Brevet FR2213011A1 — publié le 19740802

L'invention est relative à l1épandage de liquide et s'appli- que en particulier au machinisme agricole. On sait que le débit à travers une buse ou une rampe est sensiblement proportionnel à la racine carrée de la pression. Dans certaines applications, et notamment en pulvérisation agricole pour les traitements phytopharmaceutiques, il est nécessaire de délivrer un volume constant de liquide par unité de surface ; par ailleurs, la vitesse relative entre la surface traitée et le dispositif d'épandage, par exemple entre le sol et le tracteur, doit pouvoir varier. Pour obtenir un épandage uniforme, il faut donc que, sur la buse ou la rampe d'épandage, la pression soit proportionnelle au carré de la vitesse : si la vitesse double, la pression doit pouvoir quadrupler. Malheureusement, les grandes variations de pression modifient la qualité de la pulvérisation et notamment la grosseur des gouttelettes et la répartition latérale.Si l'on veut maintenir la pression entre deux limites raisonnables, on est donc amené à changer les buses de pulvérisation pour disposer d'orifices de sortie adaptés à la vitesse d'avancement. Cette opération manuelle est plus ou moins longue selon les dispositifs prévus mais constitue toujours une perte de temps importante et une manipulation désagréable, voire dangereuse. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant un dispositif de limitation des pressions qui permet de maintenir la pression entre deux limites convenables. Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif de régulation qui soit fiable et de structure simple et résistante. Le dispositif selon l'invention, pour un circuit d'épandage comprenant une pompe, une conduite principale et un organe de sortie, tel qu'une buse ou une rampe, relié à cette conduite, est caractérisé par le fait qu'il comporte : une conduite auxiliaire branchée sur la conduite principale, entre la pompe et l'organe de sortie ; un second organe de sortie, tel qu'une buse ou une rampe, monté à l'extrémité de la conduite auxiliaire ; une vanne montée sur la conduite auxiliaire ; des moyens de manoeuvre pour commander l'élément obturateur de la vanne ; des moyens sensibles à la pression régnant en amont de la vanne et des moyens de liaison entre les moyens de manoeuvre de la vanne et les moyens sensibles à la pression pour ouvrir la vanne quand la pression est montée à une valeur maximale prédéterminée lors de ltepandage à travers l'organe de sortie principal, pour que l'épandage s'effectue alors à travers les deux organes de sortie à pression plus faible, et pour fermer la vanne quand la pression est descendue à une valeur minimale prédéterminée lors de l'épandage à travers les deux organes de sortie, pour que l'épandage s'effectue alors seulement à travers l'organe de sortie principal. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessi- annexés dans lesquels Fig. 1 est un schéma montrant un circuit d'épandage comportent le dispositif selon l'invention, l'épandage s'effectuant par un seul organe de sortie Fig. 2 montre la fin de la montée en pression, au moment ou la vanne va s'ouvrir pour que l'épandage s'effectue par les deux organes de sortie Fig. 3 montre le circuit après que la vanne s'est ouverte Fig. 4 montre la fin de la descente en pression, avant que la vanne ne se referme ; et Fig. 5 montre schématiquement un circuit comportant deux di- positifs selon l'invention montés en cascade. Le circuit montré aux figs. 1 à 4, dans l'application particulière à la pulvérisation agricole, comporte, d'une maniere connue, une conduite 1 alimentée en liquide sous pression par une pompe 2 et aboutissant à une rampe de pulvérisation 3 équipée d'ajutages 4. Selon l'invention, on prévoit une conduite auxiliaire 5, bran chée sur la conduite 1 entre la pompe 2 et la rampe 3. Une vanne d'arrêt 6, à commande manuelle, isole la conduite 5 si cela est nécessaire. Au-delà de la vanne 6, la conduite 5 porte une vanne 7, par exemple du type papillon, et aboutit à une rampe 8 à ajutages 9, analogue à la rampe 3 et située à son voisinage. Le papillon obturateur 10 de la vanne 7 est commandé par un bras extérieur pivotant 11. Entre les vannes 6 et 7, une conduite 12 aboutit à des moyens sensibles à la pression. Ces moyens sont constitués, dans l'exemple représenté, par un vérin 13 dont le corps 14 est fixe et dont le piston 15 et la tige 16 sont mobiles. L'extrémité de la tige 16 évolue dans une boutonnière 17 d'un levier 18 pouvant pivoter par exemple autour du même axe que le papillon 10 et le bras 11. Le levier 18 et la tige 16 sont rappelés en position basse par un ressort de traction 19. Pour réaliser la liaison entre le vérin 13 et le bras 11 de manoeuvre du papillon on prévoit, outre le levier 18, un plateau 20 propre à tourner autour du même axe que le papillon-et le levier 18. Pour coopérer avec le bras 11 et avec le levier 18, le plateau 20 porte quatre doigts 21a, 21b, 21c et 21d parallèles à l'axe. Les doigts 21a et 21b sont destinés à être entraînés par le levier 18 et les doigts 21c et 21d sont destinés à