FR2627946A1 - Dispositif de regulation de l'approvisionnement d'un organe rotatif et notamment d'une turbine de desileuse pailleuse - Google Patents

Abstract

Ce dispositif, qui est tout particulièrement destiné à une turbine de désileuse pailleuse entraînée par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne 34, comporte un capteur sensible à la tension du brin menant 41 de cette chaîne. Ce capteur est formé par un pignon 40 en prise avec le brin menant 41 et solidaire de la tige 42 du piston d'un vérin hydraulique 44. Les variations de tension de la chaîne 41 provoquent des variations de pression à l'intérieur du vérin hydraulique 44 qui est à simple effet et cette pression pilote une valve directionnelle susceptible de provoquer la vidange du circuit hydraulique d'entraînement d'un fond mouvant 1 d'alimentation de la turbine. Cette vidange provoque en conséquence l'arrêt du fond d'alimentation lorsque la tension du brin menant 41 de la chaîne de transmission est trop importante et inversement remet en route ce fond d'alimentation dès que la tension de cette chaîne descend au dessous d'une valeur prédéterminée.

Description

Lorsqu'un organe rotatif de traitement d'un produit est associé à un organe d'alimentation lui amenant de manière continue le produit à traiter, la vitesse de déplacement de l'organe rotatif et de l'organe d'alimentation doivent être adaptés rigoureusement l'une à l'autre de façon à éviter les irrégularités de traitement et notamment les risques de bourrage. Toutefois, dans de nombreux cas et notamment lorsque l'organe rotatif est la turbine de distribution d'une desileuse pailleuse qui est alimentée au moyen d'un fond mouvant déplaçant en translation l'ensilage, la paille ou autre matière à distribuer, ce réglage des vitesses des deux organes ne suffit pas à assurer un fonctionnement régulier et sûr.En effet, les produits à distribuer ont des structures particulièrement irrégulières de sorte qu'ils tendent à former des bouchons. I1 est alors nécessaire de ralentir ou même d'arrêter l'organe d'alimentation.

La turbine est généralement entraînée mécaniquement par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne tandis que le fond mouvant est entrai né par un moteur hydraulique. Un régulateur hydraulique de débit permet alors de modifier la vitesse d'avancement du fond mouvant ou même de l'arrêter, mais cette opération, doit être commmandée manuellement.

Or le succès du réglage est fonction de sa rapidité d'exécution car tant que le fond continue à se déplacer, le produit s'accumule à l'entrée de la turbine et la résistance qui s'oppose à la rotation de celle-ci croit. En outre les interventions de réglage doivent parfois être répétées très fréquemment pendant toute la durée du paillage. I1 s'ensuit une perte de temps considérable et/ou la nécessité de disposer pour entraîner la turbine d'une puissance importante c'est à-dire généralement d'un tracteur de grande puissance.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de régulation de l'approvisionnement qui permet d'arrêter automatiquement l'organe d'alimentation lorsque la puissance demandée par la turbine dépasse un seuil déterminé.

Cette invention a en effet pour objet un dispositif de régulation de l'approvisionnement d'un organe rotatif et notamment d'une turbine de désileuse pailleuse entraînée par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne et associée à un organe d'alimentation en continu, qui comporte un capteur sensible à la tension de la chaîne de transmission et solidaire d'un vérin hydraulique, et des moyens de transmission de la pression interne du vérin à un organe de commande de l'organe d'alimentation qui est taré pour une valeur déterminée de . la pression et déclenche automatiquement l'arrêt de l'organe d'alimentation ou sa remise en marche.

Selon un mode de réalisation préféré, le capteur est constitué par un pignon denté qui est en prise avec le brin menant de la chaîne de transmission et est solidaire de la tige du piston d'un vérin hydraulique.

Toute variation de la tension de la chaine de transmission entraîne une variation de la prise sion interne du vérin hydraulique et dès que le seuil de réglage est atteint, cette pression est transmise au dispositif de commande de l'organe d'alimentation de façon à provoquer l'arrêt de ce dernier. Inversement, dès que la pression dans le vérin descend en dessous du seuil de réglage, l'organe de commande provoque la remise en route de l'organe d'alimen tation.

De préférence l'organe d'alimentation est entraîné par un moteur hydraulique et le vérin est relié à une vanne directionnelle interposée entre le circuit du moteur hydraulique et un réservoir de stockage et isole le moteur et le réservoir tant que le seuil de pression n'est pas atteint. --
Le réglage s'effectue ainsi automatiquement en toute sécurité et peut être répété autant de fois que cela est nécessaire.

