Brevet FR2545883A1 — publié le 19841116

L'invention se rapporte à un moteur à liquide sous pression, de préférence pour commander une machine qui, dans son cycle de travail, consomme un tel liquide. Elle se rapporte également à une machine comprenant un tel moteur et plus particulièrement mais non exclusivement aux éplucheuses de légumes. Les éplucheuses de légumes connues à ce jour (FR-A-2149634) comprennent un moteur entrainant en rotation un plateau logé à l'intérieur d'un cylindre quant à lui immobilisé en rotation. La face interne du cylindre et le dessus du plateau tournant sont revêtus d'un matériau à fort coefficient de frottement. Lors de la rotation du plateau, par la force centrifuge, les légumes sont projetés contre la face interne du cylindre puis brassés et frottés les uns contre les autres et contre la face interne du cylindre et le dessus du plateau. Un puissant jet de liquide, tel de l'eau, élimine au fur et à mesure les épluchures ainsi décollées. L'eau, qui s'écoule autour du plateau risque alors de ruisseller alors sur le moteur dont l'étanchéité peut être défaillante. De ce fait, dans les éplucheuses connues à ce jour et dont le moteur est électrique, la sécurité des utilisateurs n'est pas assurée. Evidemment les éplucheuses de légumes ne constituent pas le seul domaine d'application du moteur objet de l'invention. On connait déjà des moteurs à liquide sous pression (FR-A-2283330, 2501298, 2429905 et 2358565). Ces moteurs à liquide sous pression comprennent généralement un cylindre dans lequel un piston délimite deux chambres qui sont alternativement reliées à une source de liquide sous pression sous le contrôle d'un circuit de distribution afin que le piston et la tige qui y est associée soient animés d'un mouvement alternatif de translation qui avec une éventuelle réduction ou amplification est utilisé tel quel ou après transformation en mouvement de rotation alternatif ou intermittent par exemple dans les mécanismes d'aspersion que ce soit, , entre autres domaines, dans des machines de lavage ou dans des installations d'arrosage de terrains. Malheureusement, pour entrainer une machine telle l'éplucheuse citée plus haut, il est généralement demandé un mouvement de rotation continu et rapide ; aussi, le mouvement alternatif ou intermittent ici obtenu ne saurait convenir et bien souvent un tel moteur ne peut donc remplacer un moteur électrique. On connait évidemment des moteurs dans lesquels des buses, portées en bout des bras d'un tourniquet débitent le liquide sous pression. Grâce à la force de réaction due à la sortie du liquide, ce tourniquet est alors entraîné en rotation continue autour de son axe matérialisé par un arbre qui tourne avec lui sur lequel est alors disponible un certain couple moteur. Toutefois, à moins de prévoir des tourniquets d'envergure incompatible avec les limites d'encombrement des machines habituelles, ceux-ci ne fournissent qu'un couple moteur trop faible pour entraîner l'arbre de commande de la plupart des machines telles par exemple les éplucheuses. Par ailleurs, même pendant les moments où l'aspersion de liquide ne serait pas nécessaire, avec un tel moteur, le débit devrait néanmoins être constamment maintenu pendant tout le temps où la rotation doit être assurée et il en résulterait une consommation excessive de liquide sous pression qui, même si sa quantité Bn'est pas limitée, aurait son coût qui se répercuterait fâcheusement sur le prix de revient du travail opéré dans la machine qui comprendrait un tel moteur. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un moteur à liquide sous pression qui tout en étant peu encombrant a son arbre de sortie qui est animé d'un mouvement continu de rotation et offre un couple moteur important. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est un tel moteur dans lequel la consommation de liquide est limitée. A cet effet, l'invention a pour objet un moteur du type cité plus haut, notamment caractérisé en ce que, entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre de commande de la machine est intercalé un dispositif comprenant un arbre mu en rotation par le moteur régulateur ainsi que des moyens qui, dès que cet arbre tourne à une certaine vitesse, court-circuitent l'alimentation en liquide du moteur et débrayent celui-ci pour qu'avec la seule inertie acquise par les pièces qu'il entrai- nait, celles-ci puissent poursuivre librement leur mouvement, et qui, dès que cet arbre tourne à une vitesse insuffisante, réalimentent en liquide le moteur et réembrayent le dit moteur. Elle a également pour objet la machine pourvue d'un tel moteur caractérisé en ce qu'il est traversé par le liquide sous pression consommé par la machine dans son cycle de travail. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une machine pourvue d'un moteur selon l'invention, - figure 2 : à plus grande échelle, une partie essentielle du moteur, - figure 3 : une coupe selon III-III de la figure 1. En se reportant au dessin, on voit que la machine 1 telle une éplucheuse de légumes 2, comprend un moteur 3 entraînant en rotation un plateau 4 logé à l'intérieur d'un cylindre 5 quant à lui immobilisé en rotation par rapport au bâti (non représenté) de la machine 1. Pour cet entraînement en rotation du plateau 4, sur l'arbre 6 de sortie du moteur 3 est, par exemple, montée une roue dentée 7 qui, au moyen d'une transmission 8, est liée en rotation à un pignon 9 calé sur l'arbre 10 placé à l'entrée d'une boîte de renvoi, formée par exemple d'un couple de pignons coniques 11, 12 et dont l'arbre 13 placé à sa sortie est lié en rotation avec le plateau 4 et constitue l'arbre de commande de la machine. Par exemple, la face interne 14 du cylindre 5 et le dessus 15 du plateau 4 offriront un fort coefficient de frottement, que ce soit grâce à leur état de surface et/ou grâce à un matériau dont ils sont revêtus, mais évidemment tout autre moyen d'épluchage pourrait être prévu sans sortir du cadre de l'invention, tels par exemple des couteaux. Dans le premier exemple, lors de la rotation du plateau 4, par la force centrifuge, les légumes 2 sont projetés contre la face interne 14 du cylindre 5 puis brassés et frottés les uns contre les autres et contre la dite face interne du cylindre et le dessus du plateau. Afin d'éliminer les épluchures ainsi décollées des légumes, au dessus des dits légumes 2 est montée au moins une tubulure 16 reliée à une source 17 de liquide sous pression tel de l'eau qui est projeté sur les légumes 2 en au moins un jet puissant 18. Alors entraînées par le liquide, ces épluchures passent par l'interstice 19 réservé entre le bord périphérique du plateau 4 et la face interne 14 du cylindre 5 et chuttent dans une cuvette 21 dans laquelle elles sont à nouveau lavées par au moins une rampe 22 de projection de liquide sous pression chargé d'éliminer les mousses avant que les épluchures soient évacuées par un orifice de vidange 23. Cette rampe 22 d'arrosage des épluchures est donc également reliée à une source 17 de liquide sous pression qui, dans l'exemple représenté, est la même que pour la tubulure 16 d'arrosage des légumes. Lorsqu'ils sont ainsi débarrassés de leur épluchures, les légumes sont extraits du cylindre par exemple par une goulotte de sortie 24 raccordée au cylindre 5 à un niveau qui, pendant la phase d'épluchage, se situe au dessous du plateau 4 mais qui, pendant la phase d'extraction, se situe au dessus du dit plateau. Ces changements de situation s'opèrent évidemment par un coulissement axial du cylindre 5 et/ou du plateau 4 obtenu par tout moyen connu. Le liquide d'arrosage des légumes et des épluchures risquant de s'infiltrer jusque dans la partie de la machine logeant le moteur, afin d'éviter les risques d'électrocution, celui-ci n'est pas raccordé au courant électrique mais consiste en un moteur hydraulique caractérisé en ce que, pour son entraînement, il est traversé par le liquide sous pression consommé par la machine dans son cycle de travail. Traversant simplement le moteur, la machine ne consomme donc plus de liquide que, ce qui lui est nécessaire dans son cycle de travail. Ce moteur comprend, calées sur son arbre de sortie 6, deux manivelles 25 portant chacune un maneton 26, 27, autour de l'axe duquel est articulé l'extrémité de l'une des tiges 28, 29 des pistons 30, 31 guidés en translation chacun dans l'un des cylindres 32, 33 de vérins 34, 35. Ces vérins 34, 35 sont chacun associé au bâti de la machine par un axe d'articulation 36, 37 parallèle à l'axe du maneton. L'un (34) des