Brevet FR2017205A1 — publié le 19700522

La présente invention est relative à un dispositif de commande à distance pour une installation d'irrigation, et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour actionner en série des conduites de dérivation qui s'étendent à partir d'une conduite principale d'alimentation. La plupart des installations d'irrigation couvrent une très grande surface du sol. Elles nécessitent de nombreuses têtes de distribution pour distribuer l'eau et par suite il n'est pas possible que toutes ces têtes d'alimentation fonctionnent en même temps. Dans la plupart des installations la pression de l'eau est insuffisante pour satisfaire å de telles charges. Il est par conséquent prévu une série de conduites de dérivation contenant chacune un nombre relativement faible d'orifices de sortie et qui sont rell6ts--la conduite principale. Il se pose alors un problème concernant l'actionnement des vannes appropriées de façon 4 ouvrir l'une seulement des conduites de dérivation à la fois sur la totalité de la surface devant être irriguée. On remarquera qu'en raison de l'importance de la surface, les différentes conduites peuvent être éloignées les unes des autres de quinze cents mitres ou plus. L'invention a en conséquence pour but de réaliser un dispo- sitif de commande automatique d'irrigation grace auquel une série de conduites de dérivation peuvent être actionnées en série de telle sorte que seule l'une de ces conduites est en fonctionnement dans un moment donné. L'invention a également pour but de réaliser un dispositif de commande pour installation d'irrigation qu soit indépendant des variations de la pression de l'eau et de son débit. L'inventlon a encore pour but de réaliser un dispositif de commande pour une installation d'irrigation,- qui soit adapté pour mesurer une quantité prédéterminée d'eau dans chaque conduite de dérivation avant la fenueture de cette conduite et permettant à l'eau de s'écouler dans la conduite suivante. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement titre d'exemple et dans lequel la Fig. 1 est une vue en plan de l'extérieur d'un compteur réglable suivant l'invention ; la ligne la Fig. 2 est une vue en coupe suivant/C-C de la Fig. 1 la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la Fig. 2 la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne A -A de la Fig. 1 la Fig. 5 est une vue analogue celle de la Fig. 3 mais montrant le dispositif de commande dans la position dans laquelle il ferme la vanne de dérivation ; la Fig. 6 est une vue schématique de l'ensemble du dispositif la Fig. 7 est une vue schématique d'un second mode de réalisation de l'invention , la Fig. -8 est une vue schématique en coupe suivant un plan horizontal. En se reportant au dessin, il est prévu une conduite principale 15 à partir de laquelle s'étendent a peu près a angle droit des conduites de dérivation 16. Une~Vanne principale 23 est montée dans la conduite principale 15 en aval de la jonction entre la conduite 15 et la conduite 16 Une vanne de dérivation 24 est montée dans la conduite 16 entre sa jonction avec la conduite 15 et les orifices de distribution. Des vannes 23 et 24 sont actionnées par une crémaillère 36 qui-est montée de façon à pouvoir se déplacer suivant un mouvement alternatif sous l'action excercée sur elle par un vérin hydraulique 22. L'une des extrémités de la crémaillère 36-est reliée à un piston 34 qui peut coulisser dans le cylindre 22 du vérin. Il est présu,dans le cylindre du vérin 22 un premier orifice 39 d'entre d'eau, un premier orifice de décharge 40, un second orifice 41 d'entrée d'eau et un second- orifice- 42 décharge. L'orifice d'entrée d'eau 39 situé a l'une-des extrémités du cylindre du vérin est relié a une conduite d'eau 4 par l'intermédiaire d'un tuyau. D'une façon analogue, le premier orifice 40 de recharge qui est situé 4 la même extrémité du cylindre du vérin que. l'orifice d'entrée 39 est relié d un tuyau de décharge 3 par un tuyau 20. A l'autre extrémité du cylindre 22, le second orifice d'entrée d'eau 41 est relié une conduite d'eau 1 par l'intermédiaire d'un tuyau 18, et le second orifice de décharge 42 est relié au tuyau de décharge 2 par un tuyau 19. On comprend que si l'on fait pénétrer l'eau provenant de la conduite par le tuyau 18 dans le second orifice d'entrée d'eau 41 tout en ouvrant en même temps le premier orifice de décharge 40, le vérin 34 se déplace vers la gauche en considé rant la Fig. 6. Lorsque ceci se produit, la crémaillère 36 se déplace dans le même sens en entraînant en rotation un secteur prin de la vanne