Brevet FR2450367A1 — publié le 19800926

L'invention est relative aux pompes alternatives, et, plus précisément, à un dispositif de commande permettant de régler à distance et en continu la course de ces pompes, c'est-à-dire leur débit par cycle. L'invention vise aussi bien les pompes à double effet que les pompes à simple effet. L'invention trouve son application dans tous les domaines où il est souhaitable de pouvoir régler à distance le débit unitaire de la pompe sans avoir à arrêter celle-ci. Parmi ces applications, on citèra l'application préférée au domaine de la pulvérisation agricole. Dans cette application, le fluide, qui est en général le fluide à pulvériser mais qui peut cependant ne constituer qu'une partie de ce fluide ou qui peut être un liquide pilote, est soumis à l'action d'une pompe alternative. à membrane ou à piston. commandée Dar une source I,np roua roulant sur le sol - qui peut hêtre la prise de force du tracteur/ou un moteur auxiliaire. En cours de fonctionnement, ou entre deux phases de pulvérisation, il est souvent nécessaire de faire varier le débit unitaire de la pompe pour modifier la quantité de liquide pulvérisé par unité de surface. Actuellement, ce réglage s'effectue manuellement. L'opérateur doit arrêter le tracteur et en descendre pour venir régler la transmission de manière à obtenir le rapport voulu. Ce mode de réglage, outre qu'il est malcommode et constitue une perte de temps, présente l'inconvénient que, s'il doit être effectué pendant une phase de pulvérisation, il nécessite l'arrêt du tracteur et des rampes, ce qui crée une discontinuité dans la quantité de liquide pulvérisé par unité de surface. Cette discontinuité se reproduit à chaque nouveau réglage. Un autre inconvénient est que ce réglage, pour la raison indiquée, ne peut pas être continu. L'invention a principalement pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif permettant de régler à distance et en continu la course du piston, ce qui rend possible la modification du débit de la pompe sans qu'un arrêt de celleci soit nécessaire. Â cet effet, le dispositif selon l'invention, pour la commande de la course du piston d'une pompe alternative comportant une tige de piston, une bielle articulée sur la tige et un excentrique réglable interposé entre la bielle et un arbre moteur excentrique, est caractérisé par le fait qu'il comporte : un organe coaxial à l'arbre moteur et tournant autour de l'axe de axe couiae celui-ci; une broche axiale/reliant l'excentrique réglable à l'organe coaxial en pouvant tourner dans l'un au moins de ceux ci; un élément moteur de type différentiel comportant un arbre -- - - -- - l'un - - - - - et un corps rotatifs, solidaires/dudit arbre excentrique et l'au- tre dudit organe coaxial; et des moyens de commande à distance propres à provoquer un mouvement différentiel entre l'arbre et le corps dudit élément de type différentiel. De préférence, on adjoint à l'ensemble un organe indicateur couplé à l'élément différentiel pour afficher une grandeur représentative de la position angulaire relative de l'arbre et du corps de l'élément différentiel, c'est-à-dire de la position relative de l'excentrique réglable, et donc de la course et du débit de la pompe. Suivant un mode de réalisation préféré, l'élément différentiel est un vérin rotatif actionné en série, à travers un joint tournant, avec un vérin rotatif indicateur par l'intermédiaire d'un distributeur, le distributeur et le vérin indicateur étant à portée de l'opérateur pour commander et contrôler le réglage. On comprendra bien l'invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence au dessin annexé dans lequel: Fig.1 est une vue en coupe d'une pompe alternative avec son système de réglage de course par double excentrique; et Fig.2 est une vue partiellement en coupe axiale montrant la pompe et le système de la fiv.1 associés au circuit hydraulique de commande. La pompe 1 montrée aux fig.1 et 2 est une double pompe à double effet, d'un type connu. Elle comporte un carter 2, un collecteur d'aspiration 3 avec son orifice 4, un collecteur de refoulement 5 avec son orifice 6, quatre clapets d'aspiration anti-retour 7, dont deux seulement sont visibles, quatre chambres de pompage 9, dont deux seulement sont visibles, et deux ensembles coulissants 10, dont un seulement est visible, comprenant chacun un piston il et une tige 12. Chaque tige 12 traverse le carter 2 pour être liée à un piston 13 monté dans le carter 14 d'un système de commande à double excentrique 15. Sur le piston 13 est articulée une bielle 16 dont la tête 17 présente un alésage circulaire 18. Un excentrique circulaire 19 est reçu avec un Jeu de glissement dans l'alésage 18.L'excentrique 19 présente à son tour un alésage circulaire excentré 20 qui reçoit, avec un jeu de glissement, un excentrique circulaire 21 solidaire d'un arbre rotatif d'entrainement 22. L'arbre 22 est entrain en rotation par une source motrice (prise de force, moteur auxiliaire, roue de l'appareil roulant au sol, etc...). Suivant la position angulaire relative des excentriques 19 et 21, on peut ainsi faire varier-en continu la course du-piston 11 d'une valeur nulle à une valeur maximale dépendant de la géo métrie des excentriques. Chaque ensemble coulissant 10 est commandé par le dispositif à excentrique décrit ci-dessus, le déphasage entre les ensembles 10 étant de 1800. Dans chaque excentrique 19 est montée librement, de