BE1022189B1 - Dispositif de regulation d'aspirateur-compresseur - Google Patents

Abstract

Récipient muni d'un régulateur de pression, destiné au pompage et au refoulement de produits liguides ou semi-liquides (13), équipé : - d'un capteur de pression (18) permettant de mesurer une pression relative (12) régnant dans la cuve (1), - d'une unité de calcul (21) reliée au capteur de pression (18) et à un moyen de contrôle (22) permettant la saisie par un opérateur d'une pression relative cible, l'unité de calcul (21) étant capable de calculer la différence entre la pression relative cible et la pression relative (12) mesurée par le capteur de pression (18), - d'un moyen de puissance (23) commandé par l'unité de calcul (21) et capable d'actionner la vanne 4 voies de circulation d'air (3) dans une position telle que la pression relative (12) dans la cuve (1) soit identique à la pression relative cible.

Description

DISPOSITIF DE REGULATION D'ASPIRATEUR-COMPRESSEUR Objet de l'invention [0001] La présente invention concerne un dispositif de régulation du taux d'aspiration et de compression produit par un aspirateur/compresseur actionné par le système de puissance mécanique d'un tracteur, et utilisé pour le remplissage et la vidange d'un récipient destiné à contenir des produits liquides ou semi-liquides utilisés en particulier dans l'exploitation agricole, notamment des effluents d'élevage.

[0002] On entend généralement par « pompe vacuum » un appareil à vide aspirateur/compresseur. C'est ce terme qui sera utilisé ci-après sans effet limitatif.

Arrière-plan technologique et état de la technique [0003] Le principe générique, unique, d'un dispositif de réglage du circuit de pression d'une pompe vacuum est bien connu de l'homme de l'art. Il est décrit ci-après, purement à titre d'exemple, dans le cas d'une citerne d'épandage de lisier.

[0004] Une pompe vacuum tournant invariablement dans le même sens, le choix de la direction du circuit de pression se fait par une vanne 4 voies placée sur l'orifice de la pompe : suivant la position de la vanne, la pompe fonctionne soit en « aspiration » soit en « refoulement », d'où l'appellation techniquement plus, correcte d ' aspirateur/compresseur.

[0005] En position « aspiration », la pompe vacuum crée, via un circuit pneumatique quelconque liant la pompe à la cuve, une dépression relative dans le volume interne de la cuve par rapport à la pression atmosphérique. C'est alors la pression atmosphérique qui « pousse » vers la cuve, via une conduite quelconque connectée à la vanne de remplissaqe de la cuve, le lisier stocké dans un récipient sous atmosphère ambiante (voir Figure IB).

[0006] En position « refoulement », la pompe vacuum crée au contraire une surpression dans la cuve, ce qui a pour effet de « pousser » le lisier vers la vanne de vidange (voir Figure 1D) .

[0007] Il s'agit donc d'un dispositif de réglage purement alternatif ou « tout ou rien » : la vanne 4 voies est soit entièrement réglée sur « aspiration », soit entièrement sur « refoulement », ce qui offre peu de possibilités de contrôle, même si la vanne 4 voies est asservie à un vérin commandé à distance. La seule possibilité de régulation selon ce dispositif traditionnel réside dans l'utilisation d'une vanne de surpression active uniquement dans le sens du refoulement : ainsi, lors de l'épandage, la pompe tournant invariablement à régime nominal, le cas échéant suivant le régime du moteur du tracteur, en augmentant la pression dans la cuve, cette vanne de surpression s'ouvre inévitablement pour laisser s'échapper la pression excédentaire à la pression nécessaire au refoulement du lisier vers le dispositif de vidange. Or, lorsqu'on épand le lisier par exemple à l'aide d'un injecteur, il est important de garder constante la pression dans la cuve afin de permettre un épandage régulier. L'inventeur avait d'ailleurs proposé, en 1993, une nouvelle vanne de surpression disposant d'une molette de réglage d'ouverture permettant d'agir sur la pression de service. Auparavant, les pompes ne disposaient en effet que d'une vanne de sécurité de surpression.

