Brevet FR2846394A1 — publié le 20040430

ENSEMBLE D'AU MOINS DEUX VANNES MULTIVOIES AVEC ARBRES DE COMMANDE ROTATIFS COAXIAUX ET ENGIN DE PULVERISATION EQUIPE DUDIT ENSEMBLE La présente invention concerne le domaine des engins de pulvérisation agricole. Elle a pour objets un ensemble d'au moins deux vannes multivoies pour engin de pulvérisation agricole, ainsi qu'un engin de pulvérisation dont le circuit de distribution de liquide est équipé dudit ensemble. Les engins de pulvérisation agricoles sont couramment utilisés pour répandre sur les cultures des produits phytosanitaires liquides, tel que notamment des désherbants sélectifs, des produits insecticides, des engrais,... Il existe principalement trois types d'engins les engins de type 15 tracté qui sont tirés par un tracteur ou équivalent; les engins de type auto-moteur qui possèdent leurs propres moyens de propulsion; les engins de type porté, qui sont porté par un tracteur ou équivalent. Qu'il soit du type tracté, auto-moteur ou porté, un engin de pulvérisation est de manière usuelle équipé de buses de pulvérisation, qui 2 0 sont généralement montées sur des rampes de grande longueur supportées par le châssis de l'engin. L'engin de pulvérisation comporte également un circuit de distribution de liquide, plus ou moins complexe, permettant notamment l'alimentation des buses de pulvérisation avec un liquide phytosanitaire. Ce circuit de distribution comporte principalement une pompe de circulation de liquide dont l'admission est raccordable à différentes sources de liquide, et dont la sortie est également raccordable à différent points de distribution. La principale source de liquide raccordable à l'admission de la 3 0 pompe est un réservoir principal embarqué destiné à contenir le produit phytosanitaire liquide à pulvériser. Les autres sources raccordables à l'admission de la pompe sont par exemple une cuve de rinçage embarquée sur l'engin et destinée à contenir de l'eau, ou une source extérieur non embarquée (par exemple point fixe d'alimentation en eau). Les principaux points de distribution raccordables à la sortie de la 5 pompe sont les buses de pulvérisation. Les autres points de distribution raccordables à la sortie de la pompe sont par exemple: le réservoir principal précité via une boucle de circulation équipée d'un dispositif de type mélangeur qui permet d'ajouter, au liquide refoulé en sortie par la pompe, un produit phytosanitaire par exemple sous forme pulvérulente, 10 granulaire ou liquide; un ou plusieurs points de sortie auxiliaires. On comprend ainsi que la pompe doit pouvoir facilement et de manière sélective être raccordée au niveau de son admission à l'une ou l'autre des sources de liquide, et au niveau de sa sortie à l'un ou l'autre des points de distribution, le choix de la source de liquide en amont de la 15 pompe et le choix du point de distribution en aval de la pompe devant être effectués par l'utilisateur de l'engin de pulvérisation, selon la fonction recherchée pour le circuit de distribution (pulvérisation de produit phytosanitaire, remplissage du réservoir principal en produit phytosanitaire, vidange du réservoir principal, rinçage du réservoir 20 principal et des buses de pulvérisation). Pour permettre à l'utilisateur de l'engin de pulvérisation d'effectuer rapidement et facilement ce raccordement sélectif de la pompe en amont et en aval, une solution technique connue à ce jour consiste à utiliser deux vannes multivoies indépendantes prévues respectivement en amont et en 25 aval de la pompe. On désigne d'une manière générale dans le présent texte par vanne " multivoie " toute vanne de type 1 voie principale /n voies secondaires (n étant supérieur ou égal à 2). Plus particulièrement, chaque vanne multivoie est équipée de son propre organe de commande manuelle rotatif, sous la forme par exemple d'un levier qui est monté sur 3 0 l'extrémité d'un arbre de commande rotatif, et qui permet à l'utilisateur de sélectionner manuellement la voie parmi les n voies de la vanne en réglant la position en rotation du levier. Les deux organes de commande