vérins, dit principal, assure la partie essentielle du travail, l'autre (35) dit auxiliaire n'assure pratiquement que le passage des points morts haut et bas du vérin principal 34. A cet effet, les manivelles 25 des deux manetons 26, 27 forment entre elles un angle droit. Ces vérins 34, 35 consistent en des vérins à double effet intercalés chacun sur l'un des circuits 38 ou 39 dont les entrées sont toutes deux raccordées à la source 17 de liquide sous pression et dont les sorties alimentent l'une la rampe 22 de rinçage des épluchures et l'autre la tubulure 16 d'arrosage des légumes. Dans leur principe de fonctionnement, ces deux circuits 38 et 39 sont identiques et de ce fait il suffit de décrire ci-après l'un des ces circuits (figure 2). Pour chaque circuit donc, sur l'arbre moteur 6 est calée au moins ùne came 40 qui, par l'intermédiaire d'au moins un palpeur 41, 42 commande le tiroir 43 ou 44 d'au moins un distributeur 45, 46 alimentant alternativement l'une (47) ou l'autre (48) des canalisations 47, 48 raccordées aux entrées opposées 49, 50 du vérin correspondant 34 pour alimenter l'une ou l'autre des chambres -51, 52 de ce vérin. Ces canalisations 47, 48 d'alimentation alternative des chambres opposées 51, 52 du vérin 34 passent chacune par la chambre de pilotage 53, 54 de l'une des soupapes 55, 56 interposées chacune sur l'une des canalisations 57, 58 raccordées aux sorties opposées 59, 60 des chambres du vérin 34. Ces soupapes sont d'un type tel qu'elles ferment la sortie 59 ou 60 de la chambre à l'entrée 49, 50 de laquelle, sous le contrôle du distributeur 45, 46, parvient du liquide sous pression et qu'à l'inverse, elles ouvrent cette sortie 59 ou 60 de la chambre à l'entrée 49, 50 de laquelle le distributeur ne canalise pas de liquide sous pression. De ce fait, lorsque le distributeur alimente une chambre 51, la soupape 55 de sortie de celle-ci se ferme et le liquide tend à pousser le piston 30. Le piston chasse alors le liquide présent dans l'autre chambre 52, lequel liquide s'échappe par la sortie 60 de cette autre chambre dont la soupape de sortie 56 est ouverte puisque la canalisation 48 qui pourrait l'alimenter, ne reçoit pas de liquide sous pression. Au terme de la translation du piston, la tige 28 de ce piston a commandé une telle rotation de l'arbre moteur 6 que la came 40 inverse à son tour la position du distributeur 45, 46 et ainsi de suite. Dans un mode préféré, le distributeur 45, 46 comprendra pour chaque canalisation 47, 48 des tiroirs distincts 43, 44 commandés chacun par un palpeur différent 41, 42 pour permettre d'assurer la coupure d'alimentation des deux canalisations 47, 48 pendant le temps nécessaire à l'inversion de l'alimentation et éviter ainsi qu'à un instant donné, le liquide sous pression agisse sur les deux faces du piston. Ces deux palpeurs peuvent néanmoins être commandés par une même came 40 dont le chemin 61 commandant l'ouverture est un arc d'-angle au centre inférieur à celui du chemin 62 commandant la fermeture directement ou par l'intermédiaire d'un ressort de rappel 63. Les soupapes 55, 56 comprennent également un ressort 64 rappelant la soupape mais ici en position d'ouverture lorsque son action n'est pas contrariée par l'action d'une pression de liquide dans la chambre de pilotage 53, 54 correspondante. Pour la commande de la machine qui le comprend, un tel moteur pourrait classiquement être constamment alimenté en liquide sous pression même si momentanément le cycle de travail de la machine ne nécessite pas un débit de ce liquide. Selon une caractéristique essentielle de l'invention entre l'arbre de sortie 6 du moteur 3 et l'arbre 13 de comman de la machine est intercalé un dispositif 65 comprenant un arbre 66 mu en rotation par le moteur (figure 3) ainsi que des moyens 67 à 81 qui, dès que cet arbre tourne à une certaine vitesse, court-circuitent l'alimentation en liquide du moteur et débrayent celui-ci pour qu'avec la seule inertie acquise par les pièces qu'il entraînait, celles-ci puissent poursuivre librement leur mouvement et qui, dès que cet arbre 66 tourne à une vitesse insuffisante, réalimentent en liquide le moteur et réembrayent le dit moteur. Dans l'exemple représenté, le dispositif a son arbre 66 qui est guidé en rotation par deux paliers 