cipal denté 37 et un secteur denté 38 de dérivation. Ceci à son tour astreint la vanne principale 23 a s'ouvrir et la vanne de dérivation 24 a se fermer. Le fonctionnement du cylindre 22 (et par suite des vannes 23 et 24) est commandé par le dispositif représenté aux Fig. 1 à 5. Le dispositif doseur et d'actionnement 5 est constitue par un dispositif de mesure et un dispositif de commande. Le dispositif de mesure comprend une roue à aubes 17 qui est montée à rotation autour d'un axe perpendiculaire a la conduite-de dérivation 16. La roue à aubes 17 dépasse au moins partiellement dans la conduite de dérivation 16 de telle sorte que l'eau qui s'écoule dans cette conduite astreint la roue 17 à tourner autour de cet axe, la roue à aubes 17 dépassant également partiellement dans une chambre 45. De l'eau pénètre dans la chambre 45 et dans la totalité d'une chambre 46 qui renferme un dispositif réducteur 26 d engrenages. Le réducteur 26 relie la roue 17 a un élément principal 30 et elle est calculée de telle sorte que l'élément 30 effectue une révolution ou une partie de révolution par cycle de fonctionnement, c'est-à-dire par unité de volume prédéterminée désirée. L'élément principal 30 est monté dans le compteur 5 afin de tourner autour de son axe. L'élément 30 porte des organes d'embrayage 31 et une came 32. Un dispositif indicateur et de contrôle 35 est monté sur l'extrémité supérieure du dispositif. Lorsque l'appareil indicateur 35 est tourné, la came 32 et l'embrayage 31 se deplacent avec lui, mais par suite de l'action de l'embrayage 31, l'élément principal 30 demeure stationnaire. Lorsque l'eau s'écoule dans la conduite 16 elle actionne la roue a aubes 17 qui à son tour astreint l'élément principal 30, l'embrayage 31 et la came 32 a tourner autour de leur axe. Les conduites d'eau 1 et 4 s'étendent a partir du compteur 5 comme les tuyaux de décharge 2 et 3. Immédiatement au-dessous de la surface supérieure du compteur 5 est prévue une plaque coulissante 14 portant une contre-came 33. La plaque 14 est adaptée pour effectuer un déplacement alternatif sous l'action de la came 32 et comporte un premier conduit air r une premiere lumière 9, et une première chambre 12 dans laquelle débouchent ledit conduit et ladite lumière, et il est prévu un second conduit d'air 10 et une seconde lumière 11 qui débouchent dans une seconde chambre 13. Ces éléments sont agences de telle sorte que dans une position de la plaque 14 la communication est établie entre le tuyau de décharge 2, par le second conduit d'air 10, la seconde ehambre 13 la seconde lumière 11 avec le premier conduit 6 de mise à lZatmos- phère .Dans une autre position de la plaque 14, un passage est formé à partir du second tuyau de décharge 3 par l'intermédiaire du premier conduit d'air 8 vers une première chambre 12 par l'intermédiaire de la première lumière 9, jusqu'au second conduit 7 de mise à l'atmosphère Pour alimenter la conduite d'eau 4 il est prévu un premier conduit d'eau 25, et l'eau s'écoule de la chambre 46 par ce conduit à travers un second trou 29 et jusque dans la seconde con- duite d'eau 4 . La conduite d'eau 1 est alimentée d'une façon analogue par un second conduit d'eau 28, et l'eau s'écoule de la chambre 46 par l'intermédiaire de ce conduit et de-la plaque 14 vers la première conduite d'eau Lorsque la plaque 14 se trouve- dans la position représentée aux Fig.3 et 4, la conduite d'eau 4 et le premier tuyau 2 de décharge sont ouverts tandis que les deux autres passages sont fermés .LQrsque la plaque 14 se trouve dans la position représentée à la Fig.5 il se produit l'inverse.Comme on peut le voir à la Fig. 5 , le premier,trou 2-7 eotncide avec le second cnnduit 28, permettant ainsi à un écoulement de la-traverser.Ainsi, en fonction de la position de la plaque 14,le cylindre 22 peut être actionné soit pour déplacer le vérin 34- de la droite vers la gauche (comme on le voit sur la Fig.6)soit dans le sens opposé Le fonctionnement général du dispositif est le suivant au départ , la vanne principale 23 est fermée et la conduite de dérivation 24 est ouvert. Ceci force l'eau qui s'écoule dans la conduite principale 15 de pénétrer dans la conduit 16.Du fait de cet écoulement l'eau actionne la roue à aubes 17 ce qui entraîne la rotation dX l'élément principal 30. Cette rotation est mesurée directement par le volume d'eau qui traverse la conduite 16.Lorsque l'élément principal 30 tourne il entraîne en rotation avec lui la came 32.Cette came (comme on le voit plus clairement aux Fig.) et 5) détermine la positon d la plaque 14.Lorsque la quantité prédéterminée