Brevet FR2656237A3 — publié le 19910628

FR 2656237 A3 19910628 FR 9016166 A 19901221 Dispositif d'injection, soupape d'injection en particulier. La présente invention concerne un dispositif d'injection, une soupape d'injection en particulier, avec un orifice de sortie dans une partie carter, une rampe de pulvérisation notamment, avec un organe d'obturation muni d'une tige de commande, qui ferme ou libère l'orifice de sortie, et avec un cylindre moteur alimenté en fluide sous pression, coaxial à la tige de commande, qu'il attaque pour son actionnement, le cylindre moteur présentant un espace cylindrique, subdivisé par un piston mobile interne en deux compartiments, situés de part et d'autre du piston, et avec un dispositif de commande, affecté au cylindre moteur, qui permet d'alimenter en fluide sous pression l'un des compartiments, et la surface correspondante du piston, en vue d'actionner l'organe d'obturation. Des dispositifs d'injection, des soupapes d'injection notamment, de ce type, sont utilisés sur des équipements d'épandage, dont la partie carter est représentée par une rampe de pulvérisation creuse, alimentée en liant liquide sous pression, la rampe de pulvérisation comportant l'ori- fice de sortie de chaque dispositif d'injection, qui est fermé ou ouvert, pour l'injection en ce point. Sur les équipements d'épandage connus de ce type, les dispositifs d'injection, les soupapes d'injection notamment, sont par exemple disposés en rangées sur la rampe de pulvérisation. Chaque dispositif d'injection individuel est muni d'un cylindre moteur pour actionner l'organe d'obturation. Chaque dispositif d'injection est par ailleurs muni d'un dispositif de commande, qui attaque le cylindre moteur dans le sens d'ouverture ou de fermeture. Le dispositif de commande respectif se compose, par exemple, d'un distributeur électromagnétique séparé, monté dans les conduites d'alimentation en fluide sous pression du cylindre, et placé en un point quelconque, distant du cylindre moteur. En règle générale, chaque cylindre moteur est réalisé sous forme de cylindre pneumatique, les conduites d'alimentation en fluide sous pression étant des flexibles. Ce montage connu, précédemment décrit, présente de multiples inconvénients.Etant donné que l'équipement d'épandage supporte une multitude de dispositifs d'injection, dont chacun est équipé, au surplus, d'un cylindre moteur et d'un dispositif de commande, il en résulte une foule de conduites d'alimentation en fluide sous pression, de flexibles en particulier, qui forment un épais faisceau. Il n'est guère possible d'avoir une vue d'ensemble des différents flexibles, et il en résulte un enchevêtrement confus, lié à une grande sensibilité aux dérangements. En raison des parcours d'alimentation en fluide sous pression, relativement longs, une commande et une commutation exactes ne sont plus garanties, au surplus. L'invention vise à créer un dispositif d'injection comme défini ci-dessus, d'une structure compacte et d'un faible encombrement, qui permette de réduire les parcours d'alimentation en fluide sous pression et d'élever la sécurité de fonctionnement, avec une clarté supérieure. Sur un dispositif d'injection du type précédemment décrit, cet objectif est atteint, conformément à L'invention, par la réunion du cylindre moteur et du dispositif de commande correspondant en un bloc, qui peut être fixé sur la partie carter, la rampe de pulvérisation notamment. Dans une forme de construction préférentielle, la tige de commande est fixée au piston sur l'une de ses extrémités, et fait partie du bloc, en dépassant du carter du cylindre moteur. Une mesure judicieuse est que la tige de commande fait partie du bloc, avec L'organe d'obturation prévu à L'autre extrémité. Il est avantageux que le carter du cylindre moteur comporte des conduits de commande, qui débouchent dans les compartiments, situés de part et d'autre du piston. Dans une autre forme de construction judicieuse, le bloc supporte deux vannes montées sur le carter du cylindre moteur, qui font partie du dispositif de commande, chaque vanne servant à contrôler l'alimentation en fluide sous pression de l'un des compartiments, situés dans le cylindre moteur. Chaque