Brevet FR2517761A1 — publié le 19830610

Installation et pilotes pour télécommander séquentiellement plusieurs vérins ou vannes motorisées,par des impulsions de pression. L'invention a pour objet des installations et pilotespour télécommander séquentiellement plusieurs vérins ou plusieurs vannes motorisées, par des impulsions de pression. Le secteur technique de l'invention est celui de la télécommande des vérins pneumatiques ou hydrauliques, notamment des vérins équipant des vannes placees sur un réseau d'eau d'irrigation. On connaît déjà des installations d'irrigation qui comportent plusieurs vannes motorisées placées chacune en tête d'une dérivation, lesquelles vannes sont télécommandées séquentiellement par un pilote associé à chaque vanne qui reçoit des impulsions de pression, -lesquelles font avancer pas à pas un selecteur rotatif-qui est généralement une roue à rochet. Dans le cas où les vannes motorisées comportent un vérin hydrauliquef les impulsions de pression peuvent se propager dans la conduite principale. On peut également utiliser des vannes équipées de vérins pneumatiques ou hydrauliques et transmettre les impulsions de pression par une canalisation séparée sur laquelle les différents pilotes sont connectés en parallele. Des installations de ce type sont décrites par exemple dans les brevets ci-après : FR. A. 2.084.886 (WRIGHT RAIN Lted); FR. A. 2.290.619 (IRRIFRANCE); U.S. 3.747.620 (Carl L. KAH); U.S. 3.145.736 (LINDE GHEEN); FR. A. 2.228.183 (Carl L. KAH) et GB. A. 2.043.209 (WRIGHT RAIN). Ces installations connues présentent l'inconvénient d'être difficilement adaptables à des nombres de vannes différents. En effet, les roues à rochet comportent un nombre de dents déterminé et elles permettent de commander séquentiellement un nombre de vannes qui est égal au nombre de dents ou à un souslmrrtiple entier du nombre de dents dans le cas où la roue à rochet porte plusieurs cames.Il faut donc choisir le nombre de dents des roues en fonction du nombre de vannes- télécommander, ce qui entraîne la nécessité de-4abriquer des roues à rochet de plusieurs 'diamètres et de remplacer une' roue par une autre ayant un nombre de dents différent si le nombre de vannes vient à changer, cq qui est fréquemment le cas par exemple d'une saison de culture à une autre ou lorsque l'on change la nature des cultures irriguées. Les installations selon l'invention sont du type connu comportant un pilote qui est associé à chaque vérin. et qui comporte un distributeur hydraulique à trois voies- qui contrôle l'alimentation en fluide moteur dudit vérin, un vérin auxiliaire qui est connecté à une canalisation véhiculant un fluide moteur dont la pression varie périodiquement par impulsions et un sélecteur qui est déplacé pas à pas par ledit vérin auxiliaire lors de chaque impulsion de pression et qui porte des cames ou des galets qui coopèrent avec un poussoir du distributeur hydraulique. L'objectif de l'invention est de procurer des installations de ce type permettant de télécommander séquentiellement n'importe quel nombre de vérins hydrauliques ou pneumatiques ou de vannes motorisées sans avoir à apporter desmodificatiàns- .importantes à l'installation, grâce à une conception nouvelle du sélecteur qui permet de faire varier tres simplement le périmetre de celui-ci et d'adapter la longueur de ce périmètre au nombre de vérins ou de vannes à commander. Cet objectif est atteint au moyen d'une installation de ce type dans laquelle le sélecteur est composé d'une chaîne sans fin, à maillons articulés, ayant un nombre de maillons variable et égal au nombre de vérins ou à un multiple entier de ce nombre, laquelle chaîne porte, sur les axes d'articulation de certains maillions, un ou plusieurs galets en saillie par rapport à la chaîne qui repoussent le poussoir du distributeur hydraulique quand ils se trouvent devant lui'. De préférence, la chaîne sans fin passe sur au moins deux roues ou deux poulies, montées folles sur leur axe et l'une des poulies est déplaçable, ce qui permet de faire varier la longueur de la chaîne et le nombre de maillons de celle-ci. Selon un mode de réalisation préférentiel, la chaîne passe sur deux poulies et l'axe de l'une des deux poulies est monté sur une chape en forme de fourche, laquelle chape es-t fixée à une tige filetée sur laquelle est vissé un écrou prenant