entraîner le bras 11 du papillon. Pour définir les positions extrêmes du bras 11 et du plateau 20, on prévoit des moyens de butée et de maintien 23a et 23b. La position fermée de la vanne 7 est définie par les moyens 23a (fig. 1 et 2) et la position ouverte est définie par les moyens 23b. Le plateau 20, en outre, est soumis à l'action de moyens élastiques à dépassement qui lui permettent de basculer de luimême vers une autre position quand il a dépassé une certaine position. Ces moyens élastiques sont représentés sous la forme d'un ressort de compression 22. L'ensemble fonctionne de la manière suivante. Si l'utilisateur sait que, avec la seule rampe 3, il ne dépassera pas une pression maximale donnée, compatible avec une bonne pulvérisation et admissible pour la pompe 2, il ferme la vanne 6 et la régulation ne se produit pas. La pulvérisation s'effectue donc à travers la seule rampe 3. Cependant, si la vitesse de déplacement par rapport au sol peut devenir importante, il ouvre la vanne 6 pour que la régulation ait lieu par une limitation de la pression entre deux valeurs extrêmes. Au démarrage, le dispositif est dans l'état de la fig.l; la vanne 7 est fermée ; le vérin 13 est rétracté en raison de l'action du ressort 19 et de la faible pression régnant dans le circuit ; le plateau 20, sollicité par le ressort 22, est en butée sur les moyens 23a par l'intermédiaire du bras 11 et du doigt 21c. La pulvérisation s'effectue donc par la seule rampe 3. Si la pression augmente, tout en restant inférieure à une valeur maximale prédéterminée, le vérin se déploie en entraînant avec sa tige le levier 18 et le plateau 20, contre l'action des ressorts 19 et 22, dans le sens indiqué par la flèche sur la fig. 2. Tant que la pression reste inférieure à cette valeur maximale, le vérin 13, le levier 18 et le plateau 20 occupent des positions intermédiaires entre les positions extrêmes des figs. 1 et 2, une position intermédiaire étant représentée en traits mixtes sur la fig. 2. Pour toutes ces positions intermédiaires, la vanne 7 reste fermée car le doigt 21d n'a pas entraîné le bras 11 de commande du papillon, et le plateau est rappelé vers la position initiale par le ressort 22. Quand la pression maximale admissible est atteinte (fig.2), le levier 18 a entraîné le plateau 20 suffisamment pour que le doigt 21d soit au voisinage immédiat du bras 11 et que le point d'attache du ressort 22 ait légèrement dépassé le point de compression maximale. Le plateau 20 est alors sollicité par le ressort 22 à tourner dans le sens de la flèche de la fig. 2, ce qui provoque l'entrainement brusque du bras 11 par le doigt 21d, dans le sens de la flèche de la fig. 2, jusqu' ce qu'il vienne buter contre les moyens 23b, ce qui immobilise le plateau 20 dans une position pour laquelle le papillon 10 a tourné de 900. La vanne 7 est donc ouverte et la pulverisation a lieu par les deux rampes 3 et 8, ce qui provoque, toutes choses égales par ailleurs, une baisse de pression dans le circuit.La fig. 3 montre l'état du dispositif immédiatement après que la vanne 7 s'est ouverte, mais avant que la pression dans le circuit ait baissé. En fait, à l'ou- verture de la vanne 7, la pression-baisse et le vérin 13, la tige 16 et le disque 20 occupent une position intermédiaire, par exemple celle qui est montrée en traits mixtes sur la fig. 3. Au cours de la pulvérisation à travers les deux rampes 3 et 8, et tant que la pression est comprise entre les pressions extrêmes définies par les positions du piston 15 dans les figs. 1 et 3, la vanne 7 reste ouverte car le plateau 20 ne tourne pas suffisamment dans le sens de la flèche de la fig. 3 pour que le doigt 21c entralne le bras 11. Si la pression baisse exagérément, par exemple par suite d'une réduction de la vitesse d'avancement, et que la pression minimale inférieure admissible soit ainsi atteinte (fig. 4), le levier 18 a fait tourner le plateau 20 d'un angle suffisant pour que le doigt 21c soit au voisinage immédiat du bras 11 et que le point d'attache du ressort 22 dépasse légèrement le point de compression maximale. Le ressort 22 entraîne alors le plateau 20 dans le sens de la flèche de la fig. 4, ce qui provoque l'entraînement brusque du bras 11 par le doigt 21c, jusqu'à ce qu'il bute contre les moyens 23a, ce qui immobilise le plateau 20 dans une position pour laquelle le papillon 10 a tourné de 900. La vanne 7 est donc refermée et la pulvérisation s'effectue par la seule rampe 3, ce qui provoque, toutes choses égales par ailleurs, une montée en pression. I1 ressort de ce qui précède que, lorsqu'une pression maximale admissible est atteinte, le dispositif provoque l'ouverture de la vanne 7 pour que la pulvérisation se fasse par les deux rampes sous une pression plus faible. Au cours de la pulvérisation à deux rampes, si la pression baisse exagérément, la vanne se referme pour que la pulvérisation s'effectue à nouveau par une seule rampe. Le dispositif selon l'invention est réglé sur les pressions maximale et minimale par la géométrie du plateau 20 et du vérin 13 et par les caractéristiques des ressorts 19 et 22. Naturellement, on