Brevet FR2973849A1 — publié le 20121012

VERIN D'ACTIONNEMENT POUR POMPE DE MACHINE DE GAVAGE A LA PATEE ET POMPE LE COMPORTANT. Domaine technique. La présente invention est du domaine des matériels utilisés pour actionner une pompe de gavage et plus particulièrement le piston de la pompe linaire d'une machine de gavage à la pâtée comme par exemple celle décrite dans le brevet EP 630 810. Plus particulièrement, la présente invention est relative au vérin hydraulique d'actionnement du piston de la pompe et à une pompe équipée d'un tel vérin. État de la technique antérieure On connaît du brevet EP 630 810 du demandeur une machine de gavage à la pâtée formée d'un châssis sur lequel sont installés d'une part, une réserve de pâte alimentaire et d'autre part une pompe distributrice du type linéaire apte à puiser une ration dosée dans la réserve et la délivrer à une conduite de nourrissage comportant en extrémité un embuc de nourrissage prévu pour être intubé dans l'oesophage de l'animal à gaver. La pompe de cette machine à gaver, comporte un corps de pompe de forme cylindrique dans lequel est formé un alésage prévu pour recevoir en coulissement un piston de pompe. Ce piston de pompe est actionné entre un point mort avant et un point mort arrière par un organe moteur formé d'un vérin hydraulique. Dans la configuration objet du brevet cité, le vérin d'actionnement comprend un piston auquel sont fixées deux tiges opposées, axialement alignées. L'une de ces deux tiges présente un diamètre égal, au jeu fonctionnel près, au diamètre de l'alésage du corps de pompe et constitue avantageusement le piston de pompe. L'autre tige, de moindre diamètre, est engagée dans l'alésage traversant d'une paroi terminale du corps de vérin et coopère, extérieurement au corps de vérin avec un moyen de dosage volumique de la ration alimentaire. Plus précisément, ce moyen de dosage mesure à chaque instant la valeur du déplacement, depuis une position d'origine, d'une tige horizontale mécaniquement associée à la seconde tige du vérin. Dans la pratique cette tige additionnelle est liée par un bras à la seconde tige et s'étend parallèlement à cette dernière. Les moyens de mesure sont constitués par un doigt d'entraînement rigidement fixé par une de ses extrémités à la tige additionnelle et par son autre extrémité à une courroie sans fin tendue entre deux poulies dont une est accouplée à un compteur de distance constitué d'un codeur incrémentai. Exposé de l'invention. Problème technique. La disposition précédemment décrite présente l'avantage d'une excellente fiabilité et d'une grande simplicité. En outre cette disposition constitue extérieurement au corps de pompe un moyen simple de repérage visuel de la position du piston de pompe. Cependant la seconde tige du vérin et la tige additionnelle constituent un débord latéral par rapport à l'encombrement général de la machine qui s'avère gênant dans certains cas de figure et situations. Solution technique. La présente invention a pour objet de palier les inconvénients cités en proposant un nouveau vérin pour une machine du type précité et un nouveau 15 moyen de mesure du déplacement du piston de pompe. À cet effet le vérin selon l'invention comprenant un corps de vérin dans lequel est formé un alésage cylindrique axial dont l'une des extrémités est obturée par une paroi radiale terminale de corps de vérin fixée de manière amovible au corps de vérin, lequel à l'opposé de la paroi terminale comporte un 20 flasque de bridage à un corps de pompe de machine de gavage à la pâtée, ledit alésage recevant en ajustement glissant un piston avec tige, et étant divisé par le piston en une chambre arrière s'étendant entre la face arrière du piston et la paroi d'obturation et en une chambre avant s'étendant autour de la tige de piston entre la face avant de ce dernier et une garniture d'étanchéité s'étendant entre le 25 corps de vérin et la tige autour de cette dernière, se caractérise essentiellement en ce que l'ensemble mobile constitué par le piston et la tige comporte un perçage axial borgne débouchant dans la face arrière du piston dans lequel pénètre un tube cylindrique fixé à la paroi terminale de corps de vérin, ce tube présentant une face cylindrique externe continue et une garniture d'étanchéité 30 étant formée entre le piston et ladite face