Brevet FR2569779A1 — publié le 19860307

DISPOSITIF D'INJECTION DOSEUR ET INSTALLATION D'IRRIGATION EN COMPORTANT L'APPLICATION La présente invention concerne les dispositifs d'injection du type de ceux qui conviennent pour équiper des installations d'irrigation, où ils permettent d'injecter, dans un circuit d'eau, des additifs sous forme liquide tels que des engrais. L'invention vise notamment à résoudre, mieux que les dispositifs antérieurs, les problèmes particuliers que pose l'application au domaine de l'irrigation, notamment dans la nécessité de pouvoir injecter simultanment deux produits différents qui, n'étant pas miscibles, ne peuvent pas être injectés sous forme d'un mélange préalablement préparé. Elle a pour objet un dispositif d'injection à double corps, spécialement conçu à cet effet. Elle s1 étend à une installation d'irrigation intégrant un tel dispositif, étant entendu, toutefois, que sa portée ne se limite pas à cette application particulière et qu'elle s'étend, au contraire, à toute autre application où le même dispositif pourrait trouver un emploi avantageux. L'invention propose ainsi un dispositif d'injection doseur, caractérisé en ce qu'il comporte une premiere et une seconde pompes doseuses, disposées symétriquement en opposition de part et d'autre d'un système de commande commun, lesdites pompes doseuses comportant chacune un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement pour un produit à injecter et une chambre de dosage dudit produit à injecter, de volume variable sous l'effet d'un piston doseur mobile dans ladite chambre et en ce que ledit système de commande comprend un piston d'appoint commun, mobile dans une chambre de pompe d'appoint à double effet et rigidement lié aux deux pistons des pompes doseuses en opposition, et des moyens pour distribuer un fluide de commande, simultanément dans la chambre de pompe d'appoint et dans l'une des chambres des pompes doseuses, alternativement de part et d'autre du piston d'appoint, et dans celle des chambres de pompes doseuses où le piston doseur correspondant se déplace dans le même sens que le piston d'appoint. Le distributeur de fluide de commande peut être réalisé de toute manière en elle-même classique. Il permet de commander les déplacements des deux pistons doseurs avec un surplus relativement faible de pression, tandis que la pression de ce fluide dans le corps de pompe d'appoint, équilibre l'essentiel de la pression à laquelle est soumis chaque piston doseur sur sa face opposée, dans la chambre de pompe doseuse correspondante. Dans toutes les installations où le dispositif selon l'invention est destiné à permettre l'injection dans un circuit de fluide, tel que celui d'un circuit d'eau d'arrosage, on a, en général, intérêt à utiliser comme fluide de commande dans le distributeur, du fluide prélevé sur ce circuit, qui se trouvera donc à une pression voisine de celle qu'il faut vaincre lors de l'injection dans le circuit. Par ailleurs, il convient de remarquer que cet équilibrage de pression est réalisé d'une manière particulièrement efficace et économique dans le dispositif selon l'invention, dans le cadre de la commande combinée des deux corps de pompes doseuses par le système de commande commun. L'installation d'irrigation selon l'invention, se caractérise essentiellement en ce qu'elle comporte un dispositif d'injection doseur tel que déjà défini, associé à un circuit d'eau d'arrosage, des moyens de prélèvement d'eau d'un côté amont dudit circuit, pour l'alimentation des moyens de distribution de fluide de commande, et à des conduites de liaison reliant chacune des conduites de refoulement des pompes doseuses à un côté aval dudit circuit. De préférence, l'installation comporte, en outre, des moyens pour régler la quantité de produit dssé, par la course du piston d'appoint, en fonction du débit circulant dans ledit circuit. On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par la figure unique annexée. En référence à cette figure, le dispositif selon l'invention est décrit dans le cadre de son application à l'injection de deux produits dans le circuit d'eau d'arrosage traitant d'une installationd'irrigation, Les deux produits pourraient être en réalité issus d'une meme solution mère, mais il est plus fréquent d'avoir à injecter de la sortie, deux liquides différents, non miscibles, issus donc de deux récipients d'approvisionnement en solution mère Ces derniers n'ont pas été représentés sur la figure. Le dispositif permet d'en injecter"régulièrement des quantités dosées, ces