[0008] La vanne 4 voies demande donc en permanence à la pompe un effort de compression maximal dans celle-ci. La pompe consomme donc beaucoup d'énergie, donc de puissance, s'échauffe et donc s'use, échauffe l'air qu'elle fait transiter par elle et donc consomme beaucoup d'huile de lubrification. De plus, la pression souhaitée varie en fonction des variations de régime du compresseur, lesquelles peuvent être relativement importantes, notamment en terrain accidenté, à cause des variations du régime du tracteur. Il en résulte des variations intempestives dans le processus de vidange, par exemple des variations du débit d'épandage qui provoqueront une fumure variable de la végétation, laquelle aura donc une croissance non uniforme, d'où des pertes de rendement.

[0009] En outre, à l'aspiration, autrement dit lors du remplissage, la pompe tourne généralement à plein régime parce que l'opérateur veut souvent remplir la cuve au plus vite. Dans l'immense majorité des cas, ceci provoque la formation de mousse, suivant le type de liquide pompé. La mousse de remplissage est un phénomène bien connu des utilisateurs : elle se forme lorsque la pression dans la cuve est trop basse, en raison d'un « étirement » du lisier (dilatation due à la modification de la pression ambiante). Après le remplissage, la pression interne de la cuve reprend progressivement un niveau ambiant, ce qui fait « retomber » cette mousse, avec pour effet que la cuve n'est pas remplie de manière optimale et donc, qu'il faudra plus de trajets pour vidanger le conteneur extérieur de stockage. Ce phénomène constitue d'ailleurs souvent un vif sujet de discussion entre les entrepreneurs agricoles en charge de l'épandage et leurs clients.

[0010] Compte tenu qu'en raison de la mondialisation de l'agriculture, l'économie d'une exploitation agricole est très souvent en péril, les exploitants recherchent toutes les réductions de coût possibles. Les inconvénients décrits ci-avant de manière non exhaustive, à savoir une consommation excessive d'énergie, de carburant, et d'huile, d'où une espérance de vie réduite, les variations de pression provoquant des pertes de rendement de production agricole, la formation de mousse provoquant des trajets surnuméraires, etc., nuisent donc à l'économie de l'exploitation agricole.

[0011] Les documents US 4,061,273, US 4,108,380 et US 4,116,211 divulguent un dispositif d'épandage de fumier liquide ayant un réservoir et une pompe pouvant fonctionner sélectivement pour évacuer l'air de l'intérieur de la cuve ou l'alimenter en air. Une soupape d'arrêt de sécurité situé dans le réservoir ayant une bille et un flotteur allongé enfermé dans une cage est utilisable pour bloquer l'évacuation de l'air du réservoir lorsque le réservoir est rempli d'effluents liquides. Une vanne de commande montée sur la pompe est actionnable sélectivement avec une poignée à une position d'évacuation d'air et à une position d'alimentation en air. Une conduite d'air unique est connectée à la vanne et au réservoir.

[0012] Le document US 3,136,485 divulgue un réservoir pour l'épandage de fertilisant liquide comportant des moyens pour remplir le réservoir, agiter son contenu durant le transport et pulvériser ce dernier sur le sol, ces moyens comprenant une pompe à vide et une vanne à double fonction.

[0013] Le document EP 1 512 318 divulgue un récipient présentant un dispositif de remplissage et de vidange, de préférence avec une pompe pour le remplissage et la vidange, et, éventuellement, un compresseur à vide pour évacuer le réservoir, un système de conduites associé et une unité d'entraînement pour la pompe, qui peut de préférence être reliée à l'arbre d'entraînement d'un véhicule tracteur. Le système de conduites présente une conduite de débordement avec une soupape commandée par la pression ambiante et est disposée entre une ouverture de débordement dans le réservoir et un orifice d'aspiration pour aspirer le liquide.

[0014] Le document EP 1 121 848, ayant le même inventeur que la présente demande, divulgue un épandeur de lisier ou autres matières d'épandage liquides, mettant en œuvre, en mode d'épandage, un compresseur comprimant le liquide dans une cuve dont la pression interne d'air est limitée à une valeur inférieure à 0,5 bar par au moins une soupape et un dispositif de surcompression entraîné par un moteur. Le dispositif de surcompression, placé en liaison immédiate avec la sortie de cuve, augmente la pression exercée sur le liquide dans la conduite de sortie par rapport à la pression qui est exercée sur le liquide dans la cuve.