appui sur un suppö fixé à une platine dans laquelle est découpé un trou ovalise para h èlement à la ligne passant par les axes des deux poulies, dans lequel passe ledit axe, laquelle platine porte l'axe de la deuxième roue ainsi que ledit vérin auxiliaire et ledit distributeur hydraulique. L'invention a pour résultat de nouvelles installations pour télécommander séquentiellement plusieurs vérins ou plusieurs vannes motorisées par desvérins, en utilisant des impulsions de pression ainsi que des pilotes équipant chaque vérin ou vanne motorisée. Les pilotes selon l'invention, dans lesquels la roue à rochet habituelle est remplacée par une chaîne sans fin, présentent l'avantage important qu'il est très facile de faire varier la longueur de la chaîne pour ajouter ou retrancher des maillons. Quel que soit le nombre de vérins ou de vannes à télecommander, il suffit de fixer un nombre de maillons de la chaîne égal au nombre de vérins ou de vannes ou multiple de ce nombre pour pouvoir les télécommander séquentiellement. En utilisant des chaînes ayant un nombre de maillons variable, par exemple entre 17 et 32, on-peut télécommander sequentielle- ment n'importe quel nombre de vannes compris entre 2 et 32, c'est-àdire qu'on peut répondre facilement à tous les cas que l'on rencontre habituellement en irrigation ou dans d'autres installations de distribution ou de stockage de tout type de fluide ou pour télécommander des vérins à fluide. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractere limitatif, des exemples d'igstalla- tions réalisées conformément à la présente invention. La figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'une installation selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une installation selon l'invention. La figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une vanne motorisée et de son pilote. La figure 1 représente une installation comportant une ou plusieurs canalisations 1, 2, dans lesquelles circuintdes fluides. Ces canalisations comportent des dérivations la, lb...In, 2a, 2b. . 2b...2n, en tête de chacune desquelles est disposée une vanne motorisée 3a, 3b...3n, 4a, 4b...4n, commandée par un vérin ou par une membrane déformable. Le problème à résoudre est de télécommander séquebtiellement les différentes vannes affin qu'elles soient ouvertes les unes après les autres, la télécommande étant réalisée par des pilotes 5a, 5b...5n, 6a, 6b...6n, chaque pilote Etant connecté, d'une part, sur le-vérin de la vanne à laquelle il est associé et tous les pilotes étant connectés en parallèle sur une canalisation 7, dans laquelle circule un fluide sous pression. La canalisation 7 est branchée sur une source 8 de fluide-comprimé, par exemple de gaz comprimé, par l'intermédiaire d'une vanne associée à un programmateur 9, qui engendre dans le fluide des impulsions de pression, positives ou négatives, qui peuvent être périodiques ou non. Chaque impulsion de pression est reçue par tous les pilotes et fait avancer les sélecteurs d'un pas. Ces sélecteurs portent des ergots ou des cames qui sont décalés d'un pilote à l'autre et qui commandent l'ouverture d'une vanne entre deux impulsions comme on l'expliquera ci-après. La figure 1 représente un exemple dans lequel le. fluide de télécommande qui circule dans la canalisation 7 est un fluide autre que ceux qui circulent dans les canalisations i et 2, ce qui permet de commander séquentiellement des vannes motorisées qui peuvent être disposées sur des appareils ou sur des réseaux indépen- dants l'un de l'autre. Il est précise que les pilotes peuvent être également associés à des vérins indépendants de vannes, par exemple à des vérins commandant des déplacements d'organes mécaniques,par exemple des portes de trémies qui doivent être ouvertes séquentiellement. La figure 2 représente un autre exemple d'application dans lequel les pilotes 5a, 5b...5n sont associés à des vannes 3a, 3b...3n et sont télécommandés par le fluide qui circule dans la canalisation principale 1, chaque pilote étant alors connecté sur la canalisation 1. L'installation selon la figure 2 est par exemple une installation d'irrigation comportant dés dérivations la, Ib...ln qui alimentent des appareils ou des rampes d'arrosage que l'on désire faire fonctionner séquentiellement. Dans ce cas, les vannes la, lb...In sont commandées par des vérins