Brevet FR2558922A1 — publié le 19850802

L'invention est relative à un dispositif d'obturation pour une conduite de circulation d'un fluide. l'invention s'applique de manière préférentielle, mais non limitative, à l'obturation de conduites de circulation de fluide dans les engins de pulvérisation agricole. Ces engins comportent une rampe en plusieurs tronçons, chaque tronçon étant équipé d'une pluralité de buses de pulvérisation qui sont commandées, soit individuellement, soit simultanément, soit encore par groupes, ou qui sont seulement soumises à l'action d'un obturateur passif, c'est-à-dire non commandé ,pour la délivrance contrôlée du liquide de pulvérisation vers la buse concernée. Ces dispositifs d'obturation constituent donc, selon leur conception, soit un moyen pour la distribution contrée du fluide, soit simplement un anti-goutte, soit un organe remplissant ces deux fonctions. l'invention a pour but de proposer un dispositif de ce genre qui soit de structure simple, de montage et de démontage aisés, et permettant un accès aisé à ses éléments constituants sans nécessiter la dépose d'une partie importante de l'installation. Un autre but préférentiel de l'invention est de proposer un dispositif de ce genre qui, en outre, permette d'utiliser deux membranes identiques, quoique de sections actives différentes. Un autre but préférentiel encore de l'invention est de proposer un dispositif de ce genre qui puisse, au choix de l'utilisateur, constituer soit à la fois un antigoutte et un obturateur commandé, soit seulement un antigoutte Ces buts, et d'autres, sont atteints grâce au dispositif d'obturation selon l'invention qui comporte: - un corps présentant un premier canal ou passage d'arrivée du fluide à distribuer; un second canal ou passage de départ du fluide vers un organe d'utilisation, notamment une buse de pulvérisation, les premier et second canaux débouchant sur l'extérieur du corps, à une extré mité de celui-ci; une pièce de fermeture assujettie à ladite extrémité par des moyens de fixation; une membrane souple d'obturation serrée par la pièce de fermeture contre le corps pour pouvoir obturer l'un au moins desdits canaux ; et des moyens d'actionnement sollicitant la membrane vers sa position d'obturation dudit canal, la membrane et les moyens d'actionnement étant logés dans la pièce de fermeture et maintenus en place par celle-ci par empilement, de sorte que, au démontage de ladite pièce de fermeture, ladite extrémité du corps, les extrémités des premier et second canaux, la membrane et les moyens d'ac tionnement soient directement accessibles. Ainsi, avec un tel dispositif, on accède directement et facilement non seulement aux extrémités des deux canaux qui débouchent sur l'extérieur, mais encore à la membrane et aux moyens d'actionnement qui sont simplement placés dans la pièce de fermeture par empilement, en vue des travaux habituels d'entretien et de vérification. De préférence et par exemple, les moyens de fixation de la pièce de fermeture sur le corps sont du type à vis, la pièce de fermeture étant directement vissée sur ledit corps. Suivant un mode de réalisation particulier, les premier et second canaux débouchent perpendiculairement sur une face plane commune extrême dudit corps. Un piston peut être disposé entre la membrane et les moyens d'actionnement. Dans le mode d'application où le dispositif selon l'invention ne constitue qu'un anti-goutte, les moyens d'actionnement peuvent être constitués par un ressort de compression qui est disposé entre une paroi arrière de la pièce de fermeture et ladite membrane, le ressort agissant sur la membrane de préférence avec interposition du piston ci-dessus. Dans l'autre application où le dispositif selon l'invention est destiné à constiper non seulement un antigoutte mais également un obturateur commandé, la pièce de fermeture comporte, du côté de sa paroi arrière, une cham bre en communication avec un fluide de commande d'obturation, une seconde membrane étant disposée entre ladite paroi arrière et la première membrane, le dispositif comportant au surplus une bague entretoise disposée entre les deux membranes pour le serrage axial de celles-ci avec étanchéité périphérique , et un piston de couplage disposé entre les membranes, ce piston étant