rotatifs des deux vannes multivoies sont indépendants, les deux vannes pouvant être réglées indépendamment l'une de l'autre. En pratique, les deux vannes multivoies sont positionnées sur le 5 châssis de l'engin de pulvérisation de telle sorte qu'elles sont alignées selon l'axe longitudinal avant /arrière du châssis, les deux leviers de commande des deux vannes étant accessibles en façade latérale de l'engin de pulvérisation. Cette disposition des vannes présente essentiellement, deux inconvénients. D'une part, cette disposition des vannes engendre un 10 encombrement latéral important, et selon le type d'engin de pulvérisation, on ne dispose pas nécessairement de l'espace suffisant pour loger les deux vannes côte à côte selon l'axe longitudinal avant/arrière de l'engin. D'autre part, pour pouvoir disposer les deux vannes selon l'axe longitudinal avant/arrière de l'engin de pulvérisation, on peut être 15 contraint, compte-tenu de l'espace disponible, de disposer les deux vannes de telle sorte que leurs leviers de commande sont très sensiblement écartés l'un de l'autre, ce qui rend peu pratique la commande manuelle des deux vannes par l'utilisateur de l'engin de pulvérisation. L'invention vise à proposer une nouvelle solution technique qui 20 permet de pallier les inconvénients précités de la solution de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour premier objet un ensemble d'au moins deux vannes multivoies pour engin de pulvérisation agricole; chaque vanne est équipée de manière connue en soi d'un arbre de commande rotatif 25 principal. De manière caractéristique selon l'invention, chaque vanne est en outre équipée d'un mécanisme de commande comportant un arbre de commande rotatif secondaire couplé à l'arbre de commande rotatif principal en sorte de permettre l'entraînement en rotation dudit arbre principal, et les arbres de commande secondaires sont coaxiaux et libres 30 en rotation l'un par rapport à l'autre. L'invention permet ainsi avantageusement d'obtenir un gain de place latéral, les deux vannes pouvant à présent être disposées selon l'axe transversal du châssis de l'engin de pulvérisation, et les organes de commande des deux vannes peuvent avantageusement être concentrés au même endroit, ce qui facilite leur accès et leur utilisation. L'invention a pour autre objet un engin de pulvérisation équipé d'un circuit de distribution de liquide comportant un ensemble précité d'au moins deux vannes multivoies. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description ci-après d'un exemple 10 préféré de réalisation de l'invention, laquelle description est faite à titre d'exemple non limitatif et non exhaustif, et en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un engin de pulvérisation automoteur, équipé d'un ensemble de vannes multivoies de l'invention, - la figure 2 est une représentation en perspective d'un exemple préféré de réalisation d'un ensemble de deux vannes multivoies conformes à l'invention, - la figure 3 est une représentation en coupe de l'ensemble de la figure 2, - la figure 4 représente le carter de protection et les deux leviers de commande de l'ensemble de vannes multivoies des figures 2 et 3, - et la figure 5 représente un exemple de réalisation d'un circuit de distribution de l'engin de pulvérisation de la figure 1, lequel circuit de distribution comporte un ensemble de deux vannes multivoies 25 selon l'invention, On a représenté sur la figure 1 un engin de pulvérisation agricole automoteur 1, destiné à être utilisé pour pulvériser sur des cultures des produits phytosanitaires sous forme liquide (pesticides, engrais, désherbants sélectifs,...). Cet engin de pulvérisation 1 comporte de 30 manière connue en soi un châssis 2, qui supporte notamment des rampes de pulvérisation 3, et un réservoir principal sous la forme d'une cuve embarquée 4. Ce réservoir principal 4 est destiné à contenir le liquide phytosanitaire à pulvériser. Plus particulièrement, chaque rampe de pulvérisation 3 comporte de manière usuelle une pluralité de buses de pulvérisation qui sont 5 réparties sur toute la longueur de la rampe. Dans l'exemple particulier illustré sur la figure 1, l'engin de pulvérisation comporte deux rampes de pulvérisation 3 déployables transversalement à l'axe longitudinal avant/arrière 2a du châssis 2. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, chaque rampe 3 déployable se trouve dans sa position repliée le long d'un 0o flanc latéral de l'engin de pulvérisation 1. Pour l'alimentation des buses de pulvérisation, l'engin de pulvérisation 1 comporte un circuit de distribution de liquide, dont un exemple de réalisation sera décrit ultérieurement en référence à la figure 5. Ce circuit de distribution met en oeuvre un ensemble 5 de deux vannes 15 multivoies 6 et 7 conforme à l'invention. On a représenté de manière schématique sur la figure 1, la face avant de cet ensemble 5. Bien que l'on ait représenté sur la figure 1 un engin de pulvérisation de type automoteur, l'invention n'est toutefois pas limitée à ce type particulier d'engin de pulvérisation agricole, mais s'applique également aux 20 engins de pulvérisation de type tracté, qui sont destinés a être remorqués par un engin tracteur, ou aux engins de pulvérisation de type porté. On a représenté sur les figures 2 à 4, un exemple particulier de réalisation d'un ensemble 5 de deux vannes multivoies 6 et 7 conforme à l'invention. En référence à ces figures, la vanne 6 (respectivement vanne 7) est une vanne à bille à commande rotative comportant de manière connue en soi un corps de vanne C essentiellement cylindrique d'axe principal Ai (respectivement A2), lequel corps de vanne C comporte une voie 6a (respectivement 7a) dite voie principale sensiblement centrée sur l'axe Ai 30 (respectivement A2) et une pluralité de voies secondaires 6'a, 6'b, 6'c,... (respectivement 7'a,7'b, 7'c,...) qui sont réparties sur la périphérie du corps de vanne C, et qui s'étendent sensiblement radialement. De manière également connue en soi, la vanne 6 (respectivement vanne 7) comporte à l'intérieur du corps de vanne C un organe sélecteur rotatif (non visible sur les figures) comportant un arbre de commande rotatif principal R dont 5 l'axe longitudinal central est confondu avec l'axe AI (respectivement A2), et qui est accessible depuis l'extérieur du corps C de vanne. Dans l'exemple particulier illustré, l'arbre de commande principal R de l'organe sélecteur de la vanne 6 (respectivement vanne 7) fait saillie du corps C de la vanne à l'opposée de la voie principale 6a (respectivement 1o 7a). Le réglage manuel de la position angulaire de l'arbre de commande rotatif principal R selon son axe central longitudinal permet de manière connue en soi de raccorder la voie principale 6a (respectivement 7a) de la vanne 6 (respectivement vanne 7) de manière sélective à l'une des voies 15 secondaires 6'a ou 6'b ou... (respectivement 7'a ou 7'b ou...) Dans l'exemple particulier illustré sur les figures, la vanne 6 comporte cinq voies secondaires raccordables de manière sélective à la voie principale 6a (seules les trois voies secondaires 6'a à 6'c étant visibles sur la figure 2), et la vanne 7 comporte six voies secondaires (seules les 20 quatre voies secondaires 7'a, 7'b, 7'c et 7'f étant visibles sur la figure 2) raccordables de manière sélective à la voie principale 7a. Le nombre de voies secondaires d'une vanne multivoie n'est toutefois pas limitatif de l'invention, une vanne multivoie se définissant comme toute vanne comportant une voie principale et (n) voies secondaires (n supérieur ou 25 égal à 2) raccordables de manière sélective à la voie principale. L'invention n'est pas non plus limitée à la mise en oeuvre de vannes à bille, mais s'applique à tout autre type connu de vanne multivoie comportant d'une manière générale un arbre de commande principal rotatif permettant la sélection des voies secondaires. L'ensemble 5 de vannes multivoies 6 et 7 représenté sur les figures 2 à 4 présente les caractéristiques nouvelles qui vont à présent être détaillées. La vanne 6 (respectivement vanne 7) est équipée d'un mécanisme de commande comportant un arbre de commande rotatif secondaire 