EP0556121B1 - Buse de pulvérisation de liquide - Google Patents

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EP0556121B1
EP0556121B1 EP93400344A EP93400344A EP0556121B1 EP 0556121 B1 EP0556121 B1 EP 0556121B1 EP 93400344 A EP93400344 A EP 93400344A EP 93400344 A EP93400344 A EP 93400344A EP 0556121 B1 EP0556121 B1 EP 0556121B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
restraining component
section
orifice
endpiece
Prior art date
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EP93400344A
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German (de)
English (en)
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EP0556121A1 (fr
Inventor
Patrick Jean-Marie Ballu
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Tecnoma SA
Original Assignee
Tecnoma SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Tecnoma SA filed Critical Tecnoma SA
Publication of EP0556121A1 publication Critical patent/EP0556121A1/fr
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Publication of EP0556121B1 publication Critical patent/EP0556121B1/fr
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    • B05B1/30Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/32Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages in which a valve member forms part of the outlet opening
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    • B05B1/04Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/042Outlets having two planes of symmetry perpendicular to each other, one of them defining the plane of the jet
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    • Y10S239/00Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/12Flexible outlets

Definitions

  • the present invention relates to a liquid spray nozzle.
  • a liquid spray nozzle is, in general, a part comprising an internal vacuum, called a turbulence chamber, connected on one side to a power source, and the wall opposite to the inlet is generally of hemispherical shape.
  • a turbulence chamber connected on one side to a power source, and the wall opposite to the inlet is generally of hemispherical shape.
  • an outlet orifice In the generally hemispherical end wall of the turbulence chamber, there opens an outlet orifice, which, at the point where it opens into the turbulence chamber, has a much smaller section, not more than half and preferably less than a fifth of the cross section of the turbulence chamber.
  • the outlet opening widens outward away from the turbulence chamber, but this is not mandatory.
  • the outlet orifice can be of circular section, or of flattened section, depending on the shape of the jet of droplets which it is desired to obtain.
  • the projection nozzles which are intended to give a higher speed to a jet of liquid, without however causing it to burst into droplets, have a markedly different shape, with a gradual narrowing, possibly followed by an equally gradual widening.
  • the progressiveness of the section variations results in an increase in the speed of the jet without dispersing it.
  • the size of the droplets formed at the outlet of a spray nozzle of given dimensions and shape depends, among other things, on the pressure of the liquid in the turbulence chamber.
  • a nozzle has been proposed the end of which is made up of a block of elastic material, inside which the turbulence chamber and the outlet orifice are hollowed out.
  • the object of this provision is not to modify at will the shape of the nozzle, but to allow, by deformation of the orifice, the escape of a foreign solid which would block the nozzle, the latter then resuming its usual form.
  • the object of the invention is to provide a liquid spray nozzle, the performance of which can be varied at will, within certain limits, that is to say the size of the droplets for a given flow rate, or vice versa. flow without changing the size of the droplets.
  • the invention provides a liquid spray nozzle, comprising a body having an internal cavity and carrying a nozzle composed of a solid part made of elastically deformable material, this part having a turbulence chamber connected to the internal cavity. of the body, and an axial outlet orifice, opening into the turbulence chamber through an opening of section at most equal to half that of the turbulence chamber and with an abrupt variation in the section of passage of the liquid, characterized in that that a movable constraint piece is provided, the displacement of which acts to deform the end piece, and means for preventing the displacement of the constraint piece from substantially deforming the turbulence chamber.
  • the constraint part moves substantially transversely by acting on the part of the endpiece which contains the outlet orifice.
  • This embodiment has the advantage of its simplicity, when applied to a spray nozzle whose outlet orifice has a flattened section: it nevertheless has, even in this case, the disadvantage of modifying the shape of the outlet.
  • the constraint part is frustoconical and moves axially by acting on the outlet end of the end piece, and the latter has a peripheral groove in the vicinity of the level of the connecting passage the turbulence chamber at the outlet orifice, this groove being of calculated shape and dimension so that the deformation imposed by the constraint part is not transmitted substantially to the turbulence chamber.
  • a deformable nozzle brings adjustment possibilities which had not been exploited until now, and makes it possible to achieve the desired goal, for example by increasing the section of the orifice when the flow rate must be increased, or by decreasing it when it must be reduced, the pressure upstream of the nozzle remaining substantially constant, or alternatively by varying the supply pressure and the section of the orifice in order to vary the size of the droplets to constant flow, or by varying the flow, the pressure and the section of the orifice according to another pre-established law, according to the desired result.
  • the constraint part is a hollow part, having an interior surface converging towards the outside, which can move axially to exert on the end piece a radial compressive force tending to reduce the section of the orifice, a displacement of the stress piece in the opposite direction, releasing the compressive force, which tends to widen the orifice to the dimension it has at rest.
  • the constraint part engages the end piece and is capable of exerting on the end piece, when it moves, a radial tensile force tending to increase the section of the orifice.
  • the internal surface of the constraint part has a shape of revolution. It can also have an oval section, so as to modify the shape of the orifice, and therefore of the jet of droplets which it produces. If the orifice is in the form of a slot, the part of the internal surface of the constraint part which cooperates with the end piece is flattened in cross section.
  • the constraint part can slide axially along the body while being immobilized in rotation, and a micrometric screw device ensures its sliding movement.
  • a pressure sensor disposed in the supply circuit of the device is connected to a control member able to control the movements of the stress piece in response to signals from the pressure sensor.
  • the nozzle comprises a body 1 which has an axial passage 2 for the liquid. At one of its ends, means are provided for connection with an intake manifold.
  • the axial passage 2 ends, at the opposite end, in a turbulence chamber 3, of hemispherical shape, provided in an end piece 4 secured to the body 1, and made of a different material, which allows a deformation of this end piece at the level of the output section.
  • the end piece 4 can also be in one piece with the body 1, the deformability then results only from the shape and the thickness of the end piece.
  • the end piece has at its end an orifice 5 in the form of a slot, and more specifically a dihedral opening towards the outside, the orifice 5 opens, at its end opposite to the outside, into the turbulence chamber 3.
  • the elastomer from which the end piece 4 is made gives it flexibility in terms of deformation, making it possible to obtain a variation in the cross-section of the liquid passage, and ensures that it returns to its initial shape (position in which the end piece 4 practically does not undergo any deformation).
  • a constraint part 6 is driven in a translational movement relative to the body 1 and the end piece 4 without rotation possible thanks to two bosses and grooves 1A. This keeps the slot 5 and a slot 7 of the constraint part 6 aligned, and consequently the possible passage of the jet when the nozzle is under pressure.
  • a peripheral groove 8 is hollowed out in the outer surface of the endpiece 4 in the vicinity of a plane perpendicular to the axis which passes through the zone where the orifice 5 opens into the turbulence chamber.
  • the shape and position of the groove 8 are such that the deformation of the end piece 4 resulting from a displacement of the stress piece occurs essentially in the part of the end piece which is located between the groove 8 and the end of the end piece, and that the turbulence chamber does not is not distorted.
  • the shape of the constraint part 6 can vary depending, in particular, on the shape of the end piece 4 and its orifice 5.
  • the part of the part 6 which slides on the body 1 has a shape adapted to it, and therefore cylindrical in general.
  • the part which cooperates with the end piece may have an inner surface with a more or less flattened elliptical section, or else a circular section.
  • the nozzle 4, in each case, will have a shape adapted to preserve substantially the flattened shape of the jet of droplets which results from the elongated shape of the orifice 5.
  • the constraint part will advantageously have a form of revolution.
  • this nut is driven by a movement of rotation and translation, provided by a micrometric thread 1B between the nut and the body 1.
  • This nut is integral with a pinion 11 by means of a screw 12.
  • the pinion 11 has the function of ensuring the rotation of the nut and of carrying out the adjustment making it possible to adjust the pressure.
  • the rotation of the pinion 11 is, for its part, ensured by another pinion 13 driven by a motor 14.
  • the motor 14 is advantageously, but not necessarily, a stepping electric motor, in the in the case of automated or remote control. In a simpler embodiment, it can be replaced by a manual control, with means for locating the angular position of the pinion 11.
  • FIG. 2 schematically shows an installation equipped with nozzles according to the invention and intended to supply droplets of constant size from a positive displacement pump whose flow rate can vary.
  • a positive displacement pump whose flow rate can vary.
  • the flow rate of the pump varying with the speed of the vehicle for spray a constant amount of product per unit area.
  • the diagram in FIG. 2 can be suitable for installations in many other technical fields, with adaptations which are within the reach of those skilled in the art.
  • a boom 20 carries a series of nozzles 21 in accordance with the invention, each equipped with a motor 14.
  • the supply circuit of the boom 20 comprises a reservoir of product to be sprayed 22, a pump 23, the useful flow of which is regulated by a control system 24 itself controlled by the movement of the carrier vehicle.
  • a pipe 25 connects the spray pump 23 to the boom 20.
  • the reference 26 can designate, instead of a pressure sensor, a flow sensor, or even an assembly formed by a pressure sensor and a flow sensor.
  • the sensor 26 is connected to a control unit 27 in which the measured value is recorded, which is that of the pressure in the example described here.
  • the face of the housing is equipped with a button 28 with which the desired working value is displayed. If the measured value is greater than the desired working value, the difference between these two values is compensated by electronics which, by means of pulses, act on the motor 14, which is a stepping motor.
  • the motor turning in steps, therefore acts on the conical tip with great precision, and thus allows the tip 4 to open, thereby obtaining an adjustment of the measured value relative to the desired value.
  • the difference will be compensated so as to act on the constraint part 6, which will close the end piece 4 a little more, hence a value automatically set to the value desired.
  • the description of the above operation remains valid provided that the pressure is replaced therein by the flow or by a function chosen at pressure-flow couple advance.
  • the installation can also be represented by the diagram in FIG. 2, provided that the reference 23 designates a pumping system with stabilized outlet pressure, and the reference 26 a flow sensor.
  • Figure 3 shows another installation diagram, intended to supply a machine with a product whose the humidity must be continuously adjusted to a certain value.
  • the product to be treated 30 is poured from a hopper 31 onto a conveyor belt 32.
  • An equalizing device 33 brings the layer of product on the belt 32 to a constant thickness.
  • a gamma ray probe 34 determines the humidity level of the incoming product.
  • a temperature probe 35 likewise determines the temperature of the product.
  • the signals from the probes 34 and 35 are sent to a computer 36.
  • An adjustable nozzle 37 is connected to a water tank 38 by a pump 39.
  • the computer 36 permanently controls the pump 39 and the nozzle 37 for continuously adjusting both the water flow and the droplet size as a function of the humidity and the temperature of the product, the droplets being larger if the product is hotter.
  • the probes 34 and 35 can also be placed after the nozzle, in the direction of movement of the product.
  • the opening and the closing of the orifice is made only by elasticity, a displacement of the movable part 6 until bringing it out of contact with the end piece 4 results in l maximum opening of the slot. It is however possible to provide that the moving part can widen, still in an elastic manner, the dimensions of the orifice.
  • the end piece 40 made of elastic material, has longitudinal grooves 41 with dovetail section, which converge towards the axis.
  • a rigid constraint piece 42 which can slide axially around the end piece 41 has longitudinal dovetail ribs 43, projecting radially towards the axis, and which penetrate into the grooves 41. It can be seen that a displacement longitudinal of the part 42 increases the section of the orifice 44 of the endpiece relative to the section which it has at rest.
  • Figure 6 similar to Figure 4, corresponds to an arrangement where the orifice 44 of the nozzle is in the form of a slot instead of being of circular section.
  • the ribs 43 tend, by deviating, to widen the slot in it giving the form shown in phantom.
  • grooves 41 could also be placed in the direction of the elongation of the slot 44. In this case, the spacing of the ribs tends to close the slot.
  • FIGS. 4 to 6 make the material of the end piece 40 work by deformation on either side of a rest position, hence a lower fatigue than in the case of FIG. 1.
  • machining is more expensive. The choice between solutions is therefore essentially a question of price.

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Description

  • La présente invention est relative à une buse de pulvérisation de liquide.
  • Une buse de pulvérisation de liquide est, en général, une pièce comportant un vide intérieur, dit chambre de turbulence, reliée d'un côté à une source d'alimentation, et dont la paroi opposée à l'admission est généralement de forme hémisphérique. Dans la paroi d'extrémité de forme généralement hémisphérique, de la chambre de turbulence, débouche un orifice de sortie, qui, à l'endroit où il débouche dans la chambre de turbulence, présente une section beaucoup plus faible, pas plus de la moitié et de préférence moins du cinquième de la section transversale de la chambre de turbulence. En général, l'orifice de sortie s'élargit vers l'extérieur en s'écartant de la chambre de turbulence, mais cela n'est pas obligatoire.
  • Grâce à cette forme particulière, le liquide traversant la buse, soumis à une succession brusque de compression et dépression, éclate en gouttelettes multiples. L'orifice de sortie peut être à section circulaire, ou à section aplatie, selon la forme du jet de gouttelettes qu'on désire obtenir.
  • Les buses de projection, qui ont pour objet de donner une plus grande vitesse à un jet de liquide, sans toutefois le faire éclater en gouttelettes, ont une forme nettement différente, avec un rétrécissement progressif, suivi éventuellement d'un élargissement également progressif. La progressivité des variations de section entraîne une augmentation de la vitesse du jet sans dispersion de celui-ci.
  • La taille des gouttelettes formées à la sortie d'une buse de pulvérisation de dimensions et forme données dépend, entre autres, de la pression du liquide dans la chambre de turbulence.
  • Avec les buses de pulvérisation classiques, pour une buse et un liquide donnés, il y a corrélation entre le débit du liquide et la pression de celui-ci, et donc la tailles des gouttelettes. Dans de nombreux domaines de la technique, on souhaiterait pouvoir faire varier ces paramètres indépendamment l'un de l'autre. Par exemple, on peut désirer faire varier le débit tout en maintenant constante la taille des gouttelettes. C'est le cas, par exemple, dans la technique agricole, où la taille des gouttelettes conditionne l'efficacité des traitements avec des produits phytosanitaires, mais où la quantité de produits déposée par unité de surface doit rester constante, ce qui impose que le débit de la buse soit ajusté à la vitesse de déplacement de l'engin porteur. C'est également le cas dans bien d'autres domaines de la technique, par exemple l'humidification de papiers ou tissus en fonction de leur teneur en eau à l'intérieur d'une machine de traitement. Dans d'autres cas, on peut souhaiter faire varier la taille des gouttelettes, par exemple pour modifier leur effet de refroidissement, sans être obligé de modifier simultanément le débit.
  • Il serait souhaitable de pouvoir disposer d'une buse qui permette d'agir sur la taille des gouttelettes et le débit de liquide, indépendamment l'un de l'autre.
  • Bien entendu, une telle buse doit être peu coûteuse, robuste et d'entretien facile.
  • On a proposé, voir par exemple US-A-2.959.359, GB-A-951.589, DE-A-17.430, US-A-3.776.470, des dispositifs permettant de modifier la forme de buses de projection de jet de liquide, et par conséquent leurs performances, mais il n'a pas été écrit ni suggéré d'appliquer des techniques analogues à des buses de pulvérisation. La raison en est sans doute qu'il est plus difficile de déformer une pièce contenant une chambre de turbulence à paroi hémisphérique, suivie d'un orifice de passage étroit, qu'une buse de projection de jet classique. En effet, une buse de projection de jet classique peut être faite d'une pièce à paroi mince, facile à déformer. Au contraire, une buse de projection est constituée nécessairement d'une pièce massive, dans laquelle sont creusés la chambre de projection et l'orifice de sortie, et il a sans doute paru impossible à l'époque de déformer une telle pièce de façon contrôlée.
  • Dans le document DE-A-2.439.226, on a proposé une buse de pulvérisation dont l'extrémité est composée d'un bloc de matière élastique, à l'intérieur duquel sont creusés la chambre de turbulence et l'orifice de sortie. L'objet de cette disposition n'est pas de modifier à volonté la forme de la buse, mais de permettre, par déformation de l'orifice, l'échappement d'un solide étranger qui viendrait obturer la buse, celle-ci reprenant ensuite sa forme habituelle.
  • Le but de l'invention est de fournir une buse de pulvérisation de liquide dont on puisse faire varier à volonté, dans certaines limites, les performances, c'est-à-dire la taille des gouttelettes pour un débit donné, ou réciproquement, le débit sans modifier la taille des gouttelettes.
  • Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit une buse de pulvérisation de liquide, comprenant un corps présentant une cavité intérieure et portant un embout composé d'une pièce massive en matière déformable élastiquement, cette pièce présentant une chambre de turbulence raccordée à la cavité intérieure du corps, et un orifice de sortie axial, débouchant dans la chambre de turbulence par une ouverture de section au plus égale à la moitié de celle de la chambre de turbulence et avec une variation brusque de la section de passage du liquide, caractérisée en ce qu'il est prévu une pièce de contrainte mobile dont le déplacement agit pour déformer l'embout, et des moyens pour empêcher le déplacement de la pièce de contrainte de déformer sensiblement la chambre de turbulence.
  • Suivant un mode de réalisation simple, pour empêcher la déformation de la chambre de turbulence, la pièce de contrainte se déplace sensiblement transversalement en agissant sur la partie de l'embout qui contient l'orifice de sortie.
  • Ce mode de réalisation a pour avantage sa simplicité, lorsqu'il est appliqué à une buse de pulvérisation dont l'orifice de sortie a une section aplatie : il présente cependant, même dans ce cas, l'inconvénient de modifier la forme de l'orifice de sortie.
  • Suivant une réalisation plus compliquée, mais de portée plus générale, la pièce de contrainte est tronconique et se déplace axialement en agissant sur l'extrémité de sortie de l'embout, et celui-ci présente une rainure périphérique au voisinage du niveau du passage reliant la chambre de turbulence à l'orifice de sortie, cette rainure étant de forme et dimension calculées pour que la déformation imposée par la pièce de contrainte ne se transmette pas sensiblement à la chambre de turbulence.
  • L'emploi d'une buse déformable apporte des possibilités de réglage qui n'avaient pas été exploitées jusqu'ici, et permet d'atteindre le but recherché, par exemple en augmentant la section de l'orifice quand le débit doit être augmenté, ou en le diminuant quand il doit être réduit, la pression en amont de l'embout demeurant sensiblement constante, ou bien en faisant varier en sens inverse la pression d'alimentation et la section de l'orifice pour faire varier la taille des gouttelettes à débit constant, ou encore en faisant varier le débit, la pression et la section de l'orifice selon une autre loi pré-établie, en fonction du résultat désiré.
  • De la façon la plus simple, la pièce de contrainte est une pièce creuse, comportant une surface intérieure convergente vers l'extérieur, qui peut se déplacer axialement pour exercer sur l'embout une force de compression radiale tendant à réduire la section de l'orifice, un déplacement de la pièce de contrainte en sens inverse relâchant la force de compression, ce qui tend à élargir l'orifice jusqu'à la dimension qu'il a au repos.
  • Il peut cependant être avantageux de prévoir que la pièce de contrainte vient en prise avec l'embout et est apte à exercer sur l'embout, lorsqu'elle se déplace, une force de traction radiale tendant à augmenter la section de l'orifice.
  • Avantageusement, si l'orifice est à section circulaire au repos, la surface intérieure de la pièce de contrainte a une forme de révolution. Elle peut aussi avoir une section ovale, de façon à modifier la forme de l'orifice, et donc du jet de gouttelettes qu'il produit. Si l'orifice est en forme de fente, la partie de la surface intérieure de la pièce de contrainte qui coopère avec l'embout est aplatie en section transversale.
  • Suivant une modalité qui peut se combiner avec la précédente, la pièce de contrainte peut coulisser axialement le long du corps en étant immobilisée en rotation, et un dispositif à vis micrométrique assure son déplacement de coulissement.
  • Selon une réalisation intéressante, un capteur de pression disposé dans le circuit d'alimentation du dispositif est relié à un organe de commande apte à commander les déplacements de la pièce de contrainte en réponse aux signaux du capteur de pression.
  • L'invention va être exposée de façon plus en détail à l'aide d'exemples pratiques illustrés à l'aide des figures, parmi lesquelles :
    • Figure 1 est une coupe axiale d'une buse conforme à l'invention.
    • Figure 2 est un schéma d'ensemble d'une installation de pulvérisation comprenant des buses conformes à l'invention.
    • Figure 3 est un schéma d'une autre installation conforme à l'invention.
    • Figure 4 est une vue, prise suivant l'axe, d'une variante de l'embout de la figure 1.
    • Figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4.
    • Figure 6 montre une autre forme de réalisation de l'embout de la figure 4.
  • La buse comprend un corps 1 qui présente un passage axial 2 pour le liquide. A une de ses extrémités, il est prévu des moyens de raccordement avec une tubulure d'admission.
  • Le passage axial 2 se termine, à l'extrémité opposée, dans une chambre de turbulence 3, de forme hémisphérique, prévue dans un embout 4 solidaire du corps 1, et fabriqué dans un matériau différent, qui permet une déformation de cet embout au niveau de la section de sortie.
  • On notera qu'en variante, l'embout 4 peut aussi être d'une seule pièce avec le corps 1, la déformabilité résulte alors seulement de la forme et de l'épaisseur de l'embout.
  • L'embout présente à son extrémité un orifice 5 en forme de fente, et plus précisément de dièdre s'ouvrant vers l'extérieur, l'orifice 5 débouche, à son extrémité opposée à l'extérieur, dans la chambre de turbulence 3. L'élastomère dont l'embout 4 est fabriqué lui confère une souplesse au point de vue déformation, permettant d'obtenir une variation de la section de passage de liquide, et lui assure de reprendre sa forme initiale (position dans laquelle l'embout 4 ne subit pratiquement aucune déformation).
  • Une pièce de contrainte 6 est animée d'un mouvement de translation par rapport au corps 1 et l'embout 4 sans rotation possible grâce à deux bossages et rainures 1A. Ceci permet de maintenir alignées la fente 5 et une fente 7 de la pièce de contrainte 6, et en conséquence, le passage possible du jet lorsque la buse est sous pression.
  • Une rainure périphérique 8 est creusée dans la surface extérieure de l'embout 4 au voisinage d'un plan perpendiculaire à l'axe qui passe dans la zone où l'orifice 5 débouche dans la chambre de turbulence. La forme et la position de la rainure 8 sont telles que la déformation de l'embout 4 résultant d'un déplacement de la pièce de contrainte se produit essentiellement dans la partie de l'embout qui est située entre la rainure 8 et l'extrémité de l'embout, et que la chambre de turbulence n'est pas déformée.
  • La forme de la pièce de contrainte 6 peut varier selon, notamment, la forme de l'embout 4 et de son orifice 5. la partie de la pièce 6 qui coulisse sur le corps 1 a une forme adaptée à celui-ci, et donc cylindrique en général. La partie qui coopère avec l'embout peut avoir une surface intérieure à section elliptique plus ou moins aplatie, ou bien une section circulaire. La buse 4, dans chaque cas, aura une forme adaptée pour conserver sensiblement la forme aplatie du jet de gouttelettes qui résulte de la forme allongée de l'orifice 5. Dans le cas où l'orifice 5 est à section circulaire, il est clair que la pièce de contrainte aura, avantageusement, une forme de révolution.
  • Un ressort 9, monté entre le corps 1 et la pièce conique 6, exerce sur cette dernière un effort axial tendant à la repousser. Ce ressort empêche ainsi la translation de la pièce 6 provoquée accidentellement, et qui modifierait la pression de façon instantanée au niveau d'une buse.
  • Par contre, le mouvement désiré sur cette pièce sera obtenu de façon précise par l'intermédiaire d'un écrou 10. En effet, cet écrou est animé d'un mouvement de rotation et de translation, assuré par un filetage micrométrique 1B entre l'écrou et le corps 1. Cet écrou est solidaire d'un pignon 11 par l'intermédiaire d'une vis 12.
  • Le pignon 11 a pour fonction d'assurer la rotation de l'écrou et de réaliser le réglage permettant d'ajuster la pression.
  • La rotation du pignon 11 est, quant à elle, assurée par un autre pignon 13 entraîné par un moteur 14.
  • Le moteur 14 est avantageusement, mais pas nécessairement, un moteur électrique pas-à-pas, dans le cas d'une commande automatisée ou à distance. Dans une réalisation plus simple, il peut être remplacé par une commande manuelle, avec des moyens de repérage de la position angulaire du pignon 11.
  • La figure 2 montre schématiquement une installation équipée de buses selon l'invention et destinée à fournir des gouttelettes de dimension constante à partir d'une pompe volumétrique dont le débit peut varier. Typiquement, un tel problème se présente dans le traitement de la végétation à l'aide produits phyto-sanitaires, lorsque l'installation est portée par un véhicule qui peut avoir une vitesse variable, le débit de la pompe variant avec la vitesse du véhicule pour pulvériser une quantité constante de produit par unité de surface. Cependant, le schéma de la figure 2 peut convenir pour des installations de beaucoup d'autres domaines techniques moyennant des adaptations qui sont à la portée de l'homme de métier.
  • Une rampe 20 porte une série de buses 21 conformes à l'invention, équipées chacune d'un moteur 14. Le circuit d'alimentation de la rampe 20 comprend un réservoir de produit à pulvériser 22, une pompe 23, dont le débit utile est réglé par un système de commande 24 lui-même commandé par le déplacement du véhicule porteur. Une conduite 25 relie la pompe de pulvérisation 23 à la rampe 20. Un capteur de pression 26, intercalé sur la conduite 25, mesure la pression dans le circuit.
  • On notera que le repère 26 peut désigner, au lieu d'un capteur de pression, un capteur de débit, ou même un ensemble formé d'un capteur de pression et d'un capteur de débit.
  • Le capteur 26 est relié à un boîtier de commande 27 dans lequel est enregistrée la valeur mesurée, qui est celle de la pression dans l'exemple décrit ici. La face du boîtier est équipée d'un bouton 28 avec lequel la valeur désirée de travail est affichée. Si la valeur mesurée est supérieure à la valeur de travail désirée, la différence entre ces deux valeurs est compensée grâce à une électronique qui, par l'intermédiaire de pulsions, vient agir sur le moteur 14, qui est un moteur pas à pas. Le moteur, en tournant par pas, vient donc agir sur l'embout conique avec une grande précision, et permet ainsi à l'embout 4 de s'ouvrir, obtenant ainsi un ajustement de la valeur mesurée par rapport à la valeur voulue.
  • De même, si la valeur mesurée est inférieure à la pression de travail désirée, la différence sera compensée de façon à agir sur la pièce de contrainte 6, qui fermera un peu plus l'embout 4 d'où une valeur réglée automatiquement à la valeur désirée.
  • Dans l'exemple décrit, une augmentation ou diminution de pression est la conséquence d'une variation de la vitesse d'avancement de l'appareil. On est ainsi sûr d'avoir un système volumétrique à pression constante quelle que soit cette vitesse d'avancement, ou obéissant à toute autre loi choisie, en fonction de cette vitesse.
  • Si le capteur 26 est un capteur de débit, ou un ensemble de capteurs de débit et pression, la description du fonctionnement ci-dessus reste valable à condition de remplacer dans celle-ci la pression par le débit ou par une fonction choisie à l'avance du couple pression-débit.
  • Alors qu'on cherche, dans l'exemple décrit, à obtenir des gouttelettes de taille constante, il peut être équipé, éventuellement au moyen d'une télécommande, pour faire varier à volonté la taille des gouttes. On sait que, par exemple lorsqu'on désire former un brouillard, il est avantageux de pouvoir faire varier, selon les circonstances, la taille des gouttelettes produites. Dans ce cas, l'installation pourra encore être représentée par le schéma de la figure 2, à condition que la référence 23 désigne un système de pompage à pression de sortie stabilisée, et la référence 26 un capteur de débit.
  • La figure 3 montre un autre schéma d'installation, destiné à alimenter une machine avec un produit dont l'humidité doit être réglée en continu à une valeur déterminée.
  • Le produit à traiter 30 est déversé d'une trémie 31 sur une bande transporteuse 32. Un dispositif égalisateur 33 amène la couche de produit sur la bande 32 à une épaisseur constante.
  • Une sonde à rayons gamma 34 détermine le taux d'humidité du produit arrivant. Une sonde de température 35 détermine de même la température du produit. Les signaux des sondes 34 et 35 sont envoyés à un calculateur 36. Une buse réglable 37, conforme à l'invention, est reliée à un réservoir d'eau 38 par une pompe 39. Le calculateur 36 commande en permanence la pompe 39 et la buse 37 pour ajuster en permanence à la fois le débit d'eau et la taille des gouttelettes en fonction de l'humidité et de la température du produit, les gouttelettes étant plus grosses si le produit est plus chaud. Les sondes 34 et 35 peuvent aussi être placées après la buse, dans le sens de déplacement du produit.
  • Dans l'exemple qu'on a décrit, l'ouverture et la fermeture de l'orifice est faite uniquement par élasticité, un déplacement de la pièce mobile 6 jusqu'à l'amener hors de contact avec l'embout 4 aboutit à l'ouverture maximale de la fente. Il est cependant possible de prévoir que la pièce mobile peut élargir, toujours de façon élastique, les dimensions de l'orifice.
  • Conformément à la variante des figures 4 et 5, l'embout 40, en matière élastique, présente des rainures longitudinales 41 à section en queue d'aronde, qui convergent vers l'axe. Une pièce de contrainte rigide 42, qui peut coulisser axialement autour de l'embout 41 comporte des nervures longitudinales en queue d'aronde 43, en saillie radialement vers l'axe, et qui pénètrent dans les rainures 41. On conçoit qu'un déplacement longitudinal de la pièce 42 augmente la section de l'orifice 44 de l'embout par rapport à la section qu'il a au repos.
  • Les mots "en queue d'aronde" doivent ici être entendus dans un sens très large, ils s'appliquent à toute rainure dont le fond est plus large que l'entrée, et à toute nervure de forme adaptée.
  • La figure 6, analogue à la figure 4, correspond à une disposition où l'orifice 44 de l'embout est en forme de fente au lieu d'être à section circulaire. Il est prévu seulement deux rainures en queue d'aronde 41, diamétralement opposées dans la direction perpendiculaire à l'allongement de la fente 44, et deux nervures correspondantes 43. Les nervures 43 tendent, en s'écartant, à élargir la fente en lui donnant la forme représentée en trait mixte.
  • On peut observer que les rainures 41 pourraient être aussi placées dans la direction de l'allongement de la fente 44. Dans ce cas, l'écartement des nervures tend à fermer la fente.
  • On comprendra que les nervures peuvent être portées par l'embout et les rainures prévues dans la pièce de contrainte, sans que cela change le fonctionnement.
  • La solution des figures 4 à 6 fait travailler la matière de l'embout 40 par déformation de part et d'autre d'une position de repos, d'où une fatigue plus faible que dans le cas de la figure 1. En revanche, les usinages sont plus coûteux. Le choix entre les solutions est donc essentiellement une affaire de prix.

Claims (11)

  1. Buse de pulvérisation de liquide, comprenant un corps (1) présentant une cavité intérieure (2) et portant un embout (4) composé d'une pièce massive en matière déformable élastiquement, cette pièce présentant une chambre de turbulence (3) raccordée à la cavité intérieure du corps, et un orifice de sortie axial (5), débouchant dans la chambre de turbulence par une ouverture de section au plus égale à la moitié de celle de la chambre de turbulence, et avec une variation brusque de la section de passage du liquide,
       caractérisée en ce que :
    - il est prévu une pièce de contrainte mobile (6), et dont le déplacement agit pour déformer l'embout,
    - et des moyens sont prévus pour empêcher le déplacement de la pièce de contrainte de déformer sensiblement la chambre de turbulence.
  2. Buse selon la revendication 1, dans laquelle, pour empêcher la déformation de la chambre de turbulence (3), la pièce de contrainte (6) se déplace sensiblement transversalement en agissant sur la partie de l'embout qui contient l'orifice de sortie.
  3. Buse selon la revendication 1, dans laquelle la pièce de contrainte (6) est tronconique et se déplace axialement en agissant sur l'extrémité de sortie de l'embout, caractérisée en ce que l'embout présente une rainure périphérique (8) au voisinage du niveau du passage reliant la chambre de turbulence à l'orifice de sortie, cette rainure étant de forme et dimension calculées pour que la déformation imposée par la pièce de contrainte ne se transmette pas sensiblement à la chambre de turbulence (3).
  4. Buse selon la revendication 3, dans laquelle l'orifice (5) est à section circulaire au repos, caractérisée en ce que la surface intérieure de la pièce de contrainte a une forme de révolution.
  5. Buse selon la revendication 3, dans laquelle l'orifice (5) est à section circulaire au repos, caractérisée en ce que la surface intérieure de la pièce de contrainte a une section ovale.
  6. Buse selon la revendication 3, dans laquelle l'orifice (5) est en forme de fente, caractérisée en ce que la partie de la surface intérieure de la pièce de contrainte qui coopère avec l'embout (4) est aplatie en section transversale.
  7. Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce de contrainte (6) vient en prise avec l'embout et est apte à exercer sur l'embout, lorsqu'elle se déplace, une force de traction radiale tendant à augmenter la section de l'orifice.
  8. Buse selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la pièce de contrainte (6) peut coulisser axialement le long du corps en étant immobilisée en rotation, et en ce qu'un dispositif à vis micrométrique (11) assure son déplacement de coulissement.
  9. Installation de pulvérisation équipée d'au moins une buse (21) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur de pression (26) disposé dans le circuit d'alimentation (20, 21 à 25) du dispositif, et relié à une électronique de commande apte à commander les déplacements de la pièce de contrainte (6) en réponse aux signaux du capteur de pression (26).
  10. Installation de pulvérisation équipée d'au moins une buse (21) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur de débit (26) disposé dans le circuit d'alimentation (20, 21 à 25) du dispositif, et relié à une électronique de commande apte à commander les déplacements de la pièce de contrainte (6) en réponse aux signaux du capteur de débit (26).
  11. Installation de pulvérisation destinée à régler en continu l'humidité d'un produit, et équipée d'au moins une buse selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur (34) sensible à l'humidité du produit et relié à une électronique de commande apte à commander les déplacements de la pièce de contrainte (6) en réponse aux signaux dudit capteur.
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