La description ci-dessous de modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non-limitatif et représentés aux dessins annéxés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins
la figure 1 est une vue schématique en bout d'une désileuse pailleuse à turbine munie d'un dispositif de régulation selon l'invention;
la figure 2 est une vue de côté prise selon la flèche F de la figure 1;
la figure 3 est un schéma hydraulique d'un dispositif de régulation selon l'invention;
la figure 4 est un schéma hydraulique d'une variante de réalisation du dispositif de régulation;
la figure 5 est une vue de dessous d'un dispositif de régulation compact selon l'invention;
la figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 5.

La désileuse-pailleuse, schématiquement représentée sur les figures 1 et 2, comporte un fond mouvant d'alimentation 1 formé par un convoyeur horizontal qui comprend des chaines sans fin 2 passant sur des roues à chaînes 4 et 5 et reliées entre elles par des barres 6 d'entraînement du produit à distribuer, par exemple un ensilage, de la paille ou autre, 10.

Les roues à chaînes 4 de l'une des extrémités du convoyeur sont reliées à un motoréducteur 8 qui les entrain.

A proximité des roues menantes 4. du fond mouvant ainsi que du moteur 8 est montée une turbine de distribution 12. Les aubes 14 de cette turbine sont fixées sur la face extérieure d'une plaque circulaire 16 qui comporte sur sa face opposée, en regard du fond mobile 14, une série de dents 18 de démêlage et d'entrainement de l'ensilage réparties sur sa surface.

L'ensemble de la turbine 12 est monté à l'intérieur d'un carter 20 qui est muni à sa partie supérieure d'un bec de distribution 22. Cette turbine est en outre entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un arbre 24 fixé en son centre et relié par une transmission à chaîne 26 à un arbre 28 de connexion à une source de puissance constituée par exemple par la prise de force 29 d'un tracteur.

La transmission à chaîne 26 comporte deux pignons respectivement 30 et 32, solidaires l'un de l'arbre 24 et l'autre de l'arbre 28, sur lesquels passe une chaîne 34. Un pignon tendeur 36, qui peut être fixe ou rappelé par un ressort 38, soutient le brin mou ou brin mené 39 de la chaîne 34.

Un pignon 40 est également en prise avec le brin tendu ou menant 41 de la chaîne. Ce pignon est toutefois fixé à l'extrémité de la tige 42 du piston d'un vérin hydraulique 44 dont le cylindre est fixé sur le carter 20 de la turbine.

Le vérin 44 est un vérin à simple effet qui, comme le montre plus particulièrement la figure 3, est relié par une canalisation 46 à un robinet 48 permettant son remplissage ou sa vidange, par une canalisa tion 50 à un manomètre 52 contrôlant la pression à l'intérieur du vérin et des canalisations, et par une canali- sation 54 à une valve directionnelle à deux positions 56 qui est pilotée par la pression à l'intérieur des canalisations 54,50 et 46, c'est-à-dire la pression interne du vérin 44.

La valve 56 est en fait interposée dans une canalisation 58 reliant le moteur hydraulique 8 d'entrainement du fond mouvant 1 et un réservoir de fluide hydraulique 60 de telle sorte qu'elle peut mettre en communication le moteur et le réservoir en provoquant ainsi la vidange du moteur 8 ou au contraire fermer cette communication et permettre au fluide de traverser le moteur et de retourner au réservoir par une canalisation 59.

La circulation du fluide et par suite le moteur 8 sont en outre commandés par un distributeur hydraulique 62 à trois positions qui permet l'en- traînement du moteur hydraulique 8 dans un sens ou dans l'autre selon le sens de rotation désiré pour la turbine, ou ferme l'alimentation de ce moteur
Dans la pratique, la valve 56 est commandée par un ressort qui est taré pour une certaine valeur de pression de sorte qu'elle reste fermée et interrompt la canalisation 58, tant que la pression dans les canalisations 50,54,46, c'est-à-dire dans le vérin 44, n'a pas atteint un seuil déterminé. Dès que ce seuil est atteint elle s'ouvre et permet au fluide hydraulique de s'échapper par la canalisation 58 et de retourner au réservoir 60.- Le circuit du moteur se vide et le moteur s'arrête.