6b (respectivement 7b), qui est couplé mécaniquement en rotation à l'arbre 5 de commande principal R de la vanne 6 (respectivement vanne 7), de telle sorte que l'arbre secondaire 6b (respectivement 7b) permet d'entraîner en rotation selon son axe central l'arbre principal R de la vanne 6 (respectivement de la vanne 7). Selon une caractéristique de l'invention, les arbres de commande secondaires 6b, 7b sont coaxiaux et libres en 10 rotation l'un par rapport à l'autre. Sur l'arbre de commande secondaire 6b (respectivement 7b) est fixé un levier de commande 6c (respectivement 7c). Le réglage en rotation du levier de commande 6c (respectivement 7c) permet de régler en rotation l'arbre secondaire 6b (respectivement 7b), et par là-même l'arbre 15 principal R de la vanne 6 (respectivement 7). Les deux arbres secondaires 6b et 7b étant libres en rotation l'un par rapport à l'autre, les deux vannes multivoies 6 et 7 peuvent être réglées indépendamment l'une de l'autre au moyen des leviers de commande 6c, 7c. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, les 20 leviers de commande 6c et 7c des deux vannes 6 et 7 son positionnés au niveau de la même extrémité des arbres de commande secondaires 6b et 7b, ce qui permet un regroupement des deux leviers de commande et une manipulation plus aisée de ces leviers par l'utilisateur. Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisation illustré, 25 l'ensemble 5 comporte également un arbre 9 supplémentaire fixe creux, qui est coaxial avec les arbres secondaires 6b, 7b, cet arbre fixe étant interposé entre l'arbre secondaire 6b extérieur et l'arbre secondaire intérieur 7b. Les arbres de commande secondaires 6b, 7b sont ainsi avantageusement indexés par rapport à cette arbre fixe 9 qui sert de 3 o référence fixe d'indexage. De préférence, mais non nécessairement selon l'invention, tel que cela est illustré sur les figures, l'axe central longitudinal A des deux arbres secondaires coaxiaux 6b, 7b est décalé par rapport aux axes Al et A2 des arbres de rotation R des vannes 6 et 7, et est parallèle à ces axes Al et A2. Dans ce cas, le couplage en rotation de l'arbre secondaire 6b 5 (respectivement 7b) avec l'arbre principal R de la vanne 6 (respectivement 7) est de préférence réalisé de manière simple au moyen de deux roues dentées 6d, 6e engrenant l'une dans l'autre (respectivement 7d, 7e), la roue dentée 6d (respectivement 7d) étant fixée en bout d'arbre secondaire 6b (respectivement 7b) et la roue dentée associée 6e 10 (respectivement 7e) étant fixée en bout de l'arbre principal R de la vanne 6 (respectivement 7). Le rapport de dents entre les deux roues dentées 6d et 6e (respectivement 7d et 7e) est par exemple, mais non nécessairement, égal à un. Dans le cadre de l'invention, les roues dentées 6d, 6e, 7d, 7e pourraient être remplacées par tout moyen de couplage 1 5 remplissant la même fonction. De préférence, mais non nécessairement selon l'invention, les arbres de commande principaux R des vannes 6 et 7 sont alignés selon le même axe principal 5a ( figure 2/axes Ai et A2 confondus avec l'axe 5a). Dans une autre réalisation, les deux axes Al et A2 pourraient être décalés 20 l'un par rapport à l'autre, et il suffirait dans ce cas d'adapter le diamètre des roues dentées. Dans l'exemple particulier illustré sur les figures 2 à 4, les deux vannes 6 et 7 sont en outre espacées l'une de l'autre selon l'axe principal 5a. Dans l'espace entre les deux vannes 6 et 7 est prévu un support 8, sur 25 lequel sont fixés les deux corps C des vannes 6 et 7, et qui comporte un piètement 8a ou équivalent permettant de fixer solidement l'ensemble 5 sur le châssis 2 de l'engin de pulvérisation 1. Ce support 8 comporte également une boîte de transmission 8b dont l'intérieur sert de logement aux mécanismes de transmission reliant 30 les arbres secondaires 6b, 7b aux arbres principaux R des vannes 6, 7, c'est-à-dire dans l'exemple particulier illustré R aux roues dentées 6d, 6e, 7d, 7e précitées. En référence aux figures 3 et 4, les vannes multivoies 6 et 7 sont logées à l'intérieur d'un carter de