vanne est avantageusement dotée d'une commande électromagnétique, et peut être une électrovanne, par exemple. Dans une autre solution judicieuse, chaque vanne est affectée à un conduit de commande, qui débouche dans l'un des compartiments, sur une face du piston, et contrôle ce conduit. L'une des vannes est avantageusement réalisée et prévue pour l'ouverture du dispositif d'injection, l'autre vanne pour sa fermeture. Une mesure préférentielle consiste à charger le piston par un ressort, dans le sens de fermeture du dispositif d'injection. Le ressort est avantageusement monté dans le carter du cylindre moteur, à l'intérieur d'un compartiment, et s'appuie sur le carter, d'une part, sur le piston, d'autre part, ce ressort étant de préférence représenté par un ressort de fermeture. Le cylindre moteur est réalisé, de préférence, sous forme de cylindre à course réduite. Dans une dernière forme de construction avantageuse, le cylindre moteur est représenté par un cylindre pneumatique, et chaque vanne est réalisée en vue contrôler l'air comprimé dans les conduits de commande correspondants. Conformément à l'invention, le cylindre moteur et le dispositif de commande correspondant de chaque dispositif d'injection individuel sont réunis en un bloc unique, prêt au montage. Les conduits, prévus entre le dispositif de commande et le cylindre moteur, sont logés à l'intérieur du carter de ce dernier, sous forme de conduits de commande. Il en résulte des parcours d'alimentation en fluide sous pression, réduits en conséquence. Les conduites sous pression externes, correspondantes, flexibles ou autres, sont par ailleurs supprimées. Le nombre de conduites sous pression est donc réduit aux seules conduites, qui relient la source de fluide sous pression à chaque dispositif d'injection, à savoir au dispositif de commande local. Une sécurité de fonctionnement supérieure et une meilleure clarté sont donc obtenues pour chaque dispositif d'injection. Tout enchevêtrement confus des conduites est inexistant. La réduction des parcours d'alimentation en fluide sous pression autorise une réponse plus rapide, et améliore la précision de la commande et de la commutation. Dans une forme de construction avantageuse, la tige de commande, avec l'organe d'obturation monté côté extrême, peut également faire partie du bloc, fourni sous forme d'unité prête au montage: le montage, le démontage, le nettoyage et la maintenance de chaque dispositif d'injection sont donc simplifiés, puisqu'il suffit de monter et de fixer l'unité complète sur la partie carter, sur la rampe de pulvérisation, par exemple, à l'emplacement prévu à cet effet. A des fins de nettoyage, de réparation, ou autres, un démontage rapide, et le remplacement par une autre unité complète, sont également possibles.Ces opérations ne né cessitent aucune connaissance technique particulière, et sont réalisables rapidement et à bon marché. D'autres détails et avantages de L'invention sont exposés dans la description ci-dessous. Toutes les caractéristiques, mentionnées dans la description précédente et ci-dessous, ainsi que les caractéristiques issues des seuls dessins, font partie intégrante de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de construction, représenté sur les dessins annexés, qui correspondent à: Figure 1: une vue latérale schématique, en coupe partielle, d'un équipement d'épandage, muni d'un dispositif d'injection, Figure 2: une coupe schématique, avec une vue latérale par tielle, du dispositif d'injection de la figure 1, à l'échelle agrandie. La figure 1 représente, pour plus de clarté, une partie seulement d'un équipement d'épandage 10, qui permet d'injecter un liant liquide, du bitume par exemple, sur des surfaces, des surfaces de routes en particulier. De tels équi peuvent s sont généralement connus, sous des formes variées (DE-GM 86 31 626). Ils peuvent être accrochés sur un véhicule utilitaire, et sont tractés sur la route à une vitesse pratiquement constante. L'équipement d'épandage 10 présente une ou plusieurs rampes de pulvérisation 11, tubulaires, par exemple, dont le compartiment interne 12 est alimenté en liant liquide par des tubulures, non visibles, à partir d'une source non représentée, le