mobile axialement sous l'action de l'une des membranes pour déplacer l'autre, dans un sens sous l'effet de la pression du fluide à distribuer, et dans l'autre sens sous l'effet de la pression du fluide de commande d'obturation. Suivant un mode de réalisation préféré, les deux membranes sont identiques, et donc interchangeables, et la bague entretoise présente un alésage intérieur en gradin pour définir sur les membranes des sections actives différentes. Ainsi, dans le cas où le fluide à distribuer est fourni à haute pression, il est néanmoins possible de réaliser l'obturation à l'aide d'un fluide de commandè d'obturation, par exemple de l'air, qui est fourni à une pression nettement plus faible, le rapport des sections actives des membranes définissant le rapport des pressions utilisables. Suivant une réalisation particulière, la paroi arrière de la pièce de fermeture est constituée par une piè- ce séparée qui est sollicitée vers la position de fermeture par appui de la part de la pièce de fermeture, cette pièce séparée étant reliée à la source de fluide de commande d' obturation, et l'ensemble étant tel que la pièce de fermetu re peut être montée et démontée, notamment par vissage ou dévissage, sans que la pièce séparée doive être déplacée en meme temps. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description quivasuivre et en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig 1 est une vue éclatée , partiellement en coupe et partiellement en élévation, d'une buse multiple de pulvérisation agricole équipée du dispositif d'obturation selon l'invention; Fig 2 est une vue analogue à la fig 1, le dispositif étant assemblé sur la buse; Fig 3 est une vue analogue à la fig 2 et relative à une variante de réalisation; et Fig 4 est encore une vue analogue à la fig 2 et relative à une autre variante, dans l'application du dispositif à la constitution d'un anti-goutte passif. On a représenté, à titre d'exemple, sur les dessins, l'application du dispositif selon l'invention à une buse multiple de pulvérisation agricole La buse comporte un corps principal 1 dont une extrémité présente un raccord 2 pour son branchement à une conduite nourricière alimentant l'ensemble des buses, par exemple d'une rampe. Le liquide à pulvériser pénètre dans le corps de buse 1 par un premier canal 3 et en sort par un second canal 4 aboutissant à un corps auxiliaire rotatif 5 alimentant, selon la positionaagulaire choisie, l'une ou l'autre de plusieurs buses de pulvérisation 6 Le premier canal d'arrivée 3 s'étend sur toute lia longueur du corps 1 et il débouche, à l'opposé du raccord 2, sur une face plane 7, perpendiculaire à la direction gé- nérale du canal 3 .Sur cette face 7 débouche également le second canal 4 d'alimentation du corps auxiliaire 5. Ainsi, le liquide à pulvériser pénètre dans le corps de buse 1 par le canal 3 et en sort par le canal 4 la communication entre les canaux 3 et 4 se faisant à l'extérieur du corps 1, au delà de la face terminale 7, par des moyens décrits ci-après. Dans le mode de réalisation des fig 1 et 2, le dispositif d'obturation selon l'invention comporte :une première membrane 8, de section circulaire, propre à venir se plaquer contre la face terminale 7 et, ainsi, a' obturer les extrémités des deux canaux 3 et 4 ; une entretoise annul aire 9 agencée pour plaquer la membrane 8 contre la face terminale 7; un piston flottant 10, propre à évoluer dans l'alésage intérieur de l'entretoise 9 pour plaquer 'a partie centrale de la membrane 8 contre les extrémités des canaux 3 et 4, ces extrémités étant situées au voisinage de la partie centrale de la face terminale 7; une membrane arrière 11, de préférence identique à la membrane avant 8; et une pièce de fermeture 12 qui peut être fixée de manière démontable sur le corps 1, par exemple par coopération d'un filetage extérieur 13 du corps I et d'un taraudage intérieur 14 de la pièce 12. La pièce de fermeture 12 comporte une paroi arrière 15 qui présente un épaulement 16, dirigé vers la face terminale 7 pour coopérer avec la zone marginale périphérique de la membrane arrière-11. Au montage ( fig 2), l'épaulement 16 plaque l'ensemble constitué par la membrane avant 8, la bague entretoise 9 et la membrane arrière Il contre la surface annulaire périphérique