protection CP, les leviers de commande 6c et 7c étant situés en façade et à l'extérieur de carter CP. Afin de 5 permettre un repérage par l'utilisateur de la position du levier de commande 6c, on prévoit un premier repère fixe 6f fixé sur la façade avant du carter C et associé à un index rotatif 6g solidaire de l'arbre secondaire 6b. Afin de permettre un repérage par l'utilisateur de la position du levier de commande 7c, on prévoit un deuxième repère fixe 7f 10 fixé en façade avant sur l'extrémité de l'arbre fixe 9, et associé à un index rotatif 7g solidaire de l'arbre secondaire 7b. En référence aux figures 1 et 4, l'ensemble 5 qui vient d'être décrit est fixé sur le châssis 2 de l'engin de pulvérisation 1 de telle sorte que les vannes 6 et 7 sont disposées selon un axe transversal du châssis, c'est-à15 dire dans l'exemple particulier illustré de telle sorte que l'axe principal 5a des vannes 6 et 7 est orienté transversalement à l'axe avant/arrière 2a du châssis de l'engin de pulvérisation. On comprend d'une part que l'ensemble 5 occupe ainsi un faible encombrement latéral (c'est-à-dire selon la direction de l'axe avant/arrière 2a) comparativement à une 20 solution qui consisterait à positionner les vannes 6 et 7 côte à côte selon l'axe 2a. Egalement, bien que les deux vannes 6 et 7 soient disposées selon l'axe transversal du châssis 2, les leviers de commande 6c et 7c des deux vannes 6 et 7, sont avantageusement positionnés au même endroit, et sont donc facilement accessibles et manipulables par l'utilisateur. On a représenté sur la figure 5 un exemple de réalisation d'un circuit de distribution de liquide susceptible d'équiper l'engin de pulvérisation i de la figure 1, et comportant l'ensemble 5 de vannes multivoies 6, 7, étant précisé que le circuit de distribution représenté sur cette figure 5 n'est pas limitatif de l'invention. 3 0 Ce circuit de distribution de liquide comporte principalement: - les buses de pulvérisation 3a supportées par les rampes 3, - le réservoir principal 4 précité, - les deux vannes multivoies 6 et 7 de l'ensemble 5 précédemment décrit, - une pompe de circulation 10, - une cuve de rinçage 11, - un bac incorporateur 12, - une vanne régulatrice 13. La pompe de circulation 6 est montée entre les deux vannes 6 et 7, la vanne 6 étant montée en amont de la pompe 10 et la vanne 7 étant 10 montée en aval. Dans la réalisation de la figure 5, seules trois voies secondaires de la vanne amont 6 son utilisées ( par exemple les voies 6'a, 6'b, et 6'c) comme voies d'admission ai, a2 et a3, et la voie principale 6a de la vanne 6 est utilisée comme voie de sortie S; seules quatre voies secondaires de la vanne aval 7 son utilisées ( par exemple les voies 7'a, 15 7'b, 7'c et 7'd) comme voies de refoulement si, s2, s3 et s4, et la voie principale 7a de la vanne 7 est utilisée comme voie principale d'admission a. Plus particulièrement, en référence à la figure 5, la sortie s (voie principale 6a) de la vanne amont 6 est raccordée à l'admission (aspiration) 20 iQa de la pompe de circulation 10. La sortie l0b (refoulement) de la pompe de circulation 10 est raccordée à l'admission a (voie principale 7a) de la vanne aval 7. L'admission ai de la vanne amont 6 est raccordée au réservoir 4. L'admission a2 de la vanne amont 6 est raccordée à la cuve de rinçage 11. 25 L'admission a3 de la vanne amont 6 est prévue pour être raccordée à un point d'eau extérieur à l'engin de pulvérisation. La sortie si de la vanne aval 7 est raccordée au bac incorporateur 12, lequel est en sortie raccordé au réservoir 4. La sortie s2 de la vanne aval 7 est raccordée à l'intérieur du réservoir principal 4, en vue de son 30 remplissage en eau. La sortie s3 de la vanne aval 7 est raccordée aux buses de pulvérisation 3a, une dérivation étant en outre prévue vers la vanne régulatrice 13. Cette vanne régulatrice 13 a pour fonction de réguler le débit de liquide en sortie s3 de la vanne aval 7 de telle sorte qu'en fonctionnement le débit d'alimentation des buses de pulvérisation 3a est sensiblement constant. La sortie s4 de la vanne aval 7 peut être 