hydrauliques. La canalisation 1 comporte, en amont des dérivatiàns, une vanne 9 qui est fermée périodiquement p un programmateur 9a, chaque fermeture engendrant une impulsion de pression négative qui se propage le long de la conduite 1 et qui atteint les différents pilotes 5a, 5b...5n connectés en parallele sur celle-ci On connaît déjà des installations selon les figures 1 et 2 dans lesquelles les pilotes associes aux vérins ou aux vannes motorisées comportent un distributeur rotatif,par par exemple une roue à rochet,qui est actionnée par un vérin auxiliaire qui reçoit les impulsions de pression et qui fait avancer la roue å rochet d'un pas à chaque impulsion. L'inconvénient de ces dispositifs connus réside dans le fait que les roues à rochet comportent un nombre n de dents bien -déterminé et le nombre de vannes que l'on peut commander séquentiellement avec une roue ayant n dents doit être égal à ce nombre n ou à un sous-multiple entier du nombre n. Si le nombre de vannes à télécommander vient à varier, il n'y a aucune possibilité d'adaptation autre que celle qui consiste à changer la roue dentée pour une autre roue ayant un nombre de dents différent, ce qui réduit beaucoup les possibilités de ce type de distributeur et s'oppose à la production en série de distributeurs identiques. La figure 3 représente un mode de réalisation d > un pilote 5 selon l'invention. On a représente sur cette figure un tronçon d'une canalisation principale 1 sur laquelle est connectée une dérivation la en tête de laquelle se trouve une vanne 3a qui est commandée par une membrane déformable 10 placée en travers d'une cloche 11. La vanne 3a est représentée en position fermée, le clapet 12 étant maintenu appuyé contre son siège 13 par la pression de l'eau qui s exerce sur la face supérieure de la membrane déformable 10. La figure 3 représente un mode de réalisation qui correspond au cas de la figure 2 mais il est précisé que le meme pilote peut être utilisé dans une application selon la figure 1. Seul le branchement du pilote sur la conduite de fluide moteur changera. Dans le cas de la figure 3, le pilote 5 est connecté par une canalisation 14 directement sur la conduite principale 1. Le pilote 5 comporte une platine 15 qui supporte un vérin auxiliaire 16, un distributeur hydraulique à trois' y oies 17 et un sélecteur à chaîne 18. Le distributeur hydraulique 17 est un distributeur à trois voies, une voie d'entrée 17a, qui est connectée sur la deriva- tion 14, une voie de sortie 17b, qui est connectée sur la cloche 11, et une voie 17c de mise à l'atmosphère. Le distributeur 17 comporte un piston 18 qui se prolonge à l'extérieur par un poussoir 19. Un ressort 20 repousse le poussoir vers l'extérieur et maintient le piston 18 dans la position représentée en traits pleins sur la figure 1 dans laquelle les voies 17a et 17b communiquent, ce qui correspond à la fermeture de la vanne 3a. On a représenté en pointillés la deuxième position occupée par le piston 18 lorsque le poussoir 19 est repoussé vers l'inte- rieur. Dans cette deuxième position, les voies 17c et 17b communiquent, la cloche 1 1 est mise à l'atmosphère et la vanne 3a est ouverte. Dans l'exemple représente, le poussoir 19 est repoussé par un levier 21 articulé autour d'un axe 22 et portant à son extrémité libre un galet 23. Le levier 21 permet de multiplier la force qui pousse le poussoir 19. En variante, le levier 21 peut être un levier coudé ou on peut supprimer le levier 21 et exercer un effort directement sur le poussoir 19. Le sélecteur 18 comporte une chaîne à maillons 24 passant sur deux poulies de renvoi ou sur deux roues dentées 25a, 25b qui sont montées folles sur leur axe 26a, 26b. L'un des axes, par exemple l'axe 26b est monté sur un dispositif mobile 27 qui peut coulisser parallèlement à l'axe x xl passant par les axes 26a et 26b et qui permet donc de faire varier la distance entre ces deux axes et la longueur de la chaîne sans fin 24. Le dispositif 27 comporte par exemple une chape en forme de fourche 28 qui porte l'axe 26b, lequel se prolonge à travers un trou ovalisé 29 qui est découpé dans la platine 15. La chape 28 est fixée à une tige filetée 30 qui traverse un support en équerre 31 fixé au bord de la platine 15. Un écrou 32, vissé sur l'extrémité de la tige 30, permet de déplacer la chape 28 et l'axe 26b pour mettre la