Pulsateur pneumatique pour machines à traire
La présente invention a pour objet un pulsateur pneumatique pour machines à traire dans lequel deux tiroirs sont entraînés par des organes soumis à l'action de l'air atmosphérique et d'une dépression, et sont animés d'un mouvement alternatif sur un bloc distributeur afin de permettre la mise alternative sous pression atmosphérique et sous dépression d'une chambre située entre chacun des quatre gobelets-trayeurs et sa tétine en caoutchouc.
Certain. s pulsateurs d'un type courant ont quatre pistons identiques qui détenrunent des alternances égales dans les mouvements des deux tiroirs pour des fréquences. pouvant varier dans des limites allant t de 20 à 200 pulsations par minute.
Dans ces pulsateurs, pour chaque fréquence considérée, les durées d'u. ne mise à la pression atmosphérique et d'une décompression de la tétine en caoutchouc sont égales.
Or, il s'avère avantageux de traire en accroissant la durée de la décompression de la tétine et en dimi- nuant la durée de sa mise à la pression atmesphéri- que, quelles que soient les fréquences des pulsations adoptées par l'utilisateur pour traire des vaches laitières à caractères parfois anormaux.
La présente invention a pour but de fournir des alternances inégalement cadencées et le pulsateur qui en fait l'objet est caractérisé, selon l'invention, en ce qu'il comprend des moyens réduisant la durée pendant laquelle la tétine est à l'air atmosphérique afin d'accroître la durée de la dépression de la tétine.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un pulsateur qui fait l'objet de l'invention, et des variantes.
La fig. 1 est une vue de l'ensemble du pulsateur de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue, également en perspective, du pulsateur ouvert en vue de montrer les organes principaux dont il est constitué.
La fig. 3 est une vue, en coupe verticale, du bloc de base dont la face supérieure forme glace de coulissement pour les tiroirs.
La fig. 4 est une vue de détail dun flasque e latéral muni de deux chambres de réception des pistons correspondants.
La fig. 5 est une coupe par la ligne V-V dans la fig. 4.
La fig. 6 est une vue schématique destinée à montrer les différents alésages et les différentes lumières prévus dans le bloc de base.
La fig. 7 est une vue de détail constructif comprenant deux pistons.
Les fig. 8 et 9 sont des vues de détail, respectivement du tiroir de commande et du tiroir de traite.
Les fig. 10 et 11 sont des vues explicatives du fonctionnement du pulsateur.
La fig. 12 montre le montage des pistons sur le bloc et un dispositif de résistance additionnelle agissant sur le tiroir de commande.
La fig. 13 est une variante de réalisation du montage selon la fig. 12.
Les fig. 14 à 23 sont relatives à des détails cons tructifs des pulsateurs représentés.
Le pulsateur représenté comprend un bloc de base 1 de forme parallélépipédique à l'une des faces extrêmes duquel fait corps un raccord 2 pour la conduite d'amenée à un appareil pour faire le vide.
La face extrême opposée sert à la fixation des tubes de raccord 3 (au nombre de quatre, dans 1'exemple représenté) qui débouchent dans une chambre 4 et qui conduisent aux chambres situées entre les gobelets et les tétines en caoutchouc, de manière à créer dans les chambies des alternances de vide et de pression atmosphérique.
Suivant l'axe longitudinal du bloc 1 et à l'inté- rieur de ce bloc est foré un conduit 5 qui se trouve dans le prolongement du raccord 2 et qui s'arrête à proximité de la chambre 4.
D'autre part, dans ce bloc, sont forés verticalement à partir de la face supérieure et débouchant dans le conduit 5 : a) à l'extrémité de ce conduit 5, un alésage 6 de
diamètre relativement élevé ; b) un alésage 7 de diamètre moindre.
Vers le bas est prévue, en outre, une chambre 8 par laquelle le bloc 1 s'adapte d'une manière connue sur une saillie du couvercle du pot collecteur du lait.
Cette chambre 8 est en liaison, par un alésage 9, avec le conduit longitudinal 5 d'amenée du vide.
Le bloc 1 sert, par sa face supérieure, de glis- sière pour deux tiroirs 10 et 11 qui sont animés de mouvements de va-et-vient alternatifs dans des directions parallèles faisant un angle droit avec l'axe lon gitudinal du bloc 1.