externe du tube et ce dernier recevant un moyen de mesure de la position du piston par rapport à une origine fixe par rapport au corps de vérin, ce dit moyen de mesure comportant un élément fixé au piston. Une telle disposition présente l'avantage de disposer le dispositif de mesure dans le vérin d'actionnement de la pompe ce qui en réduit son encombrement. Ainsi et ce quelle que soit la position du piston de la pompe l'encombrement général de la machine demeurera immuable. Un autre intérêt de cette disposition réside dans le fait qu'elle présente l'avantage d'assurer une étanchéité entre la chambre arrière du vérin et le perçage axial borgne et de préserver le dispositif de mesure de tout contact avec l'huile du circuit hydraulique associé au vérin. En outre la dépose de ce dernier ne nécessitera pas la vidange préalable du circuit hydraulique. Selon une autre disposition de l'invention, le dispositif de mesure est formé d'une règle de mesure par exemple du potentiométrique fixée au tube et engagée dans ce dernier et d'un aimant fixe par rapport à l'ensemble mobile, ledit amant étant déplaçable le long de la règle de mesure. La règle de mesure apte à donner une information sous forme de signal électrique, de la position de l'aimant, en éloignement, par rapport à une origine qu'elle possède. On conçoit que par ce biais le dispositif de mesure donne en valeur absolue la position du piston de la pompe par rapport à une origine fixe. Selon une autre disposition de l'invention, l'aimant est agencé en anneau et entoure la règle. Selon une autre disposition de l'invention, l'aimant est porté par un support tubulaire engagé dans le tube autour de la règle, ledit support tubulaire étant fixé à l'ensemble mobile. Selon une autre disposition de l'invention, le tube est monté de manière 25 étanche dans un perçage traversant axial formé dans la paroi terminale du corps du vérin. Selon une autre disposition de l'invention le tube est monté dans le perçage traversant avec possibilité de déplacement axial limité et de manière flottante. 30 Alternativement, selon une autre disposition de l'invention, le moyen de mesure de la position du piston est externe au vérin et comprend un câble engagé dans le tube et fixé par une de ses extrémités à l'ensemble mobile, ledit câble étant engagé sur des poulies de renvoi, et coopérant par son autre extrémité avec un mécanisme de traction qui assure son maintien en traction, un dispositif de mesure étant actionné par ledit câble. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de mesure est formé d'une règle de mesure par exemple du type potentiométrique fixe par rapport au corps de vérin et d'un aimant déplaçable le long de cette dernière, l'aimant étant porté par le câble. Alternativement, selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de mesure est un aimant fixe par rapport au corps du vérin et une règle de mesure actionnée par le câble face à l'aimant. Selon une autre disposition de l'invention, au dispositif de mesure est associé un premier capteur matérialisant la position du point mort arrière et un second capteur matérialisant la position du point mort avant, les dits capteurs étant prévus pour être actionnés par un élément porté par le câble. La diminution d'encombrement de l'ensemble précité peut être mise à profit pour augmenter la longueur de la barrière d'étanchéité formée entre l'alésage du vérin et l'alésage de la pompe. Elle peut être également mise à profit pour, selon une autre caractéristique de l'invention, augmenter la longueur de l'alésage de la pompe et constituer en avant du point mort avant du piston de la pompe, une réserve de stockage des corps étrangers que peut contenir la ration alimentaire. En combinaison avec cette caractéristique une grille de rétention des corps étranger est montée dans cette réserve immédiatement en amont de l'orifice de délivrance de la pompe. Cette disposition permet de retenir les corps étrangers dans la réserve constituée et d'éviter ainsi que ces dernières n'endommagent les composants présents en sortie de pompe tel que l'extrudeur, conduite et embuc ou ne les obturent ou soient transportés par la pâte et ingérés par les palmipèdes. Selon une autre disposition de l'invention, à la réserve ou à la grille sont associés un ou plusieurs aimants pour retenir dans