maniere excentrée, une broche axiale de commande 23 portée par un manchon commun 24 coaxial à 11 arbre 22 et reçu par celui-ci avec un jeu de glissement. Dans la pratique, le manchon 24 est en deux parties couplées par l'une des broches 23, à travers l'excentrique 19 correspondant. Le manchon 24 dépasse axialement du carter 14 pour être lie en rotation, par un organe de couplage 25, avec le corps 26 d'un vérin rotatif 27 dont l'arbre 28 est lié en rotation à l'arbre moteur 22. Le vérin 27 est alimenté en liquide sous pression, à travers un joint tournant 29, par un circuit hydraulique comportant un réservoir 30, un filtre 31, une pompe 32, une soupape de sûreté 33 de retour, un distributeur 34, un double régulateur de débit 35, un double clapet piloté 36 de verrouillage et un vérin rotatif indicateur 37. Le corps 38 du vérin 37 est fixe tandis que son arbre 39 porte une aiguille 40 se déplaçant devant un cadran indicateur gradué 41. La graduation du cadran 41 dépend de l'application dans le cas de la pulvérisation agricole, la graduation est en litres/hectare. Les vérins 27 et 37 sont montés en série, de sorte que leurs rotations sont dans un rapport donné t par exemple, pour une plus grande précision, le vérin 37 tourne deux fois plus vite que le vérin 27. Le vérin indicateur 37, le distributeur 34, le régulateur 35 et le clapet 36 sont à la portée de l'opérateur, par exemple dans la cabine du tracteur dans le cas de la pulvérisation agricole. Le fonctionnement est le suivant. Quand le distributeur 34 et le clapet 36 sont fermés, le liquide sous pression ne circule pas dans les vérins 27 et 37 et, de ce fait, il n'y a pas de rotation relative entre l'arbre et le corps de chaque vérin. L'arbre 22 entraine les pistons 71 dans un mouvement altermatif dont l'amplitude dépend de la position angulaire donnée aux excentriques 19. L'arbre 22 entraine en rotation l'arbre 28 du vérin 27 et, du fait que le clapet 36 est fermé, le vérin 27 ne reçoit pas de circulation de fluide, ce qui fait tourner le corps 26 solidairement avec l'arbre 28; le manchon 24 tourne donc à la même vitesse que l'arbre 22 et les excentriques 19 conservent leur position angulaire relative par rapport aux excentriques 21. Si, à l'arrêt ou en cours de fonctionnement, on commande le distributeur 34 et on ouvre le clapet 36, du fluide sous pression circule dans le circuit hydraulique, à une vitesse dépendant du réglage du régulateur 35. Dans chaque vérin se produit alors une rotation différentielle entre l'arbre et le corps. Sur le vérin 27, cette rotation différentielle provoque une rotation du manchon 24 par rapport à l'arbre 22, ce qui modifie l'excentricité des excentriques 19 par rapport à l'axe de l'arbre 22; la course des pistons Il est ainsi modifiee. Sur le vérin 37, cette rotation différentielle se traduit par une rotation de l'arbre 39 et de l'aiguille 40 qui se déplace devant le cadran 41, en relation avec la position des excentriques 19. A la fermeture du distributeur 34 et du clapet 36, l'aiguille 40 occupe une position représentative de la position des excentriques. L'opérateur peut donc, depuis son poste de commande, réglos à volonté et en continu le débit unitaire de la pompe, au surplus sans avoir à arrêter le fonctionnement. Bien qu'on ait décrit une commande des excentriques par voie hydraulique, on pourrait également prévoir une commande mécanique et/ou électrique. REVENDICAIONS 1.- Dispositif de commande de la course d'une pompe alyte native, notamment pour la pulvérisation agricole, la pompe con portant une tige de piston, une bielle articulée sur la tige E un excentrique réglable interposé entre la bielle et un arbre moteur excentrique, caractérisé par le fait qu'il comporte: ur organe coaxial à l'arbre moteur et tournant autour de l'axe df celui-ci; une broche axiale de couplage reliant l'excentrique réglable à l'organe coaxial en pouvant tourner dans l'un au mc de ceux-ci; un élément moteur de type différentiel comportant arbre et un corps rotatifs, solidaires l'un dudit arbre excen trique et l'autre dudit organe coaxial; et des moyens de comme de à distance propres à provoquer un mouvement différentiel entre l'arbre et le corps dudit élément de type différentiel. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé pa: le fait qu'il comporte également un organe indicateur couplé l'élément différentiel pour afficher une grandeur représentat: de la position angulaire relative de l'arbre et du corps de 1 lément différentiel, c'estvà-dire de la position relative de l'excentrique réglable, et donc de la course et du débit de 1 pompe. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, c ractérisé par le fait que l'élément différentiel est un vérin rotatif. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, c ractérisé par le fait que l'organe indicateur est un vérin to nant dont l'arbre porte une aiguille se déplaçant devant un c dran. 5.- Dispositif selon les revendications 3 et 4 considéz simultanément, caractérisé par le fait que les deux vérins sC montés en série. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, ct ractérisé par le fait que le système hydraulique de commande vérins comporte un organe de réglage du débit du fluide sous pression dans ledit circuit. ?.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, ct térisé par le fait que les moyens de commande et de contrôle sont à portée de l'opérateur, à son poste de conduite.