liant étant véhiculé sous pression. L'équipement d'épandage 10 présente des dispositifs d'injection individuels 13, placés à une certaine distance mutuelle sur la longueur de la rampe de pulvérisation 11, par exemple. Chaque dispositif d'injection 13 est réalisé sous forme de soupape d'injection, qui peut être ouverte, en autorisant la sortie du liant liquide, ou fermée. Chaque dispositif d'injection 13 présente un orifice de sortie 14, contenu dans une partie carter, qui est formée, en l'occurrence, par la rampe de pulvérisation 11. Dans cet exemple de construction, l'orifice de sortie 14 se situe à l'intérieur d'une tubulure de soupape 15, vissée à l'extré- mité inférieure de la rampe de pulvérisation 11. Un organe d'obturation 16, muni d'une tige de commande 17 coaxiale, et qui assure l'ouverture ou la fermeture de l'orifice de sortie 14, fait par ailleurs partie intégrante du dispositif d'injection 13. Ce dernier comporte également un cylindre moteur 18 alimenté en fluide sous pression, qui se compose d'un carter cylindrique 19, avec un espace cylindrique interne 20, et d'un piston 21. Le cylindre moteur 18 est coaxial à la tige de commande 17, qu'il attaque pour son actionnement. L'espace cylindrique 20 du carter 19 est subdivisé par le piston 21, doté d'une possibilité de déplacement axial dans cet espace, en deux compartiments 22 et 23, situés de part et d'autre du piston 21. Le dispositif d'injection 13 présente par ailleurs un dispositif de commande, affecté au cylindre moteur 18 et globalement référencé par le chiffre 24, qui permet d'alimenter en fluide sous pression l'un des compartiments 22, 23, et la surface correspondante du piston 21, en vue d'actionner L'organe d'obturation 16. Les dispositifs d'injection connus, disposés sur la longueur de la rampe de pulvérisation 11, sont équipés d'un disposi tif de commande particulier, affecté à chaque cylindre moteur et placé à une certaine distance de ce dernier, sous forme d'un distributeur doté d'une possibilité de commande. Si une rampe de pulvérisation 11, par exemple, est équipée de 20 dispositifs d'injection au total, 20 dispositifs de commande placés à distance, représentés par des distributueurs, sont prévus au total. Dans ce montage connu, chaque dispositif de commande est relié au cylindre moteur correspondant, par des conduites d'alimentation en fluide sous pression. Par ailleurs, chaque dispositif de commande est relié à la source de fluide sous pression par des conduites. il en résulte une multitude de conduites sous pression, des parcours d'alimentation relativement longs, et les inconvénients consécutifs. Ces inconvénients résident dans des faisceaux de conduites, des faisceaux de flexibles, par exemple, très épais et encombrants. En raison de la longueur des conduites, une commutation exacte n'est plus garantie. Au surplus, le montage est sensible aux dérangements, et toute vision d'ensemble n'est guère, ou difficilement possible, en raison de l'enchevêtrement des conduites. Sur le dispositif d'injection 13 conforme à l'invention, en revanche, une mesure consiste à réunir le cylindre moteur 18 et le dispositif de commande 24 correspondant en un bloc 25, qui peut être fixé sur la partie carter, représentée par la rampe de pulvérisation 11, si bien que le dispositif de commande 24 repose directement sur le carter 19 du cylindre moteur 18, sans conduites externes d'alimentation en fluide sous pression, flexibles, ou autres. La tige de commande 17 est directement fixée au piston 21, sur L'une de ses extrémités, opposée à l'orifice de sortie 14. Une plaque axiale 27, qui fait partie du piston 21, dont elle forme une surface, s'encastre à cet effet sur un collet annulaire 26, prévu sur la tige de commande 17. Le piston 21 est doté, sur sa périphérie, d'un segment de piston 28 au moins. Dans le sens de fermeture du dispositif d'injection 13, c'est-à-dire vers le bas sur les figures 1 et 2, le piston 21 est chargé par un ressort 29, représenté par un ressort cylindrique dans cet exemple de construction. Le ressort 29 est disposé dans le carter 19, à l'intérieur du compartiment 22, et s'appuie dans le sens axial sur le carter 19, d'une part, sur le piston 21, d'autre part. La tige de commande 17, qui supporte le piston 21, auquel elle est fixée, fait partie du bloc 25. Sur son extrémité opposée, la tige de commande 17 supporte l'organe d'obturation 16, en forme de bouchon, par exemple. Avec ce dernier, La tige 17 fait partie du bloc 25. Ce bloc 25, composé du cylindre moteur 18 avec le piston 21, de la tige de commande 17 et de l'organe d'obturation 16 extrême, ainsi que du dispositif de commande 24, qui y est fixé, est fourni sous forme d'unité complète, prête au montage, et monté sur la face supérieure de la rampe de pulvérisation 11, la tige de commande 17, avec l'organe d'obturation extrême 16, traversant le compartiment interne 12 de la rampe de pulvérisation 11, et parvenant jusqu'à l'orifice de sortie 14. Le carter 19 du cylindre moteur 18 comporte différents conduits de commande 30 et 31, simplement schématisés et symbolisés en pointillés, dont chacun débouche dans un compartiment correspondant 22 et/ou 23, situé sur un côté du piston 21. Ces conduits de commande 30, 31, servent à l'ali- mentation en fluide sous pression, et sont donc intégrés au carter 19. Le bloc 25 supporte deux vannes 32 et 33, simplement schématisées, disposées sur le carter 19, sur la face supérieure suivant les figures 1 et 2, et qui font partie du dispositif de commande 24, chaque vanne permettant de contrôler l'alimentation en fluide sous pression de l'un des compartiments 22 et/ou 23. Ces deux vannes 32, 33, réalisées sous forme de vannes à commande électromagnétique, peuvent être des électrovannes, par exemple. Le montage est tel, que la vanne 32 est affectée au conduit de commande 30, qu'elle contrôle, ce conduit débouchant dans le compartiment 22, si bien que le compartiment 22, et la face du piston 21 tournée vers ce dernier, peuvent être alimentés en fluide sous pression, ou désaérés, par exemple. Dans le premier cas, la tige de commande 17, suivant les figures 1 et 2, est alors poussée vers le bas, c'est-à-dire dans le sens de fermeture. Si le compartiment 22 est désaéré, une force, qui s'exerce dans le sens de fermeture, est maintenue par le seul ressort 29. L'autre vanne 33 est affectée à l'autre compartiment 23, par exemple, et contrôle ce compartiment, ainsi que la face du piston 21, tournée vers ce dernier. Si le conduit de commande 31, qui débouche dans le compartiment 23, est activé par la vanne 33, le compartiment 23, et la face frontale du piston 21, tournée vers ce dernier, sont alimentés en fluide sous pression. La tige de commande 17, reproduite sur les figures 1 et 2, est en conséquence déplacée dans le sens axial, vers le haut, c'est-à-dire dans le sens d'ouverture.L'organe d'obturation 16 étant alors décollé de sa position de fermeture, en dégageant L'orifice de sortie 14, le liant liquide sous pression, contenu dans le compartiment interne 12 de la rampe de pulvérisation 11, peut s'échapper par l'orifice de sortie 14. De cette manière, la vanne 32 peut être réalisée et prévue pour la fermeture du dispositif d'injection 13, et la vanne 33 pour l'ouverture de ce dernier. IL va de soi, que la commande de fermeture peut être assurée, le cas échéant, par le seul ressort 29, la vanne 32 étant alors superflue. Le cylindre moteur 18, d'un encombrement minime, est réalisé sous forme de cylindre à course réduite. il est par ailleurs représenté par un cylindre pneumatique, chaque vanne 32, 33 étant réalisée en vue de contrôler l'air comprimé dans les conduits correspondants 30 et/ou 31. Le dispositif d'injection 13, conforme à l'invention, permet d'obtenir de multiples avantages. L'ensemble du bloc 25, constitué des composants précédemment décrits, peut être fourni, commercialisé, stocké, et monté sur la rampe de pulvérisation 11, sous forme d'unité complète. Un démontage rapide pour des travaux de maintenance ou de réparation, ou un échange contre un nouveau bloc 25, sont possibles, si nécessaire. Ces opérations sont réalisables rapidement et sans problème, sur le site, et ne nécessitent aucune connaissance technique particulière. Un autre avantage essentiel est qu'il suffit de prévoir des conduites d'alimentation en fluide sous pression, des flexibles à air comprimé, par exemple, débouchant dans le bloc respectif 25, et dans les vannes 32, 33, situées à cet endroit, des conduites supplémentaires, des flexibles par exemple, entre le dispositif de commande 24 et le cylindre moteur 18, étant entièrement supprimées. Une commande, donc une commutation, plus exactes, sont ainsi permises. Le montage est par ailleurs d'un faible encombrement, clair et fiable. Tout enchevêtrement de flexibles est inexistant. Revendications. 