d'eau s'est écoulée dans la conduite de dérivation 16, la came 32 prend la position représentée à la -Fig.5. La contre-came 33 pénètre alors dans la partie basse de la came 32 et la plaque 14 se déplace de la gauche vers la droite en con sidérant le dessin sous l'action de deux ressorts 44. Ce mouvement de la plaque 14 permet a l'eau de s'écouler a travers le second orifice d'entrée d'eau 41 du côté éloigné du piston-D4.En même temps le premier orifice de sortie 40 est ouvert. Ceci permet au vérin 34 de se déplacer depuis l'extrémité éloignée du cylindre 22 vers l'extrémité rapprochée de ce dernier. La crémaillère 36 est déplacée dans le même sens en astreint gnant les secteurs dentés 37 et 38 à tourner, ouvrant ainsi simul tånément la vanne 23 et fermant la vanne 24. Du fait que la vanne 24 est fermée il ne s'écoule plus d'eau dans la conduite de dérivation 16. Du fait que la vanne 23 est ouverte, l'eau s'écoule dans la conduite de dérivation suivante dans laquelle il est prévu le même dispositif de vannes. Le dispositif répète alors son action dans la seconde conduite de dérivation,et ainsi de suite, pour un nombre illimité de conduites de dérivation. On a représenté schématiquement aux Fig. 7 et 8 le fonctionnement d'un dispositif comportant une seule vanne 50 qui dans ce cas est un robinet a tournant sphérique et qui est disposé au milieu de la jonction de la conduite principale 15 et la conduite de dérivation 16. Comme on le voit à la Fig. 8, la partie de la conduite 15 qui est située en aval de la jonction est fermée, tandis que la conduite de dérivation 16 est ouverte, des bagues circulaires S1 réalisant un joint approprié. Un secteur denté 37' (Fig. 7) est monté sur la vanne 50 et est actionné par une cremail- lère 36' qui est déplacée sous l'action d'un cylindre hydraulique 22.L'actionnement du cylindre 22 est obtenu avec le même compteur et le même dispositif d'actionnement 5 montes dans la conduite dedérivation 16 comme décrit en référence aux Fig. 1 a 5 et par conséquent le nécessite pas d'être décrit de façon plus détaillée. La vanne 50 a tournant sphérique peut être remplacée par n'importe quelle autre vanne d'un type approprié A la fin du cycle d'irrigation de la totalité de la surface devant être irriguée, chacun des dispositifs décrits ci-dessus doit, être ramené manuellement dans sa position initiale. Les dispositifs fonctionnent indépendamment de la distance entre les conduites de dérivation et peuvent être réglés de telle sorte que la quantité d'eau distribuée par chacune des conduites de dérivation diffère de la quantité d'eau distribuée par l'une quelconque des autres conduites de- dérivation. Bien que l'on ait décrit que deux modes de réalisation parti culiers de l'invention de nombreuses modifications peuvent leur être apportées sans pour autant s'eloigner de son cadre et de son esprit, par exemple un dispositif a levier et à tringlerie peut remplacer les secteurs dents pour ouvrir et fermer la vanne. REVENDICATIONS 1) Procédé de commande automatique de l'irrigation pour des installations d'irrigation sur de grandes surfaces, dans lequel l'eau provenant d'une conduite principale s'écoule vers au moins une conduite de dérivation reliée à ladite conduite principale à une jonction avec cette dernière, ladite conduite de dérivation comprenant un compteur adapté pour mesurer le volume d'eau qui la traverse, procédé caractérisé en ce qu'au commencement de 1 'ar- rosage , la partie de la conduite principale qui est située en aval de ladite jonction est fermée, tandis que ladite conduite de dérivation est ouverte de telle sorte qu'une volume prédéterminé d'eau peut s'écouler dans la-conduite de dérivation, après quoi bitte ladite conduite de dérivation est fermée tandis que 1 partie de la conduite principale est ouverte par une vanne actionne par un mécanisme commandé par ledit volume d'eau s'étant écoulé dans la conduite de dérivation. 2) Installation d'irrigation fonctionnant suivant le procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une vanne principale dans la conduite principale en aval de ladite jonction, une vanne de dérivation et un compteur volumétrique dans ladite conduite de dérivation entre ladite jonction et la sortie de ladite conduite de ddrivation, un dispositif commandé par le volume d'eau s'écoulant dans ladite conduite de dérivation et adapté pour fermer la vanne de dérivation et ouvrir simultanément la vanne principale. 