Buts de 1'invention [0015] Dès lors, l'invention vise à proposer un dispositif qui permette de s'affranchir des inconvénients précités de l'état de la technique.

[0016] L'invention a plus précisément pour but de réaliser une régulation du circuit de pression de la pompe vacuum qui n'utilise plus la vanne de surpression pour diminuer ou ajuster la pression nécessaire dans la cuve.

[0017] L'invention a encore pour but de réaliser un système de régulation de pression qui soit simple, efficace et bon marché.

Principaux éléments caractéristiques de 11 invention [0018] La présente invention propose un dispositif nouveau pour la régulation du circuit de compression de la pompe vacuum, qui règle la position de la vanne 4 voies de circulation d'air dans une position intermédiaire calculée en permanence en fonction du taux de surpression ou dépression recherché, permettant à une partie du volume d'air expulsé par la pompe soit de rejoindre le circuit d'entrée d'air dans la pompe, soit d'être évacuée vers 1'atmosphère.

[0019] Par exemple, un réglage de 0,8 bar signifie en réalité qu'on recherche une surpression de 0,8 bar par rapport à la pression atmosphérique locale. On parle de pression relative, soit la différence entre la pression absolue (dans notre exemple * 1,8 bar) et la pression atmosphérique de 1 atmosphère (soit normalement 1,01325 bar « 1 bar).

[0020] En effet, en fonction « compression », la réinjection d'air « comprimé » dans la pompe vacuum augmentera artificiellement la pression à l'entrée du circuit de celle-ci, réduisant d'autant l'effort de compression dans la pompe vacuum. La pompe vacuum consommera donc moins d'énergie mécanique, donc absorbera moins de puissance, s'échauffera moins et donc s'usera moins, échauffera moins l'air et donc consommera aussi moins d'huile de lubrification. De plus, la pression souhaitée, aisément définie à l'aide d'un écran de contrôle placé par exemple dans la cabine du tracteur, pourra rester stable malgré les variations de régime de la pompe vacuum provoquées par les variations de régime de l'entraînement mécanique du tracteur, lesquelles peuvent être relativement importantes, notamment lorsqu'en phase de vidange du récipient, le tracteur roulant en terrain accidenté voit son régime moteur varier de manière relativement importante sous la conduite imprimée par le chauffeur. Ce maintien d'une pression plus constante permettra alors un épandage plus régulier du lisier.

[0021] De manière comparable, en fonction « aspiration », d'une part une partie de l'air aspiré depuis la cuve sera expulsé directement vers l'atmosphère, d'autre part une petite quantité d'air frais sera aspirée depuis l'extérieur à l'entrée de la pompe vacuum. Ceci a pour effet de réduire le taux de dépression à l'entrée de la pompe vacuum, d'où le travail de la pompe requiert moins d'énergie, la part de flux d'air en provenance de l'atmosphère réduisant en outre 1'échauffement interne.

[0022] Outre une durabilité accrue de la pompe vacuum, il en résulte la possibilité de réguler la dépression relative dans la cuve en sorte que le liquide qui y est aspiré ne subisse pas une dilatation excessive, surtout en fin de remplissage, c'est-à-dire lorsque la dilatation du grand volume de liquide déjà aspiré pourrait provoquer le plus de formation de mousse. La maîtrise de ce risque par la régulation de la dépression relative dans la cuve permet ainsi de remplir la cuve de manière optimale.