67, 68 sur lequel sont montées deux roues dentées 69, 70 reliées l'une (69) à l'arbre moteur et l'autre (70) à l'arbre 9 de commande de la machine. La roue dentée 70 reliée à l'arbre 13 de commande de la machine est continuellement liée en rotation avec l'arbre 66 du dispositif 65 alors que la roue dentée 69 reliée à l'arbre de sortie 6 du moteur 3 et associé à l'arbre 66 du dispositif 65 par l'intermédiaire d'un embrayage/débrayage 71 de tout type connu. Par exemple, cet embrayage sera commandé par une tige 72 traversant le perçage axial 73 de l'arbre 66 du dispositif 65. Sur cet arbre 66 du dispositif 65 est également calée la bague d'entrainement 74 d'un régulateur de vitesse comprenant des masselottes 75 reliées à cette bague 74 par un jeu de biellettes^76, 77. On comprend qu'en cas d'augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre 66, par la force centrifuge, les masselottes 75 tendent à s'écarter et contre l'action de ressorts de rappels 78, commandent ainsi l'articulation des biellettes 76, 77 qui sont par ailleurs associées à une bague 79 liée en translation avec la tige 72 de commande de l'embrayage 71. Outre cet embrayage, cette tige 72 actionne le dispositif 80 de commande d'une soupape 81 qui, alternativement, court-circuite et alimente en liquide le moteur 3. Outre leur rôle dans le dispositif ci-dessus, les masselottes 75 ont évidemment l'avantage d'augmenter l'inertie dont bénéficieront les pièces qui étaient calées par le moteur. REVENDICATIONS 1. Moteur à liquide sous pression de préférence pour entraîner un arbre (13) de commande d'une machine (1) qui, dans son cycle de travail, consomme un tel liquide, et notamment un moteur (3), qui entraîne en rotation un arbre de sortie (6) qui, par une transmission (8) pourra à son tour entraîner le dit arbre (13) de commande de la machine (1), ce moteur étant CARACTERISE en ce que, entre l'arbre de sortie (6) du moteur (3) et l'arbre (13) de commande de la machine, est intercalé un dispositif (65) comprenant un arbre (66) mu en rotation par le moteur ainsi que des moyens (67 à 81) qui, dès que cet arbre tourne à une certaine vitesse, court-circuitent l'alimentation en liquide du moteur et débrayent celui-ci pour qu'avec la seule inertie acquise par les pièces qu'il entraînait, celles-ci puissent poursuivre librement leur mouvement et qui, dès que cet arbre (66) tourne à une vitesse insuffisante, réalimentent en liquide le moteur et réembrayent celui-ci. 2. Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif (65) a son arbre (66) qui est guidé en rotation par deux paliers (67, 68) sur lequel sont montées deux roues dentées (69, 70) reliées l'une (69) à l'arbre moteur et l'autre (70) à lrarbre (i3) de commande de la machine et en ce que la roue dentée (70) reliée à l'arbre (13) de commande de la machine est continuellement liée en rotation avec l'arbre (66) du dispositif (65) alors que la roue dentée (69) reliée à l'arbre de sortie (6) du moteur (3) n'est associée à l'arbre (66) du dispositif (65) que par l'intermédiaire d'un embrayage/débrayage (71). 3. Moteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que 1'embrayage est commandé par une tige (72) traversant un perçage axial (73) de l'arbre (66) du dispositif (65). 4. Moteur selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que sur l'arbre (66) du dispositif (65) est calée une bague d'entraînement (74) d'un régulateur de vitesse comprenant des masselottes (75) reliées à cette bague (74) par un jeu de biellettes (76, 77), par ailleurs associées à une bague (79) liée en translation avec la tige (72) de commande de l'embrayage (71). 5. Moteur selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que, outre à l'embrayage, la tige (72) est associée au dispositif (80) de commande d'une soupape (81) qui, alternativement, court-circuite et alimente le moteur (3) en liquide sous pression. 6. Machine, et plus particulièrement mais non exclusivement, une machine (1) telle une éplucheuse de légumes qui, dans son cycle de travail, consomme du liquide sous pression, laquelle machine, qui comprend un arbre de commande (13) relié à un arbre (6) de sortie d'un moteur (3), est CARACTERISEE en ce que ce moteur (3) est un moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.