Tant que l'alimentation de la turbine 12 s'effectue normalement, l'ensilage 10 amené progressivement par le fond mouvant 1 étant démélé et projeté régulièrement au fur et à mesure de son arrivée, la tension du brin 41 de la chaîne de transmission varie peu de sorte que le pignon 40 et la tige 42 du piston ne se déplacent pas. La pression interne du volume fermé délimité par le vérin 44 et les canalisations 50,46 et 54 reste à une pression inférieure au seuil de réglage.

Si par contre un bouchon d'ensilage ou de paille se forme et tend à s'opposer à la rotation de la turbine 12, la puissance nécessaire à l'entraînement de celle-ci devient de plus en plus importante et la tension du brin menant 41 augmente. La pression mécanique axiale sur la tige 42 augmente. La pression hydraulique à l'intérieur du vérin 44 et des canalisations 50,54 augmente et lorsqu'elle atteint le seuil de réglage la valve 56 s'ouvre. Le fluide contenu dans le moteur 8 s'échapper jusqu'au réservoir 6-0 et le moteur 8 s'arrête.

Le fond mouvant 1 est également arrêté et le bloc de paille 10 est immobilisé. La turbine peut pro- gressivement déméler le bouchon et le distribuer, la résistance qui s'oppose à sa rotation décroissant au fur et à mesure.

Peu à peu le brin menant 41 de la chaîne se détend, la pression à l'intérieur du vérin diminue.

Dès que cette pression descend au-dessous du seuil de réglage, la valve 56 reprend sa position initiale et ferme la conduite 58.

Le moteur hydraulique 8 est à nouveau alimenté. Il se remet en route et provoque le démarrage du fond mouvant 1.

Aucune intervention manuelle n'a été nécessaire. Chaque bouchon peut donc être traité immédiatement en fonction de son importance sans risque de détérioration de la turbine de sorte qu'avec une puissance moindre que celle des systèmes classiques on obtient une sécurité de fonctionnement et une régularité de paillage nettement améliorée.

Cette sécurité et la durée de vie des composants du dispositif sont encore accrues en utilisant la variante de réalisation représentée sur ls figures 4, 5 et 6.

Dans ce mode de réalisation, un réducteur de pression 64 est relié par une canalisation 66 à la canalisation 68 reliant la valve 56 et la canalisation 61 d'alimentation du moteur hydraulique 8. La sortie de ce réducteur de pression débouche dans une canalisation 69 qui est reliée, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 70, à une canalisation 72 de communication avec le vérin hydraulique 44. Une canalisation de fuite 74 relie le réducteur de pression 64 au conduit 58 de retour au réservoir 60.

Le réducteur de pression 64 est réglé de façon à maintenir dans la canalisation 69 une presion de référence égale à la pression minimale dans le vérin hydraulique 44. En fonctionnemnt normal le clapet 70 reste donc fermé et aucun fluide ne circule entre les canalisations 72 et 69.

Les conduites 50, 54 et 72 reliant le vérin au manomètre 52, à la valve 56 et au clapet antiretour 70 constituent ainsi, comme les conduites 50, 46 et 54 du mode de réalisation précédent, un volume fermé à chacune de ses extrémités dans lequel le fluide, par exemple de l'huile, est maintenu à la pression interne du vérin hydraulique 44. En fonctionnement normal cette pression est au moins égale à la pression dans la canalisation 69; le clapet 70 est fermé. Si par contre une fuite se produit dans l'un des composants, la pression minimale à l'intérieur du circuit du vérin hydraulique 44 descend en dessous de la valeur de référence et le clapet 70 s'ouvre, la fuite est compensée par du liquide provenant de la canalisation 69 et la pression normale est rétablie. On obtient ainsi une très grande sécurité de fonctionnement quelle que soit la durée d'utilisation.

Le robinet 48 peut être supprimé.

De préférence, l'ensemble des composants, c'est-à-dire la valve 56, le réducteur de pression 64 et le vérin hydraulique 44 sont réunis de façon à constituer un dispositif compact de faible encombrement comme représenté sur les figures 5 et 6. Dans ce cas, le dispositif est constitué par un corps 80 prolongé sur l'une de ses faces par un embout 82 sur lequel est monté un cylindre 84 constituant le cylindre du vérin 44 et fermé à son extrémité opposée à l'embout 82 par un bouchon 86. La tige de piston 42 pourrait coulisser dans le bouchon 86 et est solidaire à son extrémité extérieure à ce dernier du pignon denté 40 (non visible sur la Fiv.6? tandis qu'elle porte à son extrémité opposée, à l'intérieur du cylindre 84, un piston 88.