[0023] Le but de l'invention est atteint grâce à la conception d'un dispositif de régulation disposé sur un récipient mettant en œuvre un capteur de pression mesurant la pression relative dans le circuit d'air reliant une pompe vacuum à une cuve dans laquelle la pompe vacuum produit une dépression ou surpression relative, ledit capteur étant relié à une unité de calcul elle-même connectée à un écran de contrôle, ladite unité de calcul étant capable de comparer la pression relative cible encodée via l'écran de contrôle à la pression relative mesurée par le capteur de pression et de commander un moyen de puissance, le cas échéant à l'aide d'un convertisseur de puissance, le dispositif étant caractérisé en ce que le moyen de puissance commandé par l'unité de calcul actionne la vanne 4 voies de circulation d'air de la pompe vacuum suivant la différence entre la pression relative cible et la pression relative mesurée, jusqu'à ce que la vanne 4 voies soit dans une position telle que la pression relative cible et la pression relative mesurée soient identiques.

[0024] Selon une forme d'exécution avantaqeuse possible de l'invention, le dispositif de réqulation est complété par un capteur informant l'unité de calcul quant au niveau de liquide présent dans la cuve, permettant à l'unité de calcul de calculer, suivant ce niveau, le volume d'air restant dans le récipient et le taux de compression à fournir par la pompe vacuum pour maintenir la pression relative idéale dans le volume d'air restant du récipient pour y aspirer le liquide sans en provoquer une dilatation excessive. Dès lors, le dispositif suivant l'invention ainsi complété est en outre caractérisé en ce que le moyen de puissance commandé par l'unité de calcul actionne la vanne 4 voies de circulation d'air de la pompe vacuum suivant la différence entre la pression relative mesurée et la pression relative idéale calculée, jusqu'à ce que la vanne 4 voies soit dans une position telle que la pression relative idéale calculée et la pression relative mesurée soient identiques.

[0025] Bien que 1'invention sera décrite ci-après en conjonction avec des exécutions illustrées, il est entendu que cette description ne vise nullement à limiter l'invention à de telles exécutions. Au contraire, la présente demande de brevet vise à couvrir toutes alternatives, modifications et équivalents pouvant être inclus dans l'esprit et l'étendue de l'invention tels que définis par les caractéristiques de la présente demande dans son ensemble.

[0026] Des modes de réalisation particuliers de l'invention comprennent en outre une -ou une combinaison appropriée- des caractéristiques mentionnées dans les revendications dépendantes. Notamment, ces modes d'exécution particuliers comprennent les caractéristiques complémentaires suivantes, ensemble ou séparément : - le compresseur d'air de type aspirateur-compresseur est une pompe rotative à un seul sens de circulation et la vanne 4 voies de circulation d'air possède une sortie d'air et une entrée d'air en communication avec le compresseur, deux entrées/sorties en communication respectivement avec la cuve et l'extérieur ou le milieu ambiant, ainsi qu'un boisseau téléréglable permettant de passer progressivement du mode exclusif pompage ou aspiration au mode exclusif compression ou refoulement et vice versa ; - en mode essentiellement aspiration, le boisseau est réglé, en fonction de la pression relative cible, de sorte qu'une petite partie de l'air aspiré provient du milieu ambiant, outre l'air principalement aspiré dans la cuve ; - en mode essentiellement refoulement, le boisseau est réglé, en fonction de la pression relative cible, de sorte qu'une petite partie de l'air refoulé est refoulé vers le milieu ambiant, outre l'air principalement refoulé dans la cuve ; - le capteur de pression est placé sur le circuit pneumatique entre le compresseur et la cuve ; - le capteur de niveau est un capteur analogique relié à une jauge de niveau à flotteur, en contact avec le niveau de liquide dans la cuve ; - le moyen de puissance est un vérin ou moteur électrique actionnant la vanne 4 voies de circulation d'air ; - l'unité de calcul comporte un régulateur en boucle fermée ; - le régulateur en boucle fermée est de type PID ; - le moyen de contrôle comporte un écran et un clavier, ou encore un écran tactile, relié (s) à l'unité de calcul par un moyen avec ou sans fil ; - le compresseur est entraîné par l'arbre d'entraînement d'un véhicule tracteur.

[0027] L' invention concerne également un tonneau à lisier comprenant un récipient muni d'un régulateur de pression comme décrit ci-dessus.

