Brevet FR2168903A1 — publié le 19730907

La présente invention concerne les appareils arroseurs destinés en particulier, bien que non exclusivement, aux grandes cultures. On connaît, sans doute, déjà des dispositifs d'arrosage montés sur une tourelle portant un tambour rotatif lui-même porté par un chassies mobile sur lequel s'enroule un tuyau plus ou moins long, mais pouvant atteindre de grandes longueurs dans certains cas particuliers, et à une extrémité libre duquel est adapté un canon ou une tête d'arrosage, tandis que l'autre extrémité est reliée à une alimentation en eau. Les dispositifs d'arrosage du genre ci-dessus présentent divers inconvénients qui vont être succinctement énoncés dans ce qui va suivre. En premier lieu, outre une structure complexe se répercutant sur le prix de revient, ils présentent un manque de souplesse limitant les possibilités d'utilisation ; de plus, l'expérience prouve que les unités motrices d'entraînement des appareils connus manquent de polyvalence. En second lieu, on a constaté, lors du ré-enroulement du tuyau sur le tambour, en vue d'un arrosage pendant le mouvement de retour, que l'irrégularité de la vitesse d'enroulement et la discontinuité de cette vitesse donnaient une pluviométrie très irrégulière. En troisième lieu, il a été constaté lors du ré-enroulement du tuyau que les dispositifs de guidage actuels ne sont pas aptes à assurer un placement correct et sflr du tuyau sur le tambour. En quatrième lieu dans les appareils d'arrosage actuellement connus, il est nécessaire de désaccoupler l'alimentation en eau de l'appareil, lorsqu'on désire faire pivoter la tourelle portant le tuyau par exemple pour une nouvelle orientation. Enfin, lors du déroulement, les moyens de freinage actuellement prévus pour empêcher un déroulement trop rapide ne donnent pas entière satisfaction. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus rappelés et propose dans ce but un appareil d'arrosage qui, outre une réalisation simple, est d'un fonctionnement particulièrement sur et aisé. L'appareil arroseur suivant l'invention du genre comportant un support mobile, un tambour d'enroulement et de déroulement d'un tuyau souple d'arrosage monté rotatif sur un axe horizontal porté par un socle quì, lui, est monté pivotant sur un axe vertical du dit support mobile ; des moyens moteurs d'entraînement du dit tambour pour ramener le tuyau en cours d'arrosage à l'encontre de moyens de freinage, un tel appareil caractérisé essentiellement en ce que les dits moyens moteurs pour le ré-enroulement du tuyau sont asservis par un coffret de régulation agencé pour rendre la vitesse de rotation du tambour sensiblement constante postérieurement à un réglage quelconque initial. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'tailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 montre en perspective un appareil arroseur suivant l'invention la figure 2 est une vue schématique latérale la figure 3 illustre également en perspective à plus grande échelle le dispositif de trancanage la figure 4 montre, en perspective, le coffret de régulation; la figure 5 montre schématiquement les moyens moteurs d'entraînement du tambour avec le coffret de régulation associé. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée aux figures, le dispositif arroseur suivant l'invention comprend essentiellement (voir en particulier à la figure 1) un chassies 10 muni de roues 11 sur lequel est monté pivotant de toute manière appropriée, et suivant un axe vertical X-X, un socle 12 lequel porte le dispositif d'arrosage proprement dit indiqué globalement en 13 et qui va maintenant être décrit plus en détail. Ce dispositif comprend un tambour 14 qui est porté par des montants 16 et 17 fixés au socle 12. Le tuyau d'arrosage indiqué par 20 est, par une extrémité, raccordé de manière étanche connue en soi à une alimentation axiale 21 qui est elle-même raccordée par canalisation extérieure 22, traversant le socle 12 en son centre en 23, à une alimentation en eau non visible ici ; à son autre extrémité tuyau 20 est associé à un traineau 25 portant un canon d'arrosage 26. Le socle 12 porte une rampe de glissement 28 qui est oscillante sur des axes horizontaux 29 entre une position abaissée telle que représentée à la figure 1 et une position- relevée par l'intermédiaire d'un vérin 30. Cette rampe assure le chargement automatique du traineau et son relevage, permettant ainsi les déplacements ou changements d'orientation. Cette rampe comporte les dispositifs automatiques d'arrêt de l'arrosage comme décrits plus loin. Le traineau 25 comporte des patins 32 et 33 à voie variable tandis que, pour les manutentions de l'appareil arroseur, le châssis 10 est doté de moyens de traction 35. En vue d'éviter que le tambour 14 rotatif autour de son axe horizontal Y-Y ne s'emballe en rotation lors de la traction du tuyau 20, il est prévu un moyen de freinage 40 (voir en particu lier la figure 2) agissant directement sur l'axe