1. Dispositif d'injection, soupape d'injection en particulier, avec un orifice de sortie (14) dans une partie carter (11), une rampe de pulvérisation notamment, avec un organe d'obturation (16) muni d'une tige de commande (17), qui ferme ou libère l'orifice de sortie (14), et avec un cylindre moteur (18) alimenté en fluide sous pression, coaxial à la tige de commande (17), qu'il attaque pour son actionnement, le cylindre moteur (18) présentant un espace cylindrique (20), subdivisé par un piston mobile interne (21) en deux compartiments (22, 23), situés de part et d'autre du piston (21), et avec un dispositif de commande (24), affecté au cylindre moteur (18), qui permet d'alimenter en fluide sous pression l'un des compartiments (22, 23), et la surface correspondante du piston (21), en vue d'actionner l'organe d'obturation (16), caractérisé en ce que le cylindre moteur (18) et le dispositif de commande correspondant (24) sont réunis en un bloc (25), qui peut être fixé sur la partie carter (11), sur la rampe de pulvérisation notamment. 2. Dispositif d'injection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tige de commande (17) est fixée au piston (21) sur l'une de ses extrémités, et fait partie du bloc (25), en dépassant du carter (19) du cylindre moteur (18). 3. Dispositif d'injection suivant ltune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige de commande (17) fait partie du bloc (25), avec l'organe d'obturation (16) prévu à l'autre extrémité. 4. Dispositif d'injection suivant L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le carter (19) du cylindre moteur (18) comporte des conduits de commande (30, 31), qui débouchent dans les compartiments (22, 23), situés de part et d'autre du piston (21). 5. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bloc (25) supporte deux vannes (32, 33) montées sur le carter (19) du cylindre moteur (18), qui font partie du dispositif de commande (24), chaque vanne servant à contrôler l'alimentation en fluide sous pression de l'un des compartiments (22, 23), situés dans le cylindre moteur (18). 6. Dispositif d'injection suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque vanne (32, 33) est représentée par une électrovanne. 7. Dispositif d'injection suivant L'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que chaque vanne (32, 33) est réalisée sous forme de vanne à commande électromagnétique. 8. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque vanne (32, 33) est affectée à un conduit de commande (30, 31), qui débouche dans l'un des compartiments (22, 23), sur une face du piston (21), et contrôle ce conduit. 9. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'une des vannes (33) est réalisée et prévue pour l'ouverture du dispositif d'injection (13), et l'autre vanne (32) pour la fermeture de ce dispositif (13). 10. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le piston (21) est chargé par un ressort (29), dans le sens de fermeture du dispositif d'injection (13). 11. Dispositif d'injection suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le ressort (29) est monté dans le carter (19) du cylindre moteur (18), à l'intérieur d'un compartiment (22), et s'appuie sur le carter (19), d'une part, sur le piston (21), d'autre part, et en ce que le ressort (29) est de préférence représenté par un ressort de fermeture. 12. Dispositif d'injection suivant L'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le cylindre moteur (18) est réalisé sous forme de cylindre à course réduite. 13. Dispositif d'injection suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le cylindre moteur (18) est représenté par un cylindre pneumatique, et en ce que chaque vanne (32, 33) est réalisée en vue de contrôler l'air comprimé dans les conduits de commande (30, 31) correspondants.