Brève description des figures [0028] Des exemples de réalisation suivant l'invention sont décrits à la suite avec plus de détails à l'aide des figures annexées dans lesquelles : - la Figure 1 rappelle, à l'aide de quatre vues schématiques, le principe de fonctionnement d'un épandeur de lisier muni d'un dispositif combiné de remplissage sous vide et de vidange sous pression. Les Figures IA et IB expliquent le fonctionnement en phase de remplissage, dite « d'aspiration », tandis que les Figures 1C et 1D expliquent le fonctionnement en phase de vidange, dite « de refoulement » ; - la Figure 2 montre une vue schématique du dispositif de régulation d'une vanne 4 voies de circulation d'air d'une pompe vacuum selon l'invention ; elle est complétée d'une Figure 2A qui montre une position possible de la vanne 4 voies en phase de vidange, et d'une Figure 2B qui montre une position possible de la même vanne 4 voies en phase de remplissage. Ces Figures 2A et 2B sont destinées à illustrer les flux d'air dans la vanne 4 voies dans la position ponctuelle représentée ; pour la clarté de l'illustration, les organes et circuits participant à la régulation elle-même de ladite vanne n'y sont pas représentés.

[0029] L'invention est décrite à la suite au moyen d'une description non limitative de certaines exécutions de détail.

Description de formes d'exécution préférées de l'invention [0030] Dans la description qui suit, l'invention est décrite schématiquement pour son application dans le cadre d'un épandeur de lisier, à titre d'exemple favorisant la compréhension. Cet exemple ne saurait en aucun cas limiter la portée de l'invention.

[0031] Le lecteur gardera en outre à l'esprit que des composants similaires dans les illustrations ont reçu des repères numériques identiques le cas échéant. De même, toutes les dimensions décrites ou suggérées ici ne sont pas destinées à limiter la portée de l'invention, laquelle peut s'écarter de ces dimensions.

[0032] Sur les différentes figures, les liaisons électriques sont représentées par un trait simple, les liaisons pneumatiques par un trait double et les flux liquides par une flèche en gros trait, étant entendu que les conduites nécessaires à ces liaisons et flux sont connues de l'homme de l'art.

[0033] La Figure 1 représente schématiquement la cuve 1 d'un épandeur de lisier quelconque, dont la fonction d'aspiration/refoulement est réalisée au moyen d'une pompe vacuum 2. Cette pompe 2 est entraînée au moyen d'un circuit de puissance quelconque non représenté, généralement mais non exclusivement la prise de force d'un tracteur transmettant la force mécanique au moyen d'un arbre à cardan. L'entrée et la sortie de la pompe 2 sont connectés à deux orifices opposés d'une vanne 4 voies 3, un troisième orifice de celle-ci ouvrant sur l'atmosphère, le quatrième et dernier orifice étant connecté à la cuve 1, via une soupape de surpression 4, un épurateur 5 comportant un manomètre 6 de mesure de la pression relative dans le circuit et une vanne anti-débordement à flotteurs 7. La cuve est en outre pourvue d'au moins une vanne d'entrée et sortie 8.

[0034] La Figure IA montre le principe de remplissage d'une cuve sous vide. Pour remplir la cuve 1, on connecte à la vanne 8 un tuyau de remplissage 9 que l'on plonge dans un compartiment de stockage de lisier 10 soumis à la pression atmosphérique 11. Pour effectuer le remplissage, l'opérateur oriente la vanne 4 voies 3 sur aspiration (cf. infra) et actionne le circuit de puissance entraînant la pompe 2. Celle-ci aspire alors l'air présent dans la cuve 1, y créant progressivement une pression relative négative. L'opérateur ouvre alors la vanne 8. La différence entre la pression atmosphérique 11 et la pression interne 12 dans la cuve 1 transfère alors le lisier 13 vers la cuve 1. Lorsque la cuve 1 est pleine, la vanne à flotteur 7 arrête en principe le lisier 13. En cas de déficience de la vanne 7, l'épurateur 5 offre un volume tampon empêchant le lisier 13 de parvenir à la pompe 2, le temps que l'opérateur ferme la vanne 8 et coupe le circuit de puissance.