quantités étant elles-mêmes réglables. Les quantités injectées peuvent être identiques ou différentes pour les deux produits, mais dans le cas d'un réglage variable, elles varient proportionnellement l'une à l'autre. La figure montre que le dispositif comporte deux pompes doseuses 10 et 20, disposées symétriquement en opposition de part et d'autre d'un système central de commande 30. Pour une part, ces pompes sont réalisées chacune d'une manière en elle-même classique. Elles comportent ainsi chacune, avec une différence dune dizaine dans leur chiffre de référence sur la figure, une chambre 11 ou 21 dans laquelle se meut longitudinalement un piston 12 ou 22. Vers l'extérieur du système de commande central, chacune de ces chambres, 11 par exemple, communique par des canaux 13 ménagés dans le corps de pompe 10 avec respectivement une tubulure d'aspiration 14 et une tubulure de refoulement 15. L'ouverture des orifices de communication entre les canaux et les tubulures est déterminée par, respectivement, un clapet d'aspiration 16 et un clapet de refoulement 17. Il s'agit de clapets à billes, rappelés par ressort, qui sont montés en position de sorte que, suivant que le déplacement du piston correspondant 12 correspond à un compression ou à une dépression, les clapets soient en alternance l'un fermé tandis que l'autre est ouvert. Les tubulures d'aspiration 14 et 24 des pompes 10 et 20 respectivement, sont reliées au récipient d'alimentation en solution mère. Les tubulures de refoulement 15 et 25 sont branchées sur le circuit d'eau d'arrosage 1, du côté aval de celui-ci, grâce à des conduites de liaison 18 et 19, branchées sur des raccords 2 et 3 interposés sur le circuit. Le système central de commande comporte essentiellement un ensemble mécanique d'équilibrage de pression associé à un distributeur de fluide de commande. L'ensemble cité relie fonctionnellement ensemble les deux pompes doseuses comme le ferait, en quelque sorte, une connexion rigide entre deux pompes à piston à double effet. Ainsi, il comprend, une chambre 31, de volume variable, formée dans un corps de pompe d'appoint, dans laquelle se déplace un piston d'appoint 32. La chambre 31 est disposée longitudinalement dans le prolongement des deux chambres tl et 21, entre elles deux. Le piston d'appoint 32 est donc disposé de la même manière entre les deux pistons 12 et 22. Il est relié rigidement à ces derniers par des tiges 33 et 34. Par contre, la chambre d'appoint centrale 31 est étanche par rapport aux deux chambres 11 et 21, les tiges 33 et 34 coulissant sur des joints d'étanchéité des deux parties 35 et 36 du corps de pompe d'appoint. Par des canaux ménagés dans ces derniers2 le fluide de commande est dirigé sur les face souhaitables des pistons, sous la commande du distributeur. Le distributeur 40 comporte quatre vannes 41, 42, 43 et 44 qui sont individuellement coìwmandées en ouverture et en fermeture à partir d'un coffret électronique 50. Il est alimenté par une conduite 45, reliée à un raccord 4 interposé sur la canalisation d'eau 1. Le fluide de commande est donc de l'eau prélevée sur ce circuit, à la même pression, du côté amont. A la sortie du distributeur, il est rejeté par une conduite d'évacuation 46, laquelle pourrait éventuellement faire retour au circuit d'arrosage. Les vannes sont disposées en sortie, deux par deux, sur deux conduites du distributeur reliées en parallèle entre les conduites 45 et 46, les vannes 41 et 43 en sortie sur la conduite 47 et les vannes 42 et 44 en sortie sur la conduite 48. Entre les vannes 41 et 43, la conduite 47 alimente, en parallèle, deux canaux du système central 51 et 52. Le canal 51 débouche dans la chambre de pompe d'appoint 31, du côté du piston 31 qui se trouve à gauche sur la figure. Le canal 52 débouche dans la chambre 21 de la pompe doseuse située à droite, donc également sur la face à gauche du piston 22. De manière équivalente, la conduite 48 du distributeur est reliée, en un point intermédiaire entre les vannes 42 et 44, à des canaux 53 et 54, le canal 53 débouchant dans la chambre centrale 31, du côté de la face droite du piston 32 et le canal 54 dans la chambre 11 de l'autre pompe, du côté de la face à droite du piston 12. La commande du distributeur est assurée de manière à ouvrir alternativement, soit les vannes 41 et 44 ensemble, soit les vannes 42 et 43 ensemble, comme illustré sur la figure. Il en résulte que, lorsque la pression du fluide de commande est admise, par exemple sur la face droite du piston 12, pour vider la quantité dosée dans