la réserve les particules métalliques magnétisables. Description sommaire des figures et des dessins. - la figure 1 est une vue schématique d'une machine de nourrissage des palmipèdes, comportant les aménagements selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'une pompe équipée d'un vérin selon l'invention, le piston de la pompe étant au point mort arrière, - la figure 3 est une vue en coupe d'une pompe équipée d'un vérin selon l'invention, le piston de la pompe étant au point mort avant, - les figures 4 et 5 montrent d'autres formes de réalisation de moyens de mesure, - la figure 6 montre des aménagements apportés au piston et à la pompe selon l'invention. Meilleur mode de réalisation de l'invention. On observe en figure 1 une machine de nourrissage des palmipèdes apte à distribuer des rations alimentaires dosées d'engraissement constituées à partir d'un mélange d'eau et d'une céréale en farine par exemple du maïs. La machine comprend un châssis 1 monté sur des organes de roulement 2 dont certains peuvent être motorisés et/ou directeurs. Sur ce châssis est installée une cuve 3 prévue pour contenir une réserve de pâte alimentaire à distribuer en rations dosées, cette cuve 3 pouvant être équipée d'organes de mélange tel que vis d'Archimède pour assurer notamment un mélange intime entre la farine et l'eau selon des proportions déterminées et un brassage régulier de la pâte. La partie inférieure de la cuve 3, de forme conique, est prolongée à son point le plus bas par une pipe axiale verticale de raccordement à l'orifice d'admission 40 d'une pompe linaire 4 installée sur le châssis 1, sous la cuve 3. L'orifice de délivrance 41 que comporte la pompe 4 est connecté à l'extrémité proximale d'une conduite de distribution 5 recevant à son extrémité distale un embuc 50 de gavage prévu pour être intubé dans l'oesophage de l'animal à gaver. La pompe 4 comporte un corps de pompe 42 de forme cylindrique dans lequel est foré un alésage cylindrique 43 prévu pour recevoir un piston de pompe 44, mobile dans l'alésage 43 entre un point mort arrière et un point mort avant et ce sous l'effet de l'action d'un organe moteur 6 du type vérin hydraulique double effet comportant une chambre arrière et une chambre avant. Le corps de pompe 42 comporte une extrémité avant obturée par une paroi transversale 45, l'orifice de délivrance 41 étant formé par un perçage traversant axial pratiqué dans cette paroi terminale 45. Cette paroi transversale est fixée par tout moyen connu au corps de pompe 42. Des garnitures d'étanchéité sont interposées entre cette paroi 45 et le corps de pompe 42. À l'opposé, le corps de pompe 42 présente une extrémité ouverte et autour de ladite extrémité un flasque 46 formant une bride de raccordement au vérin hydraulique 6. À faible distance de l'extrémité ouverte, le corps de pompe est équipé d'un perçage traversant radial constituant l'orifice d'admission 40 de la pompe, En position de point mort arrière du piston cet orifice se trouve dégagé par ledit piston et de la pâte peut être introduite dans la pompe. Le vérin hydraulique comporte un corps de vérin 60 dans lequel est foré un alésage axial 61 comportant une extrémité obturée par une paroi transversale 62 et une extrémité ouverte autour de laquelle est formé un flasque 63 formant bride de raccordement au flasque 46 du corps de pompe. Par fixation des deux flasques 46, 63 l'un à l'autre, fixation opérée par des boulons, les alésages 43, 61 de la pompe et du vérin sont maintenus dans l'alignement l'un de l'autre. Entre les deux flasques 46, 63 seront disposées des garnitures d'étanchéité. L'alésage 61 du corps 60 de vérin reçoit un piston 64 à la face avant duquel est fixée une tige, cette dernière constituant avantageusement le piston 44 de la pompe 4. Le diamètre de cette tige est, au jeu fonctionnel près, égal au diamètre de l'alésage 43 de la pompe. L'alésage 61 du corps du vérin est divisé par le piston 64 en une chambre arrière s'étendant entre la face arrière du piston 64 et la paroi d'obturation 62 et en une chambre avant s'étendant autour de la tige 44 du piston entre la face avant de ce dernier et une garniture d'étanchéité 65 s'étendant entre le corps de vérin 60 et la tige 44 autour de cette dernière. Les chambres avant et arrière du vérin sont raccordées à un circuit