[0035] La Figure IB montre le circuit d'air de la cuve 1 à la pompe 2 en phase de remplissage. Dans l'exemple considéré, il s'agit d'une pompe à palettes mobiles 14 sur rotor excentré 15, tournant toujours dans le même sens. Le circuit de puissance entraîne la rotation du rotor 15, laquelle induit successivement l'extraction puis la rentrée des palettes 14. Ce mouvement aspire l'air depuis l'entrée de la pompe 2 et le comprime vers la sortie. Dans cette phase de remplissage, la vanne 4 voies 3 est placée sur position « aspiration », en sorte que son boisseau 16 connecte l'entrée de la pompe à la conduite pneumatique de la cuve 1, et la sortie de la pompe à la sortie vers l'atmosphère. Le schéma illustre ainsi clairement comment l'air est aspiré depuis la cuve.

[0036] La Figure 1C montre le principe de vidange d'une cuve sous pression. La vanne 8 est alors équipée d'un dispositif d'évacuation, par exemple une buse d'épandage 17. Pour effectuer la vidange, l'opérateur oriente la vanne 4 voies 3 sur refoulement (cf. infra) et actionne le circuit de puissance entraînant la pompe 2. Celle-ci aspire alors de l'air extérieur et l'envoie dans la cuve 1. Cet air s'ajoute alors à la pression interne 12 présente dans la cuve 1, faisant progressivement croître la pression relative. Lorsque cette dernière est suffisante, l'opérateur ouvre la vanne 8. La pression relative 12 pousse alors le lisier 13 vers la buse d'épandage 17.

[0037] La Figure 1D montre le circuit d'air de la pompe 2 à la cuve 1 en phase de vidange. Le rotor 15 tourne toujours dans le même sens mais le boisseau 16 de la vanne 4 voies 3 est cette fois orienté en position « refoulement », en sorte que l'air externe est aspiré à l'entrée de la pompe 2 qui le pousse vers la cuve 1. Le schéma illustre ainsi clairement comment l'air est aspiré depuis l'air libre et poussé dans la cuve.

[0038] Ces schémas permettent de comprendre les défauts de ce principe dans l'hypothèse, vérifiée dans l'immense majorité des cas, où le rotor 15 est entraîné à plein régime. Au fur et à mesure de la phase de remplissage, la pompe 2 doit en principe aspirer une quantité d'air progressivement réduite pour maintenir, dans la cuve 1, la pression relative interne négative 12 nécessaire à la montée du lisier 13. Faire tourner la pompe 2 continuellement à plein régime demande donc un effort inutile à celle-ci, avec tous les inconvénients énoncés plus haut. De même, en phase de vidange, lorsque la pression relative 12 nécessaire à l'expulsion du lisier 13 est atteinte, il n'est pas nécessaire de continuer à pousser autant d'air dans la cuve 1. C'est pourtant ce que fait la pompe 2, d'où l'intervention de la soupape de surpression 4 qui évacue la pression excédentaire pour éviter une surpression excessive du circuit (sécurité).

[0039] Dans ce cas, la pompe 2 produit à nouveau un effort inutile, avec tous les inconvénients énoncés plus haut. De même, on comprend que si le régime d'entraînement mécanique du système de puissance chute, la pression relative 12 dans la cuve 1 peut chuter sous la pression voulue, influant négativement le débit d'expulsion du lisier 13. Inversement, le plein régime du rotor 15 augmente la pression interne recherchée 12 jusqu'au niveau de pression d'ouverture de la soupape de surpression 4, influant positivement le débit d'expulsion du lisier 13. Il en résulte un diagramme d'épandage irrégulier, susceptible de produire des conséquences négatives relativement importantes sur la croissance des végétaux traités.

[0040] La Figure 2 représente une vue schématisée d'un épandeur de lisier identique à celui illustré schématiquement en Figure 1, mais équipé d'un dispositif de régulation selon l'invention. Un capteur de pression 18 placé sur le circuit pneumatique entre la pompe 2 et la cuve 1, par exemple sur l'épurateur 5, est chargé de mesurer la pression interne 12 dans le circuit. De même, un capteur de niveau 19, constitué par exemple d'un potentiomètre placé sur une jauge de niveau à flotteur 20, bien connue de l'homme de l'art, enregistre le niveau de lisier présent dans la cuve 1.

