, prévoir une ouverture dans la membrane (au lieu de ladite fente) et insérer dans celle-ci un tourillon ou analogue fixe, . dont la section a une forme identique et des dimensions égales à celles de ladite ouverture; dans la position de repos de la membrane les bords de ladite ouverture s'appliquent de façon 20 étanche contre ledit tourillon; dans le cas d'une pression de liquide de côté amont de la membrane, les bords élastiquement déformables de cette ouverture glissent sur ledit tourillon, ce qui permet au liquide de passer à travers ladite ouverture qui n'est alors plus obstruée par le tourillon. 25 l'épaisseur et la force de la membrane doivent être-naturel lement suffisantes pour résister- à la pression du liquide sans se rompre ou se déchirer. Conformément à une variante importante de la présente invention, qui trouve une application particulière dans les dispositifs tels que ajutages ou canalisations où une 30 inversion du courant de liquide doit être empêchée, la membrane 8 est couplée (du côté recevant le courant de liquide à faire passer, par exemple sur le côté du support 10 de la figure 2) avec un disque rigide, par exemple en métal, pourvu d'une ouverture correspondant à la fente 9. 35 Dans ce cas, les lèvres de la fente s'ouvrent seulement lorsque la pression du liquide s'exerce du côté du disque rigide, tandis que, lorsqu'elle s'exerce sur la membrane dans le sens opposé, lesdites lèvres ne peuvent pas s'ouvrir, en raison du fait que la membrane ne peut pas être déformée puisqu'elle est appliquée 40 contre le disque rigide placé contre elle, de sorte que 1'écoule- 69 09223 7 2004961 ment du liquide est alors interrompu. Selon cette variante, la soupape anti-suintement de la présente invention est donc d-' emploi utile, d'une manière pratique, comme soupape anti-retour. 5 La description ci-dessus montre, d'une manière évidente, les avantages de la présente invention. Ces avantages peuvent être ' résumés de la façon suivante: - la soupape empêche parfaitement les fuites goutte à goutte de liquide lorsque l'alimentation est interrompue; 10 - cette soupape est simple et facile à fabriquer et de bas prix de revient. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit et représenté qui n'a été donné au'à titre d'exemple. 15 ^n particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont l'esprit de l'invention. 69. 09223 8 2004961 S_E_V_B_H_D_r_Ç_A_T_X_0_H_S 1Soupape anti-suintement empêchant les fuites goutte à goutte de produits liquides caractérisée en ce qu'elle-comprend essentiellement un diaphragme ou membrane pourvu d'au moins " une échancrure ou fente possédant les lèvres ou bords.élastiquement 5 déformables, ou d'une ouverture dont les bords élastiquement déformables sont appliqués contre un tourillon ou:analogue fixe, de forme et dimensions correspondant à celles de. ladite ouverture. 2.- Soupape selon la revendication .1 caractérisés en ce que ladite membrane est en un matériau élastique tel que le caoutchouc 10 naturel ou un élastomère synthétique..- 3.- Soupape selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que ladite fente est disposée dans la partie centrale de la membrane» 4«- Soupape selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée . 15 en ce que les bords de ladite ouverture sont susceptibles de glisser le long dudit tourillon fixe de façon à obstruer ou à laisser libre ladite ouverture. 5.- Soupape selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite membrane est couplée avec un disque en 20 matériau rigide, pourvu d'une ouverture correspondant à la fente ou à làéehancrure de la membrane. 6.- Soupape selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle est intégrée à un ajutage pour la pulvérisation de liquide, plus particulièrement pour la pulvérisation de 25 liquide sur les sols et récoltes. 7.- Soupape selon l'une des revendications 1 a 4 caractérisée en ce qu'elle est intégrée à un ajutage pour la pulvérisation de liquide, lequel ajutage est particulièrement adapté à la pulvérisation sur des sols ou récoltes, ladite membrane.8 étant placée 30- entre un support d'ajutage 10 et une entretoise. 7 elle-mêmé placée entre ladite membrane 8 et une plaque de fractionnement du jet 4 qui est pourvue de conduits 5 et qui est-logé à l'intérieur de l'ajutage de pulvérisation 2, tous ces éléments étant contènus dans un anneau 1 vissé sur ledit, support 10.- 35 8.- Ajutages selon l'une des revendications 6. et 7. 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