de la face terminale 7 du corps de buse 1, le piston 10 pouvant, comme montré à la fig 2, évoluer librement, mais de façon limitée, en direction axiale dans la bague entretoise 9. La paroi arrière 15 de la pièce de fermeture 12 présente un canal axial 21 qui débouche intérieurement dans une chambre 17 ménagée derrière l'épaulement 16, et extérieurement sur la face extérieure terminale 18 de la pièce de fermeture 12. Sur le canal 21 est branché, de façon étanche, un raccord 19 en T interposé sur une conduite 20 d'alimentation en fluide sous pression de commande d'obtu- ration, la conduite 20 alimentant toutes les buses ou une partie seulement de celles-ci; en variante, la-conduite 20 pourrait n'alimenter qu'une seule buse. En fonctionnement, le fluide à pulvériser est délivré en permanence dans le canal 3, sous une pression définie par la pompe d'alimentation, tandis que la chambre arrière 17 est soumise à la pression régnant dans la conduite 20. L'équipage mobile constitué par les deux membranes 8, 11 et le piston 10 est donc soumis à des actions antagonistes le sollicitant dans un sens ou dans l'autre suivant les forces appliquées. Dans la position de la fig 2, l'action de la pression régnant dans la chambre arrière 17 1' emporte sur l'action de la pression du liquide à pulvéri ssr régnant dans le canal 3.Pour cette position, la membrane arrière Il est déplacée vers le corps de buse 1 et entraîne le piston 10 qui, à son tour, plaque la membrane avant 8 contre la face terminale 7 du corps 1, de façon à obturer le canal d'arrivée 3 et à interrompre ainsi la fourniture du fluide de pulvérisation au canal de sortie 4 et donc aux buses 6 Au contraire, quand l'action de la pression du fluide de pulvérisation l'emporte sur l'action de la pression régnant dans la chambre arrière7, la membrane 8 se déforme vers l'arrière et, de façon analogue à ce qui précède, elle repousse le piston 10 et la membrane arrière 11. il est bon de noter que, du fait de l'existence de la chambre arrière 17 et du fait que le piston 10 présente à l'arrière un diamètre non sensiblement inférieur à celui de la chambre 17, la membrane arrière Il ne vient pas obturer le canal 2 Quand le canal 3 n'est pas obturé, il existe donc, au-delà de la face terminale 7, une chambre ( non représentée) , définie par cette face terminale 7 et la membrane avant 8 déformée , cette chambre permettant le passage du liquide de pulvérisation du canal 3 au canal de sortie 4. La membrane avant 8 est donc soumise à une force qui tend à l'écarter de la face terminale 7, cette force dépendant non seulement de la pression du fluide de pulvérisation, mais également de la section active de la membrane 8, cette section étant définie par le diamètre de l'alésage interne de la bague entretoise 9 sur la face où elle coopère avec la membrane 8. Suivant une caractéristique préférée de l'invention, l'entretoise 9 est du type à gradin, c'est-à-dire qu' elle définit sur les membranes 8 et Il des sections actives différentes, bien que ces deux membranes puissent avoir le même diamètre extérieur et donc être identiques et interchangeables, ce qui , d'une part, évite une interversion de membranes au montage et, d'autre part, facilite l'approvisionnement et le stock Un avantage particulier de l'utilisation de membranes à sections actives différentes, la section active de la membrane 8 étant inférieure à la section active de la membrane arrière 11, réside en ce que,dans le cas particulier où l'on utilise des pompes à piston pour délivrer le fluide à pulvériser, la pression de ce fluide est très importante, de l'ordre de 20bars, pression que l'on peut difficilement obtenir pour le fluide de commande d'obturation circulant dans la conduite 20. Un avantage déterminant du dispositif selon l'invention réside en ce que l'empilement constitué par la membrane avant 8, l'entretoise 9, le piston 10 et la membrane 11 est retenu dans la pièce de fermeture 12 et mis en place du seul fait que cette pièce de fermeture est assujettie au corps de buse 1. Il s'ensuit que,pour le montage, il suffit de placer l'empilement à l'intérieur de la pièce de fermeture 12 et de fixer celle-ci sur le corps 1 sans avoir, au préalable, à monter cet empilement sur le corps de buse. Un autre avantage déterminant