Le tiroir 10, qui est le tiroir de traite, comprend sur sa face plane venant en contact avec la face supérieure du bloc 1, deux rainures parallèles 12 et t
13 (fig. 9) parmi lesquelles. la rainure 12 est cons tamment en liaison avec l'alésage 6 d'arrivée de vide, tandis que le tiroir 11, qui est un tiroir de commande, comprend une ouverture 14 percée de part en part et située entre deux rainures 15 et 16 en forme de demi-lune à courbures inverses.
Ces tiroirs sont entraînés par des dispositifs qui comprennent chacun deux pistons 17-18 et 19-20 (fig. 7), réunis entre eux par des cadres 53 dont les grands côtés sont reliés par une traverse 52 prévue en surélévation ; ces cadres s'engagent chacun sur l'un des tiroirs.
Les pistons 17-18 et 19-20 se déplacent dans des cylindres constitués par des chambres formées dans des éléments cylindriques 23-24-25-26 soldaires de flasques 27 fixés sur les grandes faces du bloc 1 (fig. 1 et 2).
Différents conduits interviennent dans le fonc- tionnement : a) un conduit 28 part de la chambre 4 à laquelle
sont reliés les raccords des gobelets-trayeurs et
débouche sur la face supérieure en un endroit
29 situé à proximité de l'ouverture de l'alésage
6, de manière à pouvoir être mis en communi
cation avec la rainure 12 du tiroir 10 ; b) un conduit 30 relie le fond du cylindre 25 à une
lumière 31 prévue sans la glissière, de manière
à permettre la mise en liaison avec la rainure 13
du tiroir 10 ; c) un conduit 32 relie le fond du cylindre 26 à une
lumière 33 destinée également à être mise en
liaison avec la rainure 13.
Les lumières 31 et 33 sont situés de part et d'autre d'un alésage vertical 34, lequel est en liaison permanente, par un alésage horizontal 35, avec l'alésage 6.
Dans l'alésage 35 s'introduit un pointeau 50 commandé par une tige filetée et réglant le passage d'air.
Les fonds de cylindre 23 et 24 sont en liaison, respectivement par des conduits 35a et 36, avec des lumières 37 et 38 prévues dans la face supérieure du bloc 1.
Une chambre d'air atmosphérique est formée au-dessus de la face supérieure du bloc 1 et est délimitée vers le haut par un couvercle 39.
Dans la position représentée par la fig. 11, l'ac- tion du vide s'exerce dans le fond de cylindre 23 par le parcours 7-15-37-35a et dans le fond de cylindre 25 par le parcours 34-13-31-30 et l'air atmosphérique est amené dans la chambre 24 par 14-36 et dans la chambre 26 par 33-32.
Lorsque la chambre 4 est mise sous vide dans la position représentée par la fig. 10, l'action du vide s'exerce dans le fond de cylindre 24 par le parcours 7-16-38-36 et dans le fond de cylindre 26 par 13-33-32 et l'air atmosphérique est amené dans la chambre 23 par 14-35a et dans la chambre 25 par 31-30.
Le piston 19 possède un diamètre plus petit que celui des autres pistons ; ce petit piston est t prévu d'un côté du dispositif d'actionnement du tiroir de commande (piston 19) tandis que l'autre piston 20, d'un diamètre plus élevé, est fixé sur l'autre entré mité du même dispositif commandant ledit tiroir.
Dans une variante représentée à la fig. 13, le piston 18 du tiroir de traite possède également un diamètre inférieur à celui des deux autres pistons 17 et 20.
Pour se dispenser d'avoir un piston plus petit en diamètre que les trois autres pistons, une résistance additionnelle peut être appliquée qui accroît la résistance au déplacement dans le sens d'action d'un des pistons.
Ainsi, dans une telle variante représentée aux fig.
3,12 et 13, un ressort 40 est enroulé autour d'une tige 41 solidaire du bloc et dont une branche 42 agit sur le tiroir 11, tandis qu'une autre branche 43 est introduite dans les crans d'arrêt 44. Ce ressort est disposé de telle manière qu'il se comprime dans le sens d'action du petit piston et se détend dans le sens inverse, donc suivant le sens d'action du grand piston du train actionnant le piston de commande.