3) Installation d'irrigation fonetionnant selon le procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce quelle comprend un compteur volumétrique disposé dans ladite conduite de dérivation entre ladite jonction et ladite sortie de ladite conduite de dérivation, une vanne dans ladite jonction, des moyens commandés par le volume de l'eau s 'écoulant dans ladite conduite de dérivation et adaptés pour actionner la vanne afin de fermer l'entrée de la- dite conduite de dérivation et ouvrir simultanément l'entrée de la conduite principale en aval de ladite jonction. 4) Installation d'irrigation suivant les revendications 1 ou 3, caractérisée en ce que ledit compteur comprend une roue montée autour d'un axe perpendiculaire à ladite conduite de dérivation, une partie de ladite:?=oue dépassant dans ladite conduite de dérivation et étant adaptee pour tourner sous la pression de l'eau s'écoulant à travers ladite conduite de dérivation, un élément principal monté à rotation parallèlement à ladite roue,un réducteur à engrenages entre ladite roue et ledit élément principal,un embrayage et une came montés coaxialement avec ledit élément et pouvant tourner avec lui,une plaque eoulissante dans ledit compteur,une contre-came sur ladite plaque,prenant appui contre ladite came,des moyens élastiques sollicitant ladite contre-came contre la came,un cylindre hydraulique ayant une extrémité proche et une extrémité éloignée et mont au voisinage d'une extrémité de ladite crémaillère et dont l'axe est parallèle à cette dernière,un piston dans ledit cylindre relié à ladite extrémité de la crémaillère et adapté pour effectuer un déplacement alternatif à l'intérieur du cylindre sous l'action du fluide hydraulique,un premier orifIce d'entre d'eau et un premier orifice de refoulement à ladite ex- trémite proche,un second orifice d'entrée d'eau et un second orifice de refoulement à ladite extrémité éloignée, des conduites d'eau entre lesdits orifices d'entrée et ledit compteur,des tuyaux de refoulement entre lesdits orifices de refoulement et ledit compteur,ladite plaque comportant des lumières correspondant auxdites conduites et ayant des ouvertures de refoulement correspondant auxdits tuyaux de refoulement,lesdites lumières et ouvertures de refeulement étant disposées de telle sorte sur ladite plaque que dans une position de celle-ci ladite conduite reliée à ladite extrémité proche et ledit tuyau relié à ladite extrémité éloignée sont ou verts et-dans l'autre position de laquelle lesdites ouvertures et lesdites lumières sont fermées et dans une autre position dela- quelle ladite conduite reliée à ladite extrémité éloignée et ledit orifice de refoulement de ladite extrémité proche sont ouverts et dans laquelle les autres ouvertures et lumières sont fermées, chacune desdités lumières étant reliée à une alimentation en eau et chacune desdites ouvertures étant relié à l'atmosphère,lorsqu'el- les sont ouvertes,ladite came provoquant un mouvement alternatif de ladite plaque,grâce à quoi ladite crémaillère est déplacée axialement pour actionner les vannes 5-Installation d'irrigation suivent les revendication 2 et 4,caractérisée en ce qu'un secteur denté est monté sur ladite vanne de la conduite de dérivation et un secteur denté principal est monté sur ladite vanne principale ,grtce à quoi la rotation desdits secteurs dentés astreint lesdites vannes à s'ouvrir et à se fermer, ladite crémaillère étant en prise avec les deux secteurs dentés,et le déplacement axial de ladite crémaillère pro voquant la rotation des secteurs dentés pour ouvrir ladite vanne principale et pour fermer ladite vanne de dérivation simultanément. 6) Installation d'irrigation suivant les revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'un secteur denté est monté sur ladite vanne, la crémaillère étant en prise avec ledit secteur denté pour astreindre ce dernier à tourner sous l'action du déplacement axial de la crémaillere afin de fermer ladite ouverture d'entrée de la conduite de dérivation et afin d'ouvrir l'orifice d'entrée de ladite conduite principale en aval de ladite jonction, simultanément. 7) Installation d'irrigation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite vanne est une vanne à tournant sphérique. 8) Installation d'irrigation suivant l'une quelconque des revendications précdentes, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs conduites de dérivation qui sont alimentées en série. 9) Installation d'irrigation suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que ledit embrayage permet de faire tourner manuellement ladite came, grâce à quoi la quantité d'eau pouvant s'écouler dans ladite conduite de dérivation avant la fermeture de cette dernière peut être déterminée préalablement.