peut adjoindre au circuit un régulateur de débit pour que le volume de liquide épandu par unité de surface soit constant. On a montré schématiquement à la fig. 5 un circuit comportant deux dispositifs de limitation montés en cascade, ce nombre n'étant pas limitatif. Le circuit des figs. 1 à 4 se retrouve integralement dans celui de la fig. 5, ce dernier comportant, branchée sur la conduite 5, une conduite 5a avec une vanne d'arrêt 6a, une rampe 8a, une vanne papillon 7a, et un vérin 13a. Le vérin 13a est couplé à la vanne 7a de la même manière que le vérin 13 l'est à la vanne 7. Avec le circuit de la fig. 5, une seule rampe est en service tant qu'on n'a pas encore atteint la pression maximale ou quand la pression minimale a été atteinte avec deux rampes, deux rampes sont en service quand cette pression maximale a été atteinte avec une rampe ou quand la pression minimale a été atteinte avec trois rampes, et les trois rampes sont en service quand la pression maximale a été atteinte avec deux rampes. I1 n'est pas nécessaire que les pressions maximales soient les mêmes pour passer d'une rampe à deux rampes et de deux rampes à trois rampes et, de même, il n'est pas nécessaire que les pressions minimales soient les mêmes pour passer de trois rampes à deux rampes et de deux rampes à une rampe. Dans le cas d'installations importantes devant fonctionner à grande vitesse mais aussi à petite vitesse, on pourra prévoir plus de deux dispositifs en cascade. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation, non plus qu'au mode d'application, qui ont été décrits ; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir de son cadre, notamment en ce qui concerne les moyens de liaison entre la vanne et les moyens sensibles à la pression et en ce qui concerne les moyens élastiques de rappel. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de limitation des pressions pour circuit d'épandage de liquide, notamment pour circuit d'épandage de trai tementi phytopharmaceutiquesf comprenant une pompe et une conduite principale aboutissant à un organe de sortie tel qu'une buse ou une rampe, caractérisé par le fait qutil comporte : une conduite auxiliaire (5) branchée sur la conduite principale (1), entre la pompe (2) et l'organe de sortie (3) ; un second organe de sortie (8), tel qu'une buse ou une rampe, monté à l'extrémité de la conduite auxiliaire (5) ; une vanne (7) montée sur la conduite auxiliaire (5) ; des moyens de manoeuvre (11) pour commander l'élé- ment obturateur (10) de la vanne (7) ; des moyens (13) sensibles à la pression régnant en amont de la vanne (7) ; et des moyens (18,20) de liaison entre les moyens (11.) de manoeuvre de la vanne (7) et les moyens (13) sensibles à la pression pour ouvrir la vanne (7) quand la pression est montée à une valeur maximale prédéterminée lors de l'épandage à travers l'organe de sortie principal (3), pour que l'épandage s'effectue alors à travers les deux organes de sortie (3,8) à pression plus faible, et pour fermer la vanne (7) quand la pression est descendue à une valeur minimale prédéterminée lors de l'épandage à travers les deux organes de sortie (3,8) pour que l'épandage s'effectue alors seulement à travers l'organe de sortie principal (3). 2.- Dispositif-selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens sensibles à la pression sont constitués par un vérin (13) dont le piston (15) est soumis à la pression régnant en amont de la vanne (7). 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de liaison comportent un levier (18) coopérant avec les moyens sensibles à la pression, et un plateau tournant (20) coopérant avec le levier (18) et avec l'organe de manoeuvre (11) de la vanne (7). 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par fait que l'organe de manoeuvre (11) est un bras tournant autour du même axe que le plateau (20) et le levier (18). 5.- Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le plateau (20) porte deux paires de doigts (21a, 21b, 21c, 21d) coopérant respectivement avec lé levier (18) et avec l'organe de manoeuvre (11). 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, carac térisé par le fait qu'il comporte des moyens élastiques à dépassement (22), par exemple un ressort, pour solliciter le plateau (20) vers deux positions extrêmes. 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (23a, 23b) de butée et de maintien de l'organe de manoeuvre (11) dans les positions fermée et ouverte de la vanne (7), les moyens de liaison étant agencés pour que ces moyens de butée et de maintien définissent leurs positions extrêmes. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la vanne (7) est du type papillon et comporte un bras extérieur de manoeuvre (11). 9.- Circuit d'épandage, notamment pour la pulvérisation agricole, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8. 10.- Circuit selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux dispositifs de régulation analogues en cascade, la conduite (5a) du second dispositif étant branchée sur la conduite (5) du premier dispositif, entre la vanne (7) et l'organe de sortie (8).