du dispositif selon l'invention réside en ce que, pour les travaux d'entretien, de vérification ou de nettoyage, il suffit de désolidariser la pièce de fermeture 12 d'avec le corps de buse 1 pour rendre accessibles les deux extrémités des canaux 3 4, ainsi que l'intérieur de la pièce 12 et -que les organes constitutifs du dispositif qui peuvent tre facilement sortis de la pièce de fermeture 12, et ce sans qu'il soit besoin de démonter également une partie de l'installation, à l'exception éventuellement de la conduite 20 si le raccord 19 n'est pas équipé d'un joint tournant ou si la conduite 20 n'est pas suffisamment souple ou extensible pour permettre au raccord 19 de tourner avec la pièce de fermeture 12 lors du dévissage. Le mode de réalisation de la fig 3 vise précisément à éviter le démontage du raccord 19 ou de la conduite 20 lors du montage et du démontage de la pièce de fermeture 12. Dans ce mode de réalisation, la paroi arrière 15 est constituée par une pièce séparée, en liaison unilatérale axiale avec le reste de la pièce de fermeture 12, la coopération se faisant par un épaulement 22 de la pièce 15, tourné vers l'arrière, et un épaulement 23 de la pièce de fermeture 12, tourné vers l'avant . La pièce séparée 15 comporte une partie avant 15a, de diamètre extérieur à peu près égal auxdiamètres extérieurs des membranes et de l'entretoise 9, et une queue arrière 15b, de diamètre plus faible, reçue dans un alésage 24 de la pièce de fermeture 12.De façon correspondante, la pièce séparée 15 comporte le canal axial 21 d'admission du fluide sous pression de commande d'obturation, et l'épaulement avant 16, et elle définit la chambre 17. Pour le reste, le mode de réalisation de la fig 3 est identique à celui des fig 1 et 2, à la description desquelles on pourra se reporter. On a représenté à la fig 4 un autre mode de réalisation et un autre mode d'application du dispositif selon l'invention. Selon cette variante, le dispositif constitue un anti-goutte passif, et non pas un dispositif d'obturation commandée en même temps qu'un anti-goutte. A l'intérieur de la pièce de fermeture 12, qui est analogue à celle des fig 1 et 2, ou qui peut même être identique, comme représenté, en équipant par exemple cette pièce de fermeture d'non bouchon arrière 25 fermant le canal 21 pour éviter l'intro- duction de souillures, est disposé un empilement constitué par la membrane 8, un piston de poussée 26 et un ressort de compression 27 prenant appui , à l'avant, contre la face arrière du piston 26, dûment épaulée à cet effet, et, à l1ar- rière, contre la face avant de la paroi arrière 15,avec interposition éventuelle de rondelles 28 de réglage. Le piston, 26, le ressort 27 et les rondelles 28 sont par exemple logés dans une douille entretoise 29 prenant appui contre la face arrière de la membrane 8 et contre la face avant de la paroi arrière 15 pour plaquer la membrane 8 contre le corps 1 lors du serrage de la pièce de fermeture 12. Avec un tel agencement, quand la pression dans le canal d'arrivée 3 baisse, par suite d'une commande de cessation de pulvérisation, le ressort 27 plaque la membrane 8 contre ce canal 3 pour assurer sa fermeture immédiate et éviter ainsi le goutte à goutte L'agencement de la fig 4 présente, en commun avec les autres agencements précédents, les avantages qui résident en ce que , d'une part, on peut facilement accéder aux canaux 3 et 4 ainsi qu'aux constituants du dispositif d'obturation , au démontage de la pièce de fermeture 12 et, d'autre part, pour le montage il suffit d'empiler ces constituants à l'intérieur de la pièce de fermeture 12 et de fixer celle-ci au corps de buse 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation,non plus qu'aux modes d'application, qui ont été décrits ; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. C'est ainsi, par exemple, que les canaux 3, 4 pourraient être coaxiaux, pour des raisons de facilité de fabrication. Par ailleurs, l'extrémité 7 du corps de buse 1 et la pièce de fermeture peuvent, par rapport au corps auxiliaire ou revolver 5 portant les buses 6, être situées, dans l'espace, indifféremment au-dessus, au- dessous, a droite ou à gauche. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'obturation pour conduite de circulation de fluide, caractérisé par le fait qutil comporte: un corps(1)présentant un premier canal ou passage (3) d'arrivée du fluide à distribuer; un second canal ou passage (4) de départ dudit fluide vers un organe d'utilisation (5, 6), notamment une buse de pulvérisation, les premier et second canaux (3, 4) débouchant sur l'extérieur du corps (1), à l'extrémité (7) de celui-ci; une pièce de fermeture (12) assujettie à ladite extrémité (7) par des moyens de fixation (13, 14); une membrane souple d'obturation (8) serrée par la pièce de fermeture (12) contre le corps (1) pour pouvoir obturer l'un au moins desdits canaux (3, 4); et des moyens d'actionnement ( 9, 10, 11; 26, 27) sollicitant la membrane vers sa position d'obturation dudit canal, la membrane et les moyens d'actionnement étant logés dans la pièce de fermeture (12) et maintenus en place par celle-ci par empilement, de sorte que, au démontage de ladite pièce de fermeture , ladite extrémité (7) du corps (1), les extrémités des premier et second canaux (3, 4), la membrane (8) et les moyens d'actionnement soient directement accessibles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de fixation (13, 14) sont du type à vis. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les premier et second canaux (3,4) débouchent perpendiculairement sur une face plane extrême dudit corps (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un piston (10; 26) de poussée de la membrane (8) vers sa position d'obturation. 5. Dispositif selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte, pour la réalisation d'un anti-goutte passif, un ressort (27) disposé entre une paroi arrière (15) de la pièce de fermeture et ladite membrane , par l'intermédiaire d'une pièce de poussée (26). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une douille entretoise (29) est dispose entre la membrane (8) et la paroi arrière (15) de la pièce de fermeture (12) pour plaquer ladite membrane contre ladite extrémité (7) lors du montage de la pièce de fermeture 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que, pour la réalisation d'un obturateur commandé par un fluide sous pression, la pièce de fermeture (12) comporte, du côté de sa paroi arrière (15), une cambre (17) en communication avec un fluide sous pression pour la commande de l'obturation, une seconde membrane (11) étant disposée entre ladite paroi arrière (15) et la première membrane (8), le dispositif comportant au surplus une bague entretoise (9) disposée entre les deux membranes pour le serrage axial de celles avec étanchéité périphérique , et un piston de couplage (10) disposé en- tre les membranes, ce piston/mobile axialement sous l'action de l'une des membranes pour déplacer l'autre, dans un. sens sous l'effet de la pression du fluide à distribuer et dans l'autre sens sous l'effet de la pression du fluide de commande d'obturation. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les deux membranes (8, 11) sont identiques et que la bague entretoise présente un alésage in- prieur en gradin pour finir sur les membranes des sec tios actives différentes, la section active du côte du fluide à distribuer étant de préférence inférieuxeà la section active du côté du fluide de commande d'obturation pour permettre une obturation à l'aide d'un fluide à pression relativement faible bien que le fluide à distribuer soit fourni à haute pression. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que la paroi arrière (15) de la pièce de fermeture est constitue par une pièce séparée sollicitée vers la position de fermeture par appui de la part de la pièce de fermeture, la pièce séparée étant reliée à a source de fluide de commande d'obtura tion, et l'ensemble étant tel que la pièce de fermeture (12) peut être montée et démontée sans que la pièce séparée doive être déplacée en même temps. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que la paroi arrière (15) de la pièce de fermeture définit, avec la membrane arrière (11), une chambre (17) qui communique avec une conduite(20) d'alimentation en fluide sous pression pour la commande d'obturation par un canal (21) de la paroi arrière (15), l'équipage mobile de l'obturateur, notamment le piston (10), étant agencé pour que la membrane arrière (11) ne vienne pas obturer le canal (21)