la première pompe, elle est appliquée simultanément sur la face droite du piston 32. Dans le mee temps, le fluide initialement présent, en équilibre sur l'autre face du piston 32, est évacué. Le piston 22 est entrainé par le même mouvement du piston d'appoint, dans le sens d'une aspiration de produit à doser dans la seconde pompe.Le déplacement de 11 ensemble des pistons sz effectue en sens inverse dès que les vannes 4? et 43 sont fermées et les vannes lii et 44 sont ouvertes. On a déjà dit que la quantité de produit dosé à chaque déplacement du piston dans les pompes 10 et 20, peut être identique ou différente. Elle dépend, dans chacune, du diamètre du piston, la longueur étant par contre identique dans les deux pompes. Il est, en outre, prévu de pouvoir faire varier cette longueur en réglant la course, au niveau du piston d'appoint 32. A cet effet, celui-ci est réalisé en un matériau magnétique, pour pouvoir coopérer avec un détecteur de fin de course 55, monté à l'extérieur de la chambre 31. Ce détecteur peut coulisser le long de la chambre. Sa position est donc réglable. Le coffret de commande 50 détermine l'actionnement des vannes du distributeur à partir de l'information traduisant la détection du piston 32.La course de ce dernier peut être ainsi réglée en fonction du débit que l'on désire assurer pour les produits, à l'injection dans les circuits d'eau. Un réglage automatique, asservi au débit d'eau, peut être également assurer grâce à des informations reçues au coffret de commande 50, à partir d'un compteur d'eau 6, interposé sur le circuit entre le raccord de prélèvement 4 et les raccords d'injection 2 et 3. On comprend de ce qui précède, que chaque piston est en permanence en équilibre entre deux pressions qui sont très voisines, sur ses faces opposées. On comprend aussi que les déplacements des pistons sont assurés avec une dépense d'énergie très réduite et que la synchronisation des commandes fait que le déplacement de l'un des pistons, poussé dans le sens du refoulement du produit dosé, entraine toujours une traction de l'autre piston dans le sens de l'aspiration. Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation parti culier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportées à la zéalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'injection doseur, caractérisé en ce qu'il comporte une première (10) et une seconde (20) pompes doseuses, disposées symétriquementen opposition de part et d'autre d'un système de commande commun (30), lesdites pompes doseuses comportart chacune un conduit d'aspiration (14, 24) et un conduit de refoulement (15, 25) pour un produit à injecter et une chambre de dosage (11, 2t) dudit produit à injecter, de volume variable sous l'effet d'un piston doseur mobile (12, 22) dans ladite chambre, et en ce que ledit système de commande (30) comprend un piston d'appoint commun (32), mobile dans une chambre de pompe d'appoint (31) à double effet et rigidement lié aux deux pistons des pompes doseuses en opposition, et des moyens (40) pour distribuer un fluide de commande, simultanément dans la chambre de pompe d'appoint (31) et dans l'une des chambres des pompes doseuses, alternativement de part et d'autre du piston d'appoint (32), et dans celle des chambres de pompes doseuses où le piston doseur correspondant se déplace dans le même sens que le piston d'appoint. 2. Dispositif d'injection doseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (40) pour distribuer le fluide de commande comprennent quatre vannes (41, 42, 43, 44) disposées deux par deux (41, 43) en sortie sur la conduite 47 et (42, 44) en sortie sur la conduite 48. 3. Dispositif d'injection doseur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (50) tels qu'un coffret électronique commandant alternativement l'ouverture, soit des vannes (41, 44) soit des vannes (42, 43). 4. Installation d'irrigation caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'injection doseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, associé à un circuit d'eau d'arrosage (1), des moyens de prélèvement d'eau (4, 45) d'un côté amont dudit circuit pour l'alimentation des moyens de distribution de fluide de commande (40), et des conduites de liaison reliant chacune des conduites de refoulement des pompesdoseuses à un côté aval dudit circuit. 5. Installation d'irrigation selon la revendication 4, caractérisée en ce quelle comporte des moyens pour régler la quantité de produit dosé, par la course du piston d'appoint, en fonction du débit circulant dans ledit circuit.