hydraulique connu en soit comportant un capteur de pression apte à mesurer la pression d'alimentation de la chambre arrière. Une telle disposition est utile lorsque la pâte dans le corps de pompe doit subir une compression préalable à sa distribution à l'embuc de gavage comme enseigné dans le brevet EP 630 810 des demandeurs. Avantageusement l'ensemble mobile constitué par le piston et la tige comporte un perçage axial borgne 66 débouchant dans la face arrière du piston 64 dans lequel pénètre un tube cylindrique 67 fixé à la paroi terminale de corps de vérin, ce tube présentant une face cylindrique externe continue et lisse. Une garniture d'étanchéité est formée entre le piston 54 et la face externe du tube 67 et ce dernier reçoit un moyen de mesure 7 de la position du piston 64 par rapport à une origine fixe par rapport au corps de vérin, ce dit moyen de mesure comportant un élément fixé au piston 54. Selon une première forme de réalisation, le moyen de mesure 7 est formé d'une règle potentiométrique 71 fixée au tube 67 et engagée dans ce dernier et d'un aimant 70 fixe par rapport à l'ensemble mobile, ledit amant étant déplaçable le long de la règle potentiométrique. Avantageusement le tube extérieurement au corps du vérin comporte un tampon amovible d'obturation, la règle étant fixée à ce tampon d'obturation. À cet effet, la règle s'engage dans un perçage traversant formé dans de tampon. Cette disposition permet un retrait aisé de la règle par simple dépose du tampon et sans démontage du corps de vérin. Préférentiellement, l'aimant 70 est agencé en anneau et est disposé autour de la règle 71. Avantageusement l'aimant 70 est porté par un support tubulaire 68 engagé dans le tube 67 autour de la règle 71, ledit support tubulaire 68 étant fixé à l'ensemble mobile. Dans la forme préférée de réalisation, le support tubulaire 68 est monté en fixation dans le perçage axial borgne 66. Le tube 67 est de préférence monté dans le perçage traversant de la paroi terminale 62 avec possibilité de déplacement axial limité. Selon une forme pratique de réalisation, le tube de part et d'autre du perçage traversant reçoit deux anneaux élastiques du genre circlips constituant butées. Selon une autre variante d'exécution, le moyen de mesure de la position du piston est externe au vérin et s'étend verticalement le long de la cuve de la gaveuse de façon à ne pas altérer l'empattement de cette dernière. Selon cette forme de réalisation, le moyen de mesure comprend un câble 72 engagé dans le tube 67 et fixé par une de ses extrémités à l'ensemble mobile. Ce câble 72 est engagé sur des poulies de renvoi 73 dont une le maintien dans l'axe du tube 67, coopère par son autre extrémité avec un mécanisme de traction et actionne un dispositif de mesure. Le mécanisme de traction peut être constitué soit par un contrepoids soit par un ressort. Dans la forme préférée de réalisation sera utilisé un contrepoids. Le dispositif de mesure est, selon la forme préférée de réalisation, formé d'une règle de mesure par exemple du type potentiométrique 71 fixée à la cuve de la machine et d'un aimant 70 déplaçable le long de cette règle, l'aimant étant porté par le câble. La position de l'aimant le long de la règle est l'image de la position du piston de la pompe dans l'alésage de cette dernière. Ainsi est réalisé un moyen simple de visualisation de cette position associé au moyen de mesure que constitue la règle et l'aimant. II y a lieu de noter que le signal donné par la règle est exploité par des moyens de contrôle et de commande de la pompe de la gaveuse. Avantageusement, au dispositif de mesure tel que décrit pourront être associés au moins deux capteurs de fin de course 74 matérialisant les positions des points morts arrière et avant du piston de la pompe. Ces capteurs de fin de course seront actionnés par l'aimant ou par tout autre organe porté par le câble. Cette disposition de capteur permet de réaliser une version de secours utilisable en cas de défaillance de la règle potentiométrique. Avantageusement le capteur matérialisant la position du point mort avant pourra être monté de manière ajustable en position. De cette façon il sera possible, en version de secours, de pouvoir régler la valeur de la dose à distribuer. II pourra être adjoint un troisième capteur matérialisant le début de la