du dit tambour et asservi par exemple par- le circuit hydraulique de l'appareil. I1 est à remarquer que le dispositif de freinage peut aussi être monté pour agir sur la joue du tambour 14. En 42 on voit entre le montant 17 et une joue correspondante du tambour 14 un coffret de régulation de la vitesse de rotation du tambour qui sera décrit dans ce qui va suivre. En 43 on voit une roue dentée calée sur l'arbre de rotation du tambour, et qui par transmission 44 est adaptée à entraîner par l'intermédiaire d'un pignon 45 et d'un renvoi d'angle 46 un dispositif de trancanage 47 interposé sur le socle 12, entre le tambour 14 et le traineau à voie variable 25. Ce dispositif de trancanage, voir figure 3 en particulier, orienté parallèlement à l'axe Y-Y du tambour, comprend essentiellement une fourche de guidage indiquée dans son ensemble en 50 et ayant des manchons coulissants 51 et 52 engagés sur des tiges 53 et 54 parallèles, décalées dans un plan vertical, et qui sont portées par des piliers 55, 56, eux-mêmes fixés au socle 12. En vue du déplacement alternatif de la fourche de guidage 50 d'un pilier à un autre, celle-ci est attelée à une chaîne 60 sl enroulant sur des pignons 61 et 62, l'un de ceux-ci, le 62, étant moteur par l'intermédiaire dù renvoi d'angle précité et de la transmission 44. L'attelage précité de la chaîne 60 et de la fourche de guidage 50 est réalisé par l'intermédiaire d'un doigt 63 solidaire de la chaîne et qui est déplaçable dans une lumière 64 d'orientation verticale ménagée entre les deux manchons 51 et 52. Au-delà du manchon 52 et vers le bas la fourche de guidage comprend deux branches 66 et 67 espacées de sorte à permettre le passage entre elles du tuyau 20. En fonctionnement, lorsque la transmission 44 qui est couplée avec l'axe de rotation du tambour entraîne la chaîne 60 dans un mouvement continu la fourche de guidage se déplace de manière alternative sur les tiges 53 et 54, ce qui assure un guidage correct pour l'enroulement sur le tambour du tuyau 20. On va maintenant décrire le coffret de régulation 42 en référence plus particulièrement à la figure 4. Ce coffret de régulation se présentant sous une forme par exemple parallélépipédique, est traversé par un arbre 21A qui peut être commun avec l'axe du tambour et est en tout cas associé en rotation à celui-ci de toute manière convenable. En fonction de la conception de l'engin, l'arbre 21A peut être entraîné par le frottement du tube 20 sur un tambour solidaire de l'arbre 21A; cet arbre est pourvu de deux cames espacées 70, 71 similaires et calées à la demande l'une par rapport à l'autre. La came 70 coopère avec une partie terminale 72 formant palpeur d'une vanne de vidange 73 ménagée dans le fond 74 du coffret 42 ; le guidage de cette vanne de vidange est obtenu par exemple au moyen d'un manchon 75 rapporté sur une paroi du coffret. Quant à la came 71 elle coopère avec une tige 80 montée oscillante en 81 sur la paroi du coffret et qui est adaptée à son autre extrémité à coopérer avec une vanne auxiliaire 82 susceptible d'asservir par tubulure 82A une vanne pilotée 83 associée à un côté du coffret. Une seconde vanne auxiliaire 84 couplée avec la précédente et également avec la partie terminale supérieure libre 85 d'un flotteur 85A est aussi adaptée à asservir la vanne pilotée par tubulure 84A dans certaines conditions de fonctionnement qui seront décrites plus loin. La vanne pilotée 83, normalement ouverte, est connectée à une tubulure d'alimentation 86 sur laquelle est branché en dérivation un robinet 87 débitant à l'intérieur du coffret. De la vanne pilotée 83 des tubulures 88 et 89 (voir en particulier à la figure 4) aboutissent au moyen moteur d'entraîne- ment du tambour qui est constitué par un vérin 91 dont la tige de piston 92 porte à son extrémité libre une plaquette 93 à laquelle sont liées des chaînes 94, 95 s'enroulant sur des roues à cliquets 96 et 97 ; ces roues à cliquets sont calées sur un arbre 98 et les chaînes sont mises sous tension par des moyens à ressort 99 et 100, cet ensemble étant avantageusement logé dans un carter approprié indiqué en 102 à la figure 1. Sur l'arbre 98 est calé un pignon 103 qui, par l'intermé diaire d'une chaîne 104 et d'une roue dentée 105 calée sur une joue du tambour 14, est adapté à entraîneur en rotation le dit tambour. Le fonctionnement d'un tel appareil arroseur est le suivant En supposant une vitesse de rotation normale donnée, et constante, le tambour 14 effectuera un tour (3600) pendant remplissage du coffret de régulation jusqu'à un niveau prédéterminé, ce remplissage étant effectué par le robinet 87 en une durée de temps déterminée. A chaque tour du tambour il y a vidange du coffret de régulation et asservissement de la vanne pilotée 83 par l'une ou l'autre des vannes auxiliaires 82 et 84. Dans un tel cas de fonctionnement normal, la vanne pilotée 83 étant alimentée de manière continuelle, impose au piston du vérin moteur 91 un mouvement alternatif en