[0041] Les signaux électriques des capteurs 18 et 19 sont transmis à une unité de calcul 21 reliée d'une manière quelconque (avec ou sans fil) à un écran de contrôle 22 placé à portée de l'opérateur et sur lequel l'opérateur a encodé la pression de service 12 voulue.

[0042] En phase de vidange, l'unité centrale 21 calcule la différence entre la pression mesurée par le capteur de pression 18 et la pression de service 12 voulue, enregistrée via l'écran de contrôle 22. Suivant le résultat de cette mesure, l'unité centrale 21 envoie un signal électrique vers un organe de puissance quelconque, par exemple un moteur électrique 23 qui actionne la vanne 4 voies 3 pour réduire ou au contraire augmenter le taux de compression dans le circuit. Le boisseau 16 peut alors se trouver temporairement dans une situation intermédiaire, comme illustré sur la Figure 2A.

[0043] Dans le cas illustré en Figure 2A, la pression interne 12 est trop élevée. Le flux d'air sortant de la pompe 2 est en partie ré-expulsé à l'extérieur, ce qui diminue évidemment le taux de compression du flux d'air envoyé dans la conduite vers la cuve 1, d'où la pression interne 12 diminue. De même, du côté de l'entrée de la pompe 2, une petite quantité équivalente d'air est aspirée depuis la conduite vers la cuve 1, ladite petite quantité d'air étant fonction de la position du boisseau 16 et du niveau de pression relative 12. Non seulement, cette petite quantité d'air prélevée sur le flux vers la cuve 1 diminue aussi le taux de compression du flux d'air envoyé dans la conduite vers la cuve 1, d'où la pression interne 12 diminue encore plus vite, mais aussi le volume total d'air aspiré dans la pompe 2 reste inchangé, ce qui évite des phénomènes de cavitation et préserve son refroidissement correct.

[0044] En phase de remplissage, l'unité centrale 21 calcule en temps réel le volume de la cuve 1 qui n'est pas encore occupé par le lisier 13, sur base de l'information fournie par le capteur de niveau 19. Sur cette base, s'agissant d'entretenir une dépression dans la cuve 1, l'unité centrale 21 calcule en outre la pression relative (négative) idoine pour assurer le « pompage » du lisier 13 sans en provoquer de dilatation excessive. L'unité centrale 21 compare alors cette valeur à celle fournie par le capteur de pression 18 et, le cas échéant, envoie un signal électrique au moteur 23 qui règle en conséquence la position du boisseau 16 de la vanne 4 voies 3.

[0045] La Figure 2B illustre un cas dans lequel la pression interne (négative) 12 est trop basse. Une partie de l'air aspiré de la cuve 1 est aspiré par le flux d'air sortant de la pompe 2 et s'échappe directement vers l'atmosphère. Parallèlement, une quantité d'air frais est aspirée depuis l'atmosphère vers l'entrée de la pompe 2. Celle-ci est donc soulagée : l'air frais favorise son refroidissement et réduit la dépression de l'air aspiré, évitant les cavitations, d'autant que la quantité d'air en dépression que la pompe 2 doit aspirer est réduite puisqu'une partie en provenance de la cuve 1 s'échappe directement à l'air libre.

[0046] Nonobstant le fait que la présente invention a été exposée au moyen d'une description détaillée, dans laquelle différentes variantes d'exécution et différents aspects de l'invention ont été explicités, l'homme de l'art verra que la portée complète de l'invention n'est nullement limitée aux exemples présentés ici. L'invention a une portée qui est proportionnelle aux revendications du présent brevet, incluant tous éléments ou aspects qui seraient considérés comme équivalents à ceux exposés dans les revendications principales ou dépendantes.