compression préalable, ce début de compression préalable correspondant au recouvrement total de l'orifice d'admission par le piston de la pompe. En variante, le dispositif de mesure pourra être constitué par au moins un codeur incrémental accouplé à l'une des poulies de renvoi du câble 72. Les différents moyens de mesure, capteurs et codeurs sont destinés à être connectés électriquement à la centrale de contrôle et de commande de la machine à gaver. Avantageusement, à la pompe de gavage est associé un moyen sous forme de contacteur ou capteur ou détecteur 120 apte à détecter la position instantanée du piston 44 dans l'alésage 43. Selon une première forme de réalisation ce moyen est un contacteur comportant un corps 121 et un élément mobile 122 engagé de manière étanche dans un perçage traversant formé dans le corps de pompe pour détecter la position instantanée du piston 44 de la pompe dans l'alésage et pour le moins la position de fin de course ou position de point mort avant de ce piston. Cette disposition permet de réaliser un moyen simple de dosage. Cet élément mobile s'étend de manière parallèle à l'axe longitudinal de l'alésage. Selon une autre variante de réalisation, le piston de la pompe porte un aimant, le corps de pompe est réalisé en matériau amagnétique et extérieurement au corps de pompe est prévu un détecteur du genre à effet Hall ou un interrupteur à lame souple sensible au champ magnétique de l'aimant. La nouvelle configuration du vérin et du moyen de mesure associé permet d'augmenter la longueur de l'ensemble vérin pompe et d'augmenter la longueur de la barrière d'étanchéité formée entre l'alésage du vérin et plus particulièrement la chambre avant de ce dernier et l'alésage de la pompe. Selon une forme préférée de réalisation comme on peut le voir en figure 4, cette barrière d'étanchéité est portée par un flasque 100 prévu pour être inséré entre les flasques 46 et 63. Comme on peut le voir sur cette figure le flasque 100 comporte un embout tubulaire 101, cylindrique, déterminant un alésage traversant, les garnitures d'étanchéité 102 formées par des joints d'étanchéité et des joints racleurs étant montées dans des gorges formées dans l'embout 101 depuis l'alésage traversant que présente ce dernier. La forme d'embout 101 du flasque est engagée dans un lamage pratiqué préférentiellement dans l'alésage du vérin ou alternativement dans l'alésage de la pompe. Une telle disposition permet de regrouper les différents joints soumis à usure dans un élément facile à monter et démonter. L'engagement de l'embout 101 dans le lamage permet de réaliser le centrage de l'alésage de l'embout par rapport à l'alésage du vérin 6. Pour compléter l'étanchéité des joints annulaires sont interposés entre la surface cylindrique de l'embout et la surface cylindrique du lamage. Par augmentation de la longueur de l'ensemble vérin-pompe il devient possible d'augmenter la longueur de l'alésage 43 de la pompe et constituer en avant du point mort avant du piston de la pompe, une réserve 130 de stockage des corps étrangers que peut contenir la ration alimentaire. En combinaison avec cette caractéristique, une grille 131 de rétention des corps étranger est montée dans la réserve 130 immédiatement en amont de l'orifice de délivrance 41 de la pompe. Les mailles de la grille seront de taille suffisamment importante pour laisser passer la pâte et de taille suffisamment faible pour retenir les corps étrangers dans la réserve 130. Avantageusement seront associés à la réserve ou à la grille 130 un ou plusieurs aimants non représentés pour retenir dans la réserve les particules métalliques magnétisables. En vue de vider la réserve 130 des corps étrangers qu'elle contient, la paroi transversale 45 sera déposée. Il y a lieu de noter que les différents moyens de mesure, capteurs détecteurs, contacteurs et autres associés au vérin et/ou à la pompe sont prévus pour être connectés à une centrale de commande et contrôle dont est équipée la machine de gavage. Cette centrale de commande et de contrôle pilote notamment le circuit hydraulique du vérin de la pompe pour assurer la distribution et le dosage des rations alimentaires à distribuer aux palmipèdes. Il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et variantes du domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet.