Brevet FR2798445A1 — publié le 20010316

SOUPAPE DE COMMUTATION POUR UN EQUIPEMENT DE DISTRIBUTION A USAGE AGRICOLE L'invention concerne une soupape de commutation pour un équipement distributeur à usage agricole, comportant une cage soupape, dans laquelle est disposée une tige de soupape, portant au moins une tête de soupape, pouvant se déplacer axialement entre au moins deux positions de commutation, tige de soupape qui peut être manoeuvrée par un organe de levage affecté à la soupape de commutation et commandé par un moteur électrique. D'après la référence DE 93 01 937 Ul, on connaît une soupape de commutation électromagnétique pour un robinet de commutation d'un équipement de distribution à usage agricole, 1 une tige de soupape, disposée dans une cage de soupape et portant deux tètes de soupape, peut être manoeuvrée par un organe d'entraînement électromagnétique. On sait par ailleurs, d'une manière générale, équiper des soupapes de commutation de ce type non pas d'un organe d'entraînement électromagnétique, mais d'un moteur élec trique de levage et d'une transmission à un étage. On arrive de ce fait à une consommation de courant plus fai ble que dans le cas d'un organe d'entraînement électroma gnétique. De plus, dans les positions terminales de la tige de soupape, on réalise un blocage de cette position terminale grâce à l'autoblocage de la transmission du moteur électrique de levage. En cas de panne de courant, l'autoblocage ne permet cependant plus de manoeuvrer la tige de soupape, et donc d'assurer la commutation de la soupape. L'invention vise à mettre à disposition une soupape de commutation du type décrit ci-dessus, qui permette encore des opérations de commutation même en cas de panne de courant. Ce but est atteint par le fait que des organes sont prévus pour supprimer l'affectation, à guidage forcé, de la tige de soupape à l'organe de levage entraîné par un moteur électrique, et qu'à la tige de soupape est affecté un dispositif manuel de manoeuvre d'urgence, qui peut être manoeuvré indépendamment d'une suppression de la liaison fixe entre la tige de soupape et l'organe de levage. De ce f ait, même en cas de panne de courant, la soupape de commutation pourra subir une manoeuvre manuelle de secours, qui assure les opérations de commutation cor respondantes. L'organe de levage commandé par un moteur électrique est de préférence constitué d'un moteur de levage, ainsi que d'une boîte de vitesses à un étage. Pour permettre la manoeuvre manuelle d'urgence à l'aide du dispositif de manoeuvre d'urgence, la boîte de vitesses de l'organe de levage commandé par un moteur électrique supprime l'autoblocage, soit par le fait que la totalité de l'organe de levage commandé par un moteur électrique ne reste plus relié à la cage de soupape, mais seulement et encore à la tige de soupape, soit par le f ait que la tige de soupape va être découplée directement de l'organe de levage, qui reste fixe, et en particulier de la boîte de vitesses. On peut donc supprimer la liaison à guidage forcé entre la tige de soupape et l'organe de levage com mandé par un moteur électrique, soit en dégageant de la cage de soupape l'ensemble complet constitué de la tige de soupape et de l'organe de levage commandé par un moteur électrique, soit en assurant un découplage entre la tige de soupape et l'organe de levage commandé par un moteur électrique. Dans une forme de réalisation de l'invention, le dispositif de manoeuvre d'urgence comporte un élément de commande pouvant être manoeuvré à la main, qui agit sur la tige de soupape. Cet élément de commande peut être logé dans la cage de soupape en translation, en rotation, ou de façon à pouvoir se déplacer d'une autre manière, selon la forme sous laquelle le mouvement de commutation corres- pondant doit être appliqué à la tige de soupape. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'élément de commande est logé en rotation dans la cage de soupape, et, sur sa surface frontale qui pénètre dans la cage de soupape, comporte un contour de commande, qui coopère avec au moins un élément de guidage disposé contre la tige de soupape de façon à libérer la tige de soupape dans une position automatique dans laquelle un entrainement a lieu par l'organe de levage commandé par un moteur électrique, et que la tige de soupape, dans le cas d'une manoeuvre manuelle d'urgence, subit un levage ou un abaissement sous l'effet d'une rotation de l'élément de commande. Il est ainsi possible d'ajuster les positions d'ouverture ou de fermeture correspondantes de la soupape de commutation. En position automatique, la tige de soupape peut subir un déplacement non-entravé sous l'effet d'un moteur électrique. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, deuxéléments de guidage, à distance l'un de l'autre, sont disposés contre la tige de soupape, ces éléments étant configurés comme des éléments de roulement. Il est ainsi possible de réduire le frottement lors de la manoeuvre manuelle des opérations correspondantes de commutation de la tige de soupape. En tant qu'éléments de roulement, on pourra prévoir en particulier des rouleaux, des roues, des billes ou analogues. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le contour de commande est configuré comme un contour de guidage incurvé en demi-lune, contre lequel au moins un élément de guidage s'appuie en marche manuelle d'urgence. Cette forme de réalisation s'est révélée particulièrement avantageuse pour permettre, grâce à un simple mouvement manuel de rotation de l'élément de commande, et en marche d'urgence, le levage nécessaire de la tige de soupape. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, on prévoit en tant qu'organe pour supprimer la liaison guidage forcé entre la tige de soupape et l'organe de levage, un assemblage démontable par emboîtement entre la cage de soupape et un carter d'organe d'entraînement qui reçoit l'organe de levage. De ce fait, la totalité de l'ensemble constitué de la tige de soupape et de l'organe de levage, y compris le carter d'entraînement, se détache d'une manière simple de la cage de soupape, de sorte que, quand on soulève ou abaisse la tige de soupape, on aura aussi un levage ou un abaissement de la totalité du carter d'entraînement, y compris l'organe de levage. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'assemblage démontable par emboîtement comporte un élément d'emboîtement, qui est pourvu d'une section de sécurité, qui au moins partiellement dépasse d'une face extérieure de l'élément de commande. La section de sécu rité sert empêcher, en position automatique, une torsion indésirable de l'élément de commande. L'élément de commande doit pouvoir être manoeuvré exclusivement en mode manuel d'urgence. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la section de sécurité dépasse, quand l'élément d'emboîte ment est emboîté, dans un évidement aménagé dans la surface frontale, accessible de l'extérieur, de l'élément de commande, de telle sorte que l'élément de commande, en position automatique, soit positionné dans la cage de soupape sans possibilité de rotation. On exclut de ce fait une manoeuvre de l'élément de commande quand la soupape de commutation se trouve dans son état de fonctionnement normal commandé par un moteur électrique. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le carter d'entraînement et la cage de soupape sont réu nies, à l'aide de profilés de guidage correspondants, qui courent parallèlement à l'axe longitudinal de la tige de soupape, de façon que le carter d'entraînement soit logé en pouvant coulisser relativement la cage de soupape, d'une manière coaxiale, pour déplacer la tige de soupape sur une distance correspondant au moins à la levée utile maximale de la tige de soupape. On arrive ainsi à des mou vements parfaitement définis de levage et d'abaissement du carter d'entraînement par rapport à la cage de soupape, après que l'on a supprimé la liaison fixe entre le carter d'entraînement et la cage de soupape pour permettre la manoeuvre manuelle d'urgence correspondante. L'invention sera mieux comprise en regard de la des cription ci-après et des dessins annexés, qui présentent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels : La Figure 1 présente en coupe longitudinale une forme de réalisation d'une soupape de commutation selon l'invention, La Figure 2 présente un détail d'un dispositif de manoeuvre manuelle d'urgence de la tige de la soupape de commutation selon la Figure 1, La Figure 3 présente, en vue de devant, un élément de commande de l'organe de manoeuvre manuelle d'urgence selon la Figure 2, et Les Figures 4 à 6 présentent différentes positions de commutation de l'élément de commande du dispositif manuel de manoeuvre d'urgence selon la Figure 2. Une soupape de commutation 1 selon les Figures 1 à 6, destinée à un équipement distributeur à usage agricole, comporte une cage de soupape 2, qui d'une manière essen tiellement connue est pourvue d'une chambre d'écoulement, ainsi que de tubulures d'entrée et de sortie correspondan tes, qui ne sont pas désignées plus en détail. L'écoulement d'un fluide correspondant par la soupape de commutation 1 peut être commandé par une broche de soupape 4, qui tra verse la cage de soupape 2 et qui, dans l'exemple de réa lisation représenté, est orientée verticalement quand la soupape de commutation 1 est en position de marche. La tige de soupape 4 porte deux têtes de soupape 5, 6, situées une certaine distance l'une de l'autre, qui avec les sièges de soupape correspondants sont disposées contre la face supérieure et la face inférieure de la chambre d'écoulement, qui sert de chambre de compensation. Sous l'effet d'un déplacement longitudinal correspondant de la tige de soupape 4, c'est-à-dire sous l'effet de déplace ments correspondants de levage ou d'abaissement, les têtes de soupape 5, 6 se déplacent chacune par rapport au siège de soupape qui leur est affecté, ce qui dégage ou obture les ouvertures d'écoulement correspondantes. La tige de soupape 4 est reliée à un organe de levage commandé par un moteur électrique, qui est disposé sur la f ace supérieure de la cage de soupape 2. A cette f in, l'organe de levage commandé par un moteur électrique com porte un carter d'entraînement 3, dans lequel sont intégres tant un moteur électrique qu'une boîte de vitesses à un etage de l'organe de levage commandé par un moteur élec trique. Pour permettre une commutation de la soupape de mutation 1 même en cas de panne de courant, un dispositif manoeuvre d'urgence 7, 9, 10, pouvant être manoeuvré à la main, est affecté à la tige de soupape 4. A cette fin, deux galets de guidage 9, disposés l'un au-dessus de l'autre, sont maintenus contre la tige de soupape 4 au- dessus des têtes de soupape 5, 6, galets de guidage dont chacun est logé contre la tige de soupape 4 de f açon à pouvoir subir une rotation autour d'axes de rotation cou rant radialement par rapport à l'axe longitudinal de la tige de soupape 4. A ces galets de guidage 9 est affecté un contour de commande 10 d'un élément de commande 7, qui est logé en rotation dans la cage de soupape 2. L'élément de commande 7 est configuré comme un bouchon, et est logé en rotation dans un logement correspondant de la cage de soupape 2 à l'aide d'un joint d étanchéité périphérique et d'une gorge annulaire 11, qui coopère avec une agrafe de sécurité 12 insérée dans la cage de soupape 2. L'élé ment de commande 7 comporte, sur sa face frontale qui dépasse vers l'intérieur de la cage de soupape 2 et qui se termine immédiatement en avant de la tige de soupape 4, un contour de commande 10, qui est configuré comme un chanfrein étagé en demi-lune (Figures 4 à 6), et ainsi forme une arête verticale d'appui pour les galets de gui dage 9. La face frontale de l'élement de commande 7 est ainsi étagée, de sorte que d'une part la petite face voi sine de la tige de soupape 4, et d'autre part la grande face, voisine des faces frontales des galets de guidage 9, délimitent le contour de commande vertical 10. L'élément de commande 7 peut être tourné à la main pour arriver sur une position automatique "Auto", dans une première position de commutation dans laquelle la tige de soupape 4 et donc aussi la tête de soupape supé rieure 5 se trouvent au point mort haut, et dans une position de commutation inférieure, qui définit le point mort inférieur, terminal, de la tête de soupape 6. Les différentes positions de commutation de l'élément de com mande 7, à savoir la position automatique, la position terminale inférieure et la position terminale supérieure de la tige de soupape 4, sont représentés par les indica tions correspondantes "Auto", "On" et "off " sur la surface extérieure visible de l'élément de commande 7 pouvant subir une rotation (Figure 3). Côté cage, on prévoit à cette f in, sur la cage de soupape 2, d'une part un point de référence 18, et d'autre part une butée en bout 17, qui coopère avec une gorge en forme d'arc de cercle dans la zone de la face extérieure de l'élément de commande 7, pour délimiter le mouvement de rotation de l'élément de commande 7 aux positions de commutation considérées. La position et la distance des deux galets de guidage 9 contre la tige de soupape 4 l'un par rapport l'autre, la configuration et la forme correspondantes du contour de commande 10 contre la face frontale intérieure de l'élément de commande 7, sont adaptées l'une à l'autre de telle sorte que les positions de commutation, reconnais sables sur les Figures 4 à 6, puissent être réalisées grâce à un dispositif manuel de manoeuvre d'urgence de la tige de soupape 4. La Figure 4 présente la position auto matique de l'élément de commande 7, dans laquelle le con tour de commande 10 libère les galets de guidage 9 pour levage maximal de la tige de soupape 4. Le contour de commande 10 est alors orienté d'une manière approximati vement parallèle à côté des galets de guidage 9. Les deux branches marginales latérales du contour de commande 10 sont écartées l'une de l'autre de telle sorte que les galets de guidage 9, avec la tige de soupape 4, puissent se déplacer dans la direction de la flèche selon la Figure 4, sans venir buter contre ces branches marginales. La distance entre les branches marginales est alors adaptée aux galets de guidage 9 de façon que la tige de soupape 4 puisse parcourir sa course maximale entre la position terminale supérieure et la position terminale inférieure, sans que le galet de guidage 9, supérieur ou inférieur, ne vienne buter contre la branche marginale correspondante. Sur la Figure 5, on voit la position "On" de la tige de soupape 4, dans laquelle la tige de soupape 4 se trouve dans sa position extrême supérieure, et dans laquelle la tête de soupape supérieure 5 selon la Figure 2 s'appuie contre le siège supérieur de la soupape. La Figure 6 représente la position extrême intérieure opposée, "Off". dans laquelle la tête de soupape inférieure 6 s'appuie contre le siège de soupape inférieur. Grâce à des mouve ments de rotation correspondants de l'élément de commande 7, le contour de commande 10 forme un guidage forcé pour le galet de guidage supérieur ou inférieur 9, par le fait que le galet de guidage correspondant 9 roule le long du contour de commande 10, et simultanément transfère la tige de soupape le mouvement correspondant de levage ou d'abaissement. Pour permettre une manoeuvre manuelle du dispositif de manoeuvre d'urgence, et donc supprimer l'auto-blocage de la boîte de vitesses à un étage à laquelle est reliée la tige de soupape 4, le carter d'entraînement 3 de l'organe de levage est relié d'une manière démontable à la cage de soupape 2, et de plus est, à l'aide de profi lés de guidage correspondants 15, 16, maintenu coulissant par rapport à la cage de soupape 2 le long du mouvement de coulissement de la tige de soupape 4. Le carter d'en traînement 3 est alors, au moyen de profilés de guidage 15 en forme de pot, emmanché sur les profilés de guidage 16, en forme de collerette, de la cage de soupape 2. La section de la cage de soupape 2 en forme de collerette, ainsi que la section du carter d'entraînement 3 en forme de pot, sont pourvues de traversées, qui se correspondent l'une l'autre, et dans lesquelles une goupille 13 est inséree, pour bloquer l'assemblage par emboîtement entre le carter d'entraînement 3 et la cage de soupape 2. La goupille 13 peut être extraite d'une manière simple, ce qui supprime la liaison fixe entre le carter d'entraînement 3 et cage de soupape 2, de sorte que la tige de soupape 4, y compris la totalité du carter d'entraînement 3 avec la boîte de vitesses intégrée et le moteur électrique intégré, peut être relevée ou abaissée sur la course maximale de la tige de soupape 4. Les profilés de guidage de la section 16 en forme de collerette de la cage de soupape 2, ou encore de la section 15 en forme de pot du carter d'entraînement 3, sont adaptés l'un à l'autre de telle sorte que, même dans le cas d'une course maximale de tige de soupape 4, on soit encore assuré d'un gui dage suffisant de façon à définir un coulissement téle- scopique entre le carter d'entraînement 3 et la cage de soupape 2, dès qu'a été enlevée la goupille 13, en tant qu'élément de l'assemblage par emboîtement. La goupille 13 comporte une section de sécurité 14, en forme d'étrier, qui à l'état emboîte entre en prise dans un évidement 8 aménagé dans la face frontale exté rieure de l'élément de commande 7. La section de sécurité 14 en forme d'étrier d'une part, et l'évidement 8 aménagé dans l'élement de commande 7 d'autre part, sont adaptés l'un à l'autre de façon que, quand la section de sécurité 14 en forme d'étrier est en place, on soit assuré d'une protection de l'élément de commande 7 vis-à-vis d'une rotation. L'évidement 8 et la section de sécurité 14 sont en outre adaptés l'un à 1 ' autre de telle sorte que la protection de l'élément de commande 7 vis-à-vis d'une rotation soit atteinte dans sa position automatique. Après avoir enlevé la goupille 13, on peut accéder à l'évidement 8, de sorte que l'on pourra faire subir une rotation à l'élément de commande 7 à l'aide d'un outil, en particulier d'un tournevis. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Soupape de commutation pour un équipement distri buteur usage agricole, comportant une cage de soupape, dans laquelle est disposée une tige de soupape, portant au moins une tête de soupape, et pouvant se déplacer axia- lement entre deux positions de commutation, tige qui peut être manoeuvrée par un organe de levage moteur électri que, affecté à la cage de soupape, caractérisée en ce que des organes (13, 14) sont prévus pour supprimer la liaison à guidage forcé entre la tige de soupape (4) et l'organe de levage à moteur électrique (3), et en ce qu'à la tige de soupape (4) est affecté un dispositif manuel de manoeu- vre d'urgence (7, 9, 10), qui peut être manoeuvré en fonc tion d'une suppression de la liaison fixe entre la tige de soupape (4) et l'organe de levage (3). 2. Soupape de commutation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de manoeuvre d'urgence comporte un élément de commande (7), manoeuvra- ble à la main, qui agit sur la tige de soupape (4). 3. Soupape de commutation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de commande (7) est logé en rotation dans la cage de soupape (2) et, sur sa face frontale qui pénètre dans la cage de soupape 2, comporte un contour de commande (10), qui coopère avec au moins un élément de guidage (9) disposé contre la tige de soupape (4), de telle sorte que la tige de soupape (4) soit libé rée dans une position automatique, dans laquelle a lieu un entraînement par l'organe de levage commandé par un moteur électrique, et que la tige de soupape (4) est rele vée ou abaissée lors d'une manoeuvre manuelle d'urgence sous l'effet d'une rotation de l'élément de commande (7). 4. Soupape de commutation selon la revendication 3, caractérisée en ce que deux éléments de guidage (9), situés à une certaine distance l'un de l'autre, sont disposés contre la tige de soupape (4), ces éléments de guidage étant configurés comme des éléments de roulement. 5. Soupape de commutation selon la revendication 3, caracterisée en ce que le contour de commande (10) est configuré comme un contour de guidage incurvé en demi- lune, contre lequel au moins un élément de guidage (9) s'appuie en mode manuel d'urgence. 6 Soupape de commutation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on prévoit en tant qu'organe pour supprimer la liaison à guidage forcé entre la tige de sou pape (4) et l'organe de levage un assemblage demontable par emboîtement (13, 14) entre la cage de soupape (2) et un carter d'entraînement (3) logeant l'organe de levage. 7. Soupape de commutation selon la revendication 6, caracterisée en ce que l'assemblage démontable emboî tement comporte un élément d'emboîtement (13), pourvu d'une section de sécurité (14), qui au moins partiellement dépasse d'une face extérieure de l'élément de commande (7). 8 Soupape de commutation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la section de sécurité (14), quand l'élément d'emboîtement (13) est emmanché, pénètre dans un évidement (14) aménagé dans la face frontale, accessi ble de l'extérieur, de l'élément de commande (7), de façon que l'élément de commande (7), en position automa tique, soit positionné dans la cage de soupape (2) sans pouvoir subir de rotation. 9. Soupape de commutation selon l'une des revendica tions 1 à 8, caractérisée en ce que le carter d'entraîne ment (3) et la cage de soupape (2) sont réunies à l'aide de profilés de guidage (15, 16) correspondants, courant parallèlement à l'axe longitudinal de la tige de soupape (4), de façon que le carter d'entraînement (3) soit logé en pouvant subir un coulissement par rapport à la cage de soupape (2), coaxialement avec le déplacement de la tige de soupape (4), au moins sur la course maximale utile de la tige de soupape.