5 utilisées comme sortie directe pour effectuer par exemple une vidange du circuit de distribution liquide et du réservoir principal 4. Les principales fonctionnalités du circuit de distribution, en fonction de la sélection de l'une des admissions ai à a3 de la vanne amont 6 et de la sélection de l'une des sorties si à s4 de la vanne 5b sont les suivantes: 10 - Sélection al/s3: alimentation des buses de pulvérisation 3a avec le liquide phytosanitaire contenu dans le réservoir 4, - Sélection a2/s3: rinçage des buses de pulvérisation 3a et des canalisations de distribution en amont des dites buses avec de l'eau contenue dans la cuve de rinçage 11, - Sélection a3/sl: (avec raccordement de a3 à un point d'eau extérieur) incorporation dans le réservoir principal 4 d'un liquide phytosanitaire constitué d'un mélange d'eau (provenant de a3) et d'un produit phytosanitaire provenant du bac incorporateur 12, - Sélection al/si: incorporation en circuit fermé dans le réservoir 20 principal 4 d'un produit phytosanitaire provenant du bac incorporateur 12, - Sélection a3/s2: (avec raccordement de a3 à un point d'eau extérieur) remplissage du réservoir principal 4 avec de l'eau en provenance de a3. - Sélection ai/ s4 vidange du réservoir principal 4, - Sélection a3/ s4 vidange de la cuve de rinçage 11. 25 REVENDICATIONS i. Ensemble (5) d'au moins deux vannes multivoies (6; 7) pour engin 5 de pulvérisation agricole (1), chaque vanne (6; 7) étant équipée d'un arbre de commande rotatif principal (R), caractérisé en ce que chaque vanne (6; 7) est en outre équipée d'un mécanisme de commande comportant un arbre de commande rotatif secondaire (6b; 7b) couplé à l'arbre de commande rotatif principal (R) en 10 sorte de permettre l'entraînement en rotation dudit arbre principal (R), et en ce que les arbres de commande secondaires (6b, 7b) sont coaxiaux et libres en rotation l'un par rapport à l'autre. 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque mécanisme de commande comporte un levier (6c; 7c) pour 15 l'actionnement manuel en rotation de l'arbre de commande secondaire ( 6b; 7b), et en ce que les leviers de commande (6c; 7c) son positionnés au niveau de la même extrémité des arbres de commande secondaires (6b; 7b). 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les 20 arbres de commande secondaires (6b, 7b) sont indexés par rapport à une référence fixe. 4. Ensemble selon la revendication 3 caractérisé en ce que la référence fixe comprend un arbre fixe (9) qui est coaxial avec les arbres de commande secondaires (6b, 7b), et qui est interposé 25 entre un premier arbre de commande secondaire (6b) et un second arbre de commande secondaire (7b). 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les arbres de commande principaux (R) des vannes ( 6,7) sont alignés selon le même axe principal (5a). 3 o 6. Ensemble selon l'une des revendications i à 5 caractérisé en ce que l'axe longitudinal central (A) des arbres secondaires (6b, 7b) est parallèle aux axes (Al, A2) des arbres de commande principaux (R) des vannes ( 6, 7). 7. Ensemble selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque arbre secondaire (6b; 7b) est couplé mécaniquement à l'arbre principal (R) correspondant par des roues dentées (6d, 6e; 7d, 7e). 8. Engin de pulvérisation agricole comportant un circuit de distribution de liquide, caractérisé en ce que ledit circuit de distribution comporte un ensemble (5) d'au moins deux vannes multivoies (6, 7) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Engin de pulvérisation selon la revendication 8 caractérisé en ce que le circuit de distribution de liquide comporte une pompe de circulation (10) dont l'admission (10a) est raccordée à la voie principale (6a/s) de l'une (6) des deux vannes multivoie dite vanne amont (6), et dont la sortie (1Ob) est raccordée à la voie principale 15 (7a/a) de l'autre (7) vanne multivoie dite vanne aval. 10. Engin de pulvérisation selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que les deux vannes multivoies (6,7) sont disposées selon l'axe transversal du châssis (2) de l'engin.