chaîne 24 en tension et pour faire varier la distance entre les axes 26a et 26b. Il est précisé que le dispositif coulissant 27 pourrait être remplacé par tout autre dispositif coulissant équivalent. De même, il est précisé que la chaîne 24 pourrait passer sur plus de deux poulies ou roues dentées dont l'une au moins serait déplaçable pour tendre la chaîne et pour faire varier la longueur de celle-ci. On a représenté sur la figure 3 une chaîne à maillons articulés du type chaîne Galle ou chaîne de bicyclette. Il est précisé que les maillons peuvent avoir d'autres formes que celle représentée, l'essentiel étant que les maillons successifs soient articulés les uns aux autres sur des axes. Certains axes portent un ergot ou un galet 33a, 33b,33c qui fait saillie sur un des côtés de la chaîne. Le galet 23 porté par le levier 21 se situe dans le même plan que les galets 33a, 33b, 33c, de sorte que lorsqu'un de ces galets se trouve devant le galet 23, il repousse le levier 21 et le maintient repousse pendant l'intervalle de temps qui sépare deux impulsions successives,- ce qui a pour effet de repousser le poussoir 19 et de maintenir la vanne 3a ouverte. Le cylindre de vérin 16 est connecté par une canalisation 16a sur la dérivation 16, en parallèle avec l'entrée 17a du distributeur 17. Le vérin 16 comporte un piston 34 solidaire d'une tige 35 qui porte une chape 36. Un doigt 37 est articule autour d'un axe 38 porté par la chape 36. Une butée 39 fixée à la chape empêche le doigt 37 de pivoter dans le sens des aiaiguilles d'une montre. L'extrémité libre du doigt 37 est engagée dans l'espace compris entre les maillons de la chaîne 24. Un ressort 40 tend à repousser le piston 34 vers l'extrémité arrière du vérin 16. Le ressort 40 est taré pour exercer sur le piston 34 une force antagoniste de celle de la pression de l'eau, qui est inférieure à la force due à la pression normale en régime permanent mais supérieure à la poussée développée par la pression lors du passage d'une impulsion de pression négative. Un cliquet d'arrêt 41 est engagé entre les maillons de la chaîne pour empêcher le brin supérieur de celle-ci de se déplacer vers l'arrière. 4r Le cliquet 41 est maintenu appuyé contre la chaîne par un ressort spiral, de sorte qu'il freine l'avancement de Ta chaîne pour éviter que celle-ci ne risque d'avancer d'une longueur'supérieure à celle d'un maillon chaque fois quelle est entraînée vers l'avant par le doigt 37. Lors du front descendant de chaque impulsion de pression négative, le piston 34 recule vers la gauche et le. doigt 37 pivote dans le sens trigonométrique sans entraîner la chaîne. La course du piston 34 est légèrement supérieure la longueur d'un maillon, de sorte que le doigt 37 saute un axe de la chaîne et recule d'un maillon. Lors du front montant de l'impulsion de pression, le piston 34 avance à nouveau et le doigt 37, qui vient en appui contre la butée 39, entraîne la chaîne d'un pas égal à la longueur d'un maillon, et la chaîne reste dans cette position jusqu'à la prochaine impulsion. Les galets 33 sont équidistants. La position des galets 33 sur les chaînes des différents sélecteurs varie d'une vanne à la suivante, de telle sorte que les vannes sont ouvertes séquentiellement. Le nombre de positions différentes possiblesrqui détermine le nombre de vannes qui peuvent être télécommandées séquentiellement, est égal au nombre de maillons situés entre deux galets 33 successifs, c'est-à-dire au nombre total n de maillons de la chaîne divisé par le nombre de galets. Dans le cas de la figure, on a représenté une chaîne de 24 maillons et le nombre de vannes pouvant Xetre télécommandées par une telle chaîne, peut être égal à tous les sous-multiples entiers de 24, soit 2, 3, 4, 6, 8, 12 et 24. Dans le cas de la figure où la chaîne porte trois galets, on peut télécommander huit vannes ou vérins. En ajoutant ou en retranchant quelques maillons à la chaîne, on peut obtenir tous les nombres de maillons compris par exemple entre 17 et 32 et télécommander n importe quel nombre de vannes compris entre 2 et 32, c'est-à-dire tous les cas qui se présentent habituellement. Bien entendu, si le nombre de vannes à télécommander était supérieur, on peut choisir une chaîne plus longue par exemple une chaîne ayant entre 40 et 50 maillons. Quel que soit- le nombre de vannes à télécommander, il