Liste des repères de référence 1. Cuve 2. Pompe vacuum (aspirateur-compresseur) 3. Vanne 4 voies 4. Soupape de surpression 5. Épurateur 6. Manomètre 7. Vanne à flotteur 8. Vanne d'entrée / sortie 9. Tuyau de remplissage 10. Stockage de lisier 11. Pression atmosphérique 12 . Pression interne 13. Lisier 14 . Palettes 15. Rotor 16. Boisseau de vanne 4 voies 17. Buse d'épandage 18. Capteur de pression 19. Capteur de niveau 20. Jauge à flotteur 21. Unité de calcul 22. Écran de contrôle 23. Moteur électrique

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Récipient muni d'un régulateur de pression, destiné au pompage et au refoulement de produits liquides ou semi-liquides (13), équipé : - d'une cuve (1), - d'un compresseur d'air de type aspirateur-compresseur (2) en communication avec la cuve (1) par une conduite pneumatique comprenant une vanne 4 voies de circulation d'air (3), - d'un capteur de pression (18) permettant de mesurer une pression relative (12) régnant dans la cuve (1), - d'une unité de calcul (21) reliée au capteur de pression (18) et à un moyen de contrôle (22) permettant la saisie par un opérateur d'une pression relative cible, l'unité de calcul (21) étant capable de calculer la différence entre la pression relative cible et la pression relative (12) mesurée par le capteur de pression (18), - d'un moyen de puissance (23) commandé par l'unité de calcul (21) et capable d'actionner la vanne 4 voies de circulation d'air (3) dans une position telle que la pression relative (12) dans la cuve (1) soit identique à la pression relative cible.
2. 2. Récipient suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur (19) relié à l'unité de calcul (21), pour informer cette dernière quant au niveau de liquide (13) présent dans la cuve (1) et permettre à l'unité de calcul (21) de calculer, successivement en temps réel, le volume d'air restant dans la cuve (1), la pression relative idéale correspondante dans la cuve (1) et la différence entre la pression relative idéale ainsi calculée et la pression relative mesurée (12), afin que le moyen de puissance (23) commandé par l'unité de calcul (21) puisse actionner la vanne 4 voies de circulation d'air (3) dans une position telle que la pression relative (12) soit identique à la pression relative idéale ainsi calculée.
3. 3. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur d'air de type aspirateur-compresseur (2) est une pompe rotative à un seul sens de circulation et en ce que la vanne 4 voies de circulation d'air (3) possède une sortie d'air et une entrée d'air en communication avec le compresseur (2), deux entrées/sorties en communication respectivement avec la cuve (1) et l'extérieur ou le milieu ambiant, ainsi qu'un boisseau téléréglable (16) permettant de passer progressivement du mode exclusif pompage ou aspiration au mode exclusif compression ou refoulement et vice versa.
4. 4. Récipient selon la revendication 3, caractérisé en ce que, en mode essentiellement aspiration, le boisseau (16) est réglé, en fonction de la pression relative cible, de sorte qu'une petite partie de l'air aspiré provient du milieu ambiant, outre l'air principalement aspiré dans la cuve (1).
5. 5. Récipient selon la revendication 3, caractérisé en ce que, en mode essentiellement refoulement, le boisseau (16) est réglé, en fonction de la pression relative cible, de sorte qu'une petite partie de l'air refoulé est refoulé vers le milieu ambiant, outre l'air principalement refoulé dans la cuve (1).
6. 6. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pression (18) est placé sur le circuit pneumatique entre le compresseur (2) et la cuve (1).
7. 7. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de niveau (19) est un capteur analogique relié à une jauge de niveau à flotteur (20) , en contact avec le niveau de liquide dans la cuve (1) .
8. 8. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de puissance (23) est un vérin ou moteur électrique actionnant la vanne 4 voies de circulation d'air (3).
9. 9. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de calcul (21) comporte un régulateur en boucle fermée.
10. 10. Récipient selon la revendication 9, caractérisé en ce que le régulateur en boucle fermée est de type PID.
11. 11. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contrôle (22) comporte un écran et un clavier, ou encore un écran tactile, relié(s) à l'unité de calcul (21) par un moyen avec ou sans fil.
12. 12. Récipient selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur (2) est entraîné par l'arbre d'entraînement d'un véhicule tracteur.
13. 13. Tonneau à lisier comprenant un récipient muni d'un régulateur de pression selon l'une quelconque des revendications précédentes.