va-et-vient, ce qui par suite asservit l'une après l'autre les chaînes 94 et 95 et, partant, les roues à cliquets 96 et 97 amenant ainsi une rotation pratiquement continue de l'axe 98 dans le sens de la flèche F (figure 5). L'axe 98 entraîne à son tour le tambour en rotation et par suite le ré-enroulement du tuyau 20 sur le tambour, ce ré-enroulement étant guidé par le dispositif de trancanage décrit plus avant. Tant que la durée nécessaire au remplissage du coffret d'alimentation correspond à un tour du tambour, le ré-enroulement se fait de manière continue, ce qui permet une pluviométrie particulièrement régulière. Au cours d'un cycle de fonctionnement, une fois que le liquide amené dans le réservoir par le robinet 87 a atteint un niveau déterminé, le coffret se vide par action de la came de vidange 70; le flotteur 85 descend donc et actionne la vanne auxiliaire 84. A ce moment la vanne auxiliaire 82 par sa position due à la came 71 asservit la vanne pilotée 83 et autorise l'alimentation du moteur 91. Si la vitesse de rotation du tambour est correcte, le cycle peut s'analyser de la manière suivante : vidange du coffret, asservissement du vérin moteur par une vanne auxiliaire, remplissage du coffret par le robinet 87, à nouveau vidange après un tour du tambour, et ainsi de suite. En supposant un mouvement en va-et-vient trop rapide du vérin moteur 91, le tambour 14 fera un tour complet (3600) avant que - suite à une vidange - le liquide amené par le robinet 87 soit arrivé à son niveau déterminé ; ceci étant, le flotteur 85 maintient donc la vanne auxiliaire 84 fermée. - La came 71 au cours de sa rotation provoque par l'intermédiaire du levier 80 également la fermeture de la vanne auxiliaire 82. - Les deux vannes auxiliaires 82 et 84 étant fermées, l'alimentation par la tubulure 86 de la vanne pilotée 83 est stoppée, ce qui, par voie de conséquence, provoque l'arrêt du fonctionnement du vérin moteur 91 et, partant, l'immobilisation du tambour 14 ; le robinet 87 continue quant à lui d'emplir le coffret de régulation. - Le tambour 14 se trouve donc immobilisé jusqu'à ce que le fluide ait atteint son niveau déterminé dans le coffret, et à ce moment - le flotteur 85 libère la vanne auxiliaire 84, ce qui provoque à nouveau l'asservissement du vérin moteur 91, et par suite, la remise en marche du tambour 14 dans le sens de la flèche F correspondant au ré-enroulement du tuyau sur le tambour, - la came 70 asservit à nouveau la vanne de vidange 73 et un nouveau cycle recommence. On obtient ainsi un dispositif dans lequel le temps de remplissage du coffret de régulation pour amener le liquide à un niveau donné détermine la vitesse de rotation du tambour qui est uniforme si les conditions suivantes sont remplies 1) si on n'agit pas sur le débit du robinet de remplissage 87 du coffret 2) si on ne modifie pas le niveau, ce qui peut être aisément effectué par un déplacement du flotteur sur son support. On comprendra donc qu'un tel appareil arroseur permet un réenroulement du tuyau d'arrosage à des vitesses de déplacement sensiblement constantes donnant une pluviométrie également constante et qui peuvent être modifiées à volonté en agissant soit sur le débit du robinet d'alimentation du coffret, soit encore sur le niveau de liquide dans la cuve, ou bien encore en agissant sur les deux à la fois. En fin d'enroulement et d'arrosage l'arrêt est provoqué par le relevage de la tête d'arrosage qui est adaptée à actionner soit l'ouverture d'une vanne de décharge soit la fermeture d'une vanne d'alimentation. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme d'exé cution choisie et représentée, laquelle est au contraire susceptible de diverses variantes sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi que l'entraînement de l'arbre 98 et par cons--ciuellt du tambour 14 pourrait être obtenu, par l'intermédiaire d'un vérin à membrane à la place du mécanisme à chaînes decrit, lequel vérin assurerait comme précédemment la rotation intermittante du dit arbre, ou encore par un moyen moteur tel qu'un moteur électrique quelconque permettant l'enroulement du tuyau à une vitesse déterminée. REVENDICATIONS 1) Appareil arroseur du genre comportant : un support mobile, un tambour d'enroulement et de déroulement d'un tuyau souple d'arrosage monté rotatif sur un axe horizontal porté par un socle qui, lui-même, est monté pivotant sur un axe vertical du dit support mobile ; des moyens moteurs d'entraînement du dit tambour pour ramener le tuyau éventuellement en cours d'arrosage ; un tel appareil étant essentiellement caractérisé en ce que les dits moyens moteurs sont hydrauliques et asservis par un coffret de régulation adapté à rendre la vitesse de rotation du tambour sensiblement constante consécutivement à un réglage initial déterminé. 2) Appareil arroseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coffret de régulation comprend : un arbre portant au moins deux cames qui est en liaison avec l'arbre de