suffit de faire varier la longueur de la chaîne pour que le nombre de maillons de celle-ci soit égal au nombre de vannes-ou à un multiple entier du nombre de vannes, le façteur de multiplication étant égal au nombre de galets 33. On voit do'n Dans l'exemple selon la figure 1, les roues dentées 25a et 25b ont le même diamètre, mais bien entendu, elles pourraient avoir des diamètres différents. REVENDICATIONS 1. Installation pour télécommander séquentiellement plusieurs vérins ou plusieurs vannes motorisées (3a, 3b...3n), équipées de vérins (10) par des impulsions de-pression qui se propagent dans une canalisation (7) véhiculant un fluide moteur sous pression, du type comportant un pilote (5a, 5b...5n), qui est associé à chaque vanne motorisé et qui comporte un distributeur hydraulique à trois voies(17)qui contrôle l'alimentation en fluide moteur dudit vérin (10), un vérin auxiliaire (16) qui est connecté à ladite canalisation (7) en'parallèle avec ledit distributeur hydraulique et un sélecteur qui est déplacé pas à pas par ledit vérin auxiliaire et qui porte des cames ou des des galets qui coopèrent avec un poussoir (19) dudit distributeur hydraulique, caractérisée en ce que ledit sélecteur est composé d'une chaîne (24) sans fin,à maillons articulés,ayant un nombre de maillons variable, égal au nombre de vérins ou à un multiple entier de ce nombre et portant sur les axes d'articulation de certains maillons un ou plusieurs galets (33a, 33b > .33c) en saillie par rapport à ladite chaîne (24) qui repoussent le poussoir (19) du distributeur hydraulique quand ils se trouvent devant lui. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite chaîne sans fin (24) passe sur au moins deux roues dentées ou sur au moins deux poulies (25a, 25b), montées folles sur leur axe (26a, 26b) et l'une des poulies est déplaçable ce qui permet de faire varier la longueur de la chaîne et le nombre de maillons de celle-ci. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite chaîne passe sur deux poulies et l'axe (26b) de l'une des deux poulies est monté sur une chape (28) en forme de fourche, laquelle chape est fixée à une tige filetée (30) sur laquelle est vissé un écrou (32) prenant appui sur un support (31) fixé à une platine (15) dans laquelle est découpé un trou (29) ovalisé parallèlement à la ligne passant par les axes des deux poulies, dans lequel passe ledit axe (26b), laquelle platine porte l'axe (Z6a)aie la deuxième roue ainsi que ledit vérin auxiliaire (16) et ledit distributeur hydraulique -(17). 4. Installatisn selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la tige (35) dudit vérin auxiliaire (16) porte, à son extrémité, une chape (36), sur laquelle est articulé un doigt (37) qui s'engage entre les maillons de la chaîne,laquelle chape porte une butée (39) qui empeche ledit doigt (37) de pivoter dans un sens. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit distributeur à chaîne (18) comporte > en outre, un cliquet d'arrêt (41) qui s'engage entre les maillons de la chaîne (24), qui empêche ladite chaîne dereculer et qui freine l'avancement de la chaîne. 6. Pilote destiné à une installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en cequtil comporte > sur une platine (15), un petit vérin auxiliaire (16) et un distributeur hydraulique (17) qui sont connectés en parallèle sur une arrivée (14) de fluide moteur, lequel distributeur hydraulique comporte une voie de sortie (17b) qui est destinée à être connectée sur un vérin ou sur une vanne motorisée et comporte un poussoir (19) poussé vers l'extérieur par un ressort (20) et ledit pilote comporte > en outre, une chaîne sans fin (24) à maillons articulés passant sur au moins deux roues ou poulies (25a, 25b) montées folles sur leur axe (26a, 26b), une desdites roues de poulies étant montée sur un dispositif (27) qui permet de lå déplacer pour faire varier la longueur de la chaîne et ladite chaîne porte un ou plusieurs galets (33a, 33b...33n), monté sur les axes d'articulation des maillons qui viennent repousser ledit poussoir (19) lorsqu'ils se trouvent devant lui et la tige du vérin auxiliaire (16) porte un doigt articulé (37) qui est engagé entre les maillons de la chaîne et qui fait avancer celle-ci d'un pas égal à la longueur d'un maillon chaque fois que ledit vérin auxiliaire reçoit une impulsion de pression.