L'embout 82 et l'ensemble du corps 80 sont traversés par un alésage 54 dans lequel coulisse un tiroir 90 qui se déplace devant un orifice 92'de communication avec la canalisation 58 de retour au réservoir et un orifice 94 de communication avec la canalisation 68 de liaison au moteur hydraulique 8.

L'extrémité du conduit 54 opposée à l'embout 82 est élargie et contient un ressort 96 en appui sur l'ex- trémité du tiroir 90 en contact avec une vis de réglage 100 et un bouchon de maintien 102. Le retrait du bouchon 102 et le déplacement de la vis 100 permettent de modifier la compression du ressort 96 et ainsi de tarer le tiroir 90 c'est-à-dire la valve directionnelle 56.

L'alésage 54 est en outre en communication, par un passage 72 qui lui est sensiblement perpendiculaire, avec un second alésage 69 parallèle. au premier. Ce second alésage contient un tiroir 104 qui est susceptible de se déplacer devant un orifice 106 de communication avec les canalisations 66 et 68. Le tiroir 104 est comme le -tiroir 90 repoussé par un ressort 108 qu'une vis de réglage 110, faisant saillie à l'extérieur du corps 80 et protégée par un capuchon 112, permet de régler de façon à tarer le réducteur de pression 64 ainsi formé.

A sa jonction avec le passage 72 l'alésage 69 contient un clapet anti-retour 70 repoussé en position de fermeture par un ressort 71. Pour simplifier la fabrication, l'alésage 69 traverse la totalité de l'épaisseur du corps 80 et est fermé à son extrémité opposée au capuchon 112 par un bouchon vissé 114.

Les ressorts 96 et 108 sont tarés en fonction de la tension désirée pour la chaine de transmission, c'est-à-dire en fonction l'un du seuil de tension de réglage du dispositif de régulation et l'autre de la pression minimale qui doit être présente dans le vérin hydraulique.

Dans ce but, avant l'utilisation du dispositif de régulation, le ressort 96 de la valve 56 est taré à sa valeur maximale au moyen de la vis de réglage 100. A l'inverse, le ressort 108 du réducteur de pression 64 est complètement libéré, la vis 110 étant desserrée. La pompe (non représentée) d'alimentation de l'ensemble du circuit est mise en marche de façon à permettre au fluide de circuler dans les diverses canalisations. Ce fluide atteint donc le moteur hydraulique 8 puis par la canalisation 68 le réducteur 64 et la valve 56, mais ne peut les traverser car les tiroirs 90 et 104 sont dans la position de fermeture. Le manomètre 52 indique une pression nulle. Par contre, le moteur hydraulique 8 est alimenté normalement et commence à tourner.

On serre alors la vis de réglage 110 du réducteur de pression 64 pour tarer le ressort 108 ce qui déplace progressivement le tiroir 104 vers la position d'ouverture et permet à l'huile de traverser le réducteur en direction du clapet anti-retour 70 et même d'atteindre le vérin hydraulique 44. L'huile, ou.

autre fluide hydraulique, remplit alors complètement le circuit et notamment les canalisations 50,54 et 72.

La valeur de la pression à'l'intérieur de ces canali- sations est lue sur le manomètre 52.

Lorsque ce manomètre indique la valeur dé- sirée comme minimum pour le fonctionnement normal du dispositif, par exemple une pression de l'ordre de 15 bars, et que la tige 42 du vérin est compètement sortie, on cesse d'agir sur la vis 110 de réglage du ressort du réducteur de pression. La canalisation 69 est à la pression de référence.

On exerce ensuite un effort dans le sens de la rétractation, par un moyen extérieur, sur la tige 42 du vérin 44, pour faire augmenter ainsi la pression dans les canalisations.50,72 et dans la canalisation 54 de pilotage de la valve 56. Au moment où le manomètre 52 montre que la pression dans ces canalisations a atteint le seuil désiré comme valeur de réglage, par exemple 40 bars, on desserre progressivement.la vis 100 qui maintenait le ressort 96 de la. valve 56 jusqu'au moment où la pression mécanique excercée par ce ressort est vaincue par la pression hydraulique régnant dans la canalisation 54 de sorte que le tiroir 90 se déplace et permet au fluide hydraulique de s'échapper en direction du réservoir 60. Le moteur hydraulique s'arrête. L'effort sur la tige 42 du vérin peut être supprimé.La valeur de tarage du ressort 96 correspond au seuil de réglage c'est-à-dire à la pression qui a été établie dans la canalisation 54.

Le dispositif de régulation est prêt à être utilisé.

Lors de la mise en route, l'huile ou autre fluide hydraulique, pénètre dans la canalisation 68, atteint par la canalisation 66 l'entrée du réducteur de pression 64 et éventuellement pénètre dans la canalisation 69 pour accroître la pression à l'intérieur de cette canalisation au cas où celle-ci serait inférieure à la valeur de réglage désirée c'est-à-dire à la pression minimale à l'intérieur du vérin hydraulique et de la canalisation 72.

Comme avec le mode de réalisation des figure res 1 à 3, toute tension excessive du brin menant de la chaîne en provoquant une surchage axiale de la tige 42 et un accroissement de pression régnant dans le vérin hydraulique 44 au delà du seuil de réglage provoque l'ouverture de la valve 56, la fuite du liquide en direction du réservoir 60 et l'arrêt du moteur. Cette augmentation de pression n'est bien entendu pas transmise à la canalisation 69 puisque le clapet 70 reste rigoureusement fermé et cette canalisation constitue une réserve de sécurité.

Cette canalisation 69 ntintervient en effet que lors d'une chute de pression en dessous de la pression minimale c'est-à-dire le plus souvent lorsque le dispositif est arrêté après une utilisation. L'introduction d'une nouvelle quantité de fluide à l'intérieur des canalisations, compense alors les pertes précédentes et rétablit la pression de référence dans le circuit du vérin.

La pression dans la canalisation 69 est, elle, automatiquement rétablie à sa valeur constante lorsque le moteur est remis en route, c'est-à-dire lorsque du fluide arrive à nouveau par les canalisations 68 et 66.

Le dispositif de régulation peut ainsi être utilisé pendant de nombreuses années avec une fréquence d'utilisation importante tout en conservant la même sécurité.

Il est bien évident que ce dispositif qui est tout particulièrement adapté aux désileuses pailleuses à turbine peut être utilisé pour'régler l'approvisionnement d'organes rotatifs de types très divers tels que des dispositifs de coupe, d'évacuation, de distribution ou autres, toutes les fois qu'un bouchon ou un bourrage est à craindre.

De même le dispositif de régulation peut être relié à un élément de commande de l'organe d'alimentation n'agissant pas directement sur son moteur d'entraînement, mais sur un dispositif intermédiaire tel qu'un dispositif de débrayage ou-analogue.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de régulation de l'approvisionnement d'un organe rotatif et notamment d'une turbine de désileuse-pailleuse entralnée par l'intermédiaire d'une transmission à chaîne et associée à un organe d'alimentation en continu, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (40,42) sensible à la tension de la chaine de transmission (34) et solidaire d'un vérin hydraulique (44) et des moyens (54) de transmission de la pression interne du vérin à un organe (56) de commande de l'organe d'alimentation qui est taré pour une valeur déterminée de la pression et déclenche automatiquement l'arrêt de l'organe d'alimentation (1) ou sa remise en marche

2.Dispositif suivant la revendication 17 caractérisé en ce que le capteur est constitué par un pignon denté (40) qui est en prise avec le brin menant (41) de la chaîne de transmission et est solidaire de la tige (42) du piston du vérin hydraulique (44).

3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe de commande de l'organe d'alimentation (1) est une vanne directionnelle (56) de vidange du circuit hydraulique de commande de l'organe d'alimentation (1) qui est pilotée par la pression régnant dans le vérin hydrau lique (44).

4. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'alimentation (1) est un fond mouvant formé par un convoyeur horizontal.

5. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'alimentation (1) est entraîné par un moteur hydraulique (8), l'organe de commande (56) étant interposé entre ce moteur et le réservoir de fluide (60) et provoquant la fuite du liquide vers ce réservoir lorsque la valeur déterminée de pression est atteinte.

6. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve directionnelle (56) est commandée par un ressort réglable (96).

7. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une canalisation (69) de sécurité anti-fuite qui est alimentée par l'intermédiaire d'un réducteur de pression (64) et est reliée au circuit du vérin hydraulique (44) par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (70).

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le réducteur de pression (64) est réglé à une valeur de pression déterminée au moyen d'un ressort de tarage (108).

9. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve directionnelle (56), le réducteur de pression (64), le vérin hydraulique (44) et les canalisations gui les relient sont formés dans un corps unique (80).

10. Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin hydraulique (44) est un vérin à simple effet.