De cette manière, on peut agir très aisément sur le rapport des alternances et obtenir des alternances inégalement cadencées mais ayant entre elles un rapport constant, quelle que soit la fréquence des put- sations en déterminant ainsi un accroissement de la durée de décompression de la tétine et une diminution de la durée de sa compression.
On peut également atteindre ces alternances dif férentes en prévoyant selon une autrevarianteaufond du cylindre de diamètre plus petit, un petit orifice 43 calibré, contrôlé par un pointeau 44 (fig. 14) et assurant une rentrée d'air ambiant dans le cylindre au moment où celui-ci est en communication avec les conduits sous dépression.
Cette réadmission dosée d'air ambiant permet d'augmenter la pression absolue dans le cylindre de petit diamètre et aussi d'agir sur la vitesse de dépla- cement du petit piston quand il est soumis, d'une part, à la pression atmosphérique et, d'autre part, à une pression absolue différente de celle qui règne dans les autres conduits du pulsateur mis sous dépression et ce, par suite de la réadmission dosée d'air ambiant.
Dans une autre variante, on place entre la tête 45 du piston de petit diamètre et le fond de son cylindre, un ressort 46 taré (fig. 15).
En combinant l'utilisation de pistons de diamètres différents et celle d'une résistance mécanique ou pneumatique additionnelle, on peut aisément atteindre des rapports d'alternances allant du rapport 1/1 au rapport 5/1, ce qui couvre toutes les possibilités pratiques d'utilisation.
Comme représenté par la fig. 16, de l'air ambiant peut également être réadmis dans le ou les cylindres à travers un orifice 60 forme dans le piston dans l'axe longitudinal de la vis 61 qui maintient une manchette d'éta. nchéité 171-191 en bout du dispositif 52-53 d'entraînement des tiroirs (fig. 1 et 7).
On peut ainsi obtenir un oadencement inégal en utilisant un piston de petit diamètre, mais on atteint t le même résultat avec un pulsateur équipé de deux ou de quatre pistons identiques en munissant au moins un piston d'un orifice calibré, suivant le cadencement désiré. Cet orifice peut être, par exemple, de 0,3 à 0,5 mm selon le déséquilibre que l'on veut obtenirdanslecadencementpulsatoire.
On peut encore munir le dispositif du tiroir de commande de deux pistons maintenus sur une tige à l'aide de deux vis percées et, dans ce cas, l'une des vis peut être percée d'un alésage et l'autre d'un alésage égal au précédent augmenté d'une valeur correspondant à la section nécessaire pour obtenir le cadencement inégal voulu lorsqu'on utilise une seule vis percée.
Ainsi, avec les pièces constitutives d'un piston, lesquelles sont maintenues avec une vis ayant un alésage central de 0,3 mm de diamètre, on arrive au même résultat en prévoyant pour l'une des vis un forage de 0,66 mm et pour l'autre un forage voisin de 0,7 mm, ces chiffres valant pour deux pistons ayant chacun 28 mm de diamètre.
L'alésage d'un trou de 0,35 mm de diamètre dans une vis, bien que simple, demande des précautions en raison de la faible section du foret utilisé ; aussi, il a été trouvé plus pratique de percer la vis 61 (fig. 17) d'un alésage 62 d'un diamètre nettement plus élevé que prévu ci-dessus, par exemple de 3 mm et d'enchâsser dans cet alésage un rubis 63 ou un cylindre en beiryllium ayant un diamètre extérieur de 3 mm et un alésage 64 de 0, 3 à mm de diamètre.
Ces rubis peuvent être du type de ceux produits industriellement et à bas prix pour les besoins de l'industrie horlogère.
Tenant compte de la petitesse des alésages créés dans les têtes de piston ou dans les vis de maintien desdits pistons sur le dispositif du tiroir de commande, il est prévu de filtrer ou de tamiser Pair ambiant avant son admission dans le pulsateur sous le couvercle 39 (fig. 1).
A cet effet, dans le bloc de base 1 (fig. 18 et 19) peut être fraisée une cavité 65 dans laquelle débou- chent deux cheminées 66 percées en substance nor- malement à la glace de ooulissement sur la face supérieure de ce bloc.
Dans cette cavité est logé un tamis ou un tissu filtrant 67, par exemple un treiltis approprié ou un feutre maintenu en place par une plaquette 68 munie de deux trous 69 et fixée au bloc par une vis introduite dans un trou 70 (fig. 20 et 21). Les caractéristiques décrites ci-dessus peuvent être appliquées également à des pulsateurs pneumatiques qui, au lieu de pistons, comprennent des membranes.
On peut appliquer alors des forces différentes sur les membranes, soit en utilisant des membranes plus grandes d'un côté et plus petites de l'autre, soit en perçant un trou dans une des membranes du pulsateur. Comme exemple d'applicationon peut se référer au brevet suisse ? 277967.
Dans ce pulsateur, la vis pleine portant dans ce brevet la référence 35 et fixant la membrane 36 à l'équipage 26 pourra être remplacée par une vis percée d'un trou afin de réadmettre un volume dosé d'air ambiant dans la chambre D lorsque celle-ci est sous dépression (références de ce brevet).
On peut transformer les pulsateurs à cadences égales en pulsateurs inégalement cadencés en remplaçant la vis pleine normale qui fixe les pièces constitutives des pistons ou qui fixe la membrane au chariot par une vis percée.
On peutencore atteindre ce résultat en prévoyant un trou, soit dans la tête du piston, soit dans la membrane, bien que ceci soit moins indiqué que l'utilisation de vis percées.
Les fig. 22 et 23 illustrent des dispositifs permettant d'améliorer le fonctionnement des pulsatemrs à piston.
Habituellement, la manchette assurant l'étan chéité entre le pistonetson cylindre s'appuie sur une cuvette métallique indéformable.
Le diamètre extérieur de cette cuvette a été choisi pour pouvoir utiliser des manchettes d'épaisseurs différentes : ainsi, les manchettes normalement utilisées ont leur épaisseur comprise entre 1 et 1,5 mm.
Lorsque l'épaisseur de la manchette est minimum, le piston glisse facilement dans son cylindre, mais l'étanchéité est loin d'être parfaite et elle l'est de moins en moins lorsque la manchette s'est usée pendant l'utilisation plus ou moins longue du pul. sateur.
Lorsque la manchette a un maximum d'épais seur, le piston serre dans son cylindre et le fonctionnement du pulsateur devient difficultueux : celui-ci s'améliore à l'usage pour autant que la manchette ne s'échauffe pas exagérément par les frottements au début de la mise en fonctionnement du pulsateur.
Pour assurer le mouvement parfait des pistons dans leur cylindre, on place sous la manchette 71 (fig. 22) une couronne élastique 72 en caoutchouc naturel ou synthétique, en liège naturel ou aggloméré ou, mieux encore, en plastique souple insen- sible aux huiles et à l'air.
Les pièces constitutives d'un piston comportent une rondelle d'appui 73 munied'un embout 74 dans lequel on prévoit un trou taraudé. Ce trou est percé de part en part lorsqu'on utilise une vis percée lors de l'assemblage des pièces constitutives d'un piston, mais ce piston doit être borgne lorsqu'on utilise des vis pleines pour ledit assemblage. Le bourrage 71 en manchette ou en une autre matière similaire est centré sur l'embout de la rondelle d'appui 73.
On appuie alors contre la manchette une contrerondelle 75 également à embout et à alésage lisse qui sert à presser la manchette contre la rondelle d'appui et sur l'embout de cette contre-rondelle on place la couronne élastique 72, de préférence en matière synthétique résistant aux corps gras et à l'air, puis, finalement, une petite pastille métallique 76 de très faible épaisseur dont le rôle est de maintenir entre la contre-rondelle et elle-même une dis- tance légèrement supérieure à l'épaisseur de la couronne élastique afin que celle-ci puisse se déformer librement après assemblage des pièces constitutives du piston.
Cette réalisation permet d'utiliser des manchettes d'épaisseurs nettement différentes pour un même pulsateur : elle assure le mouvement facile des pistons dans leur cylindre et donne l'assurance d'une étanchéité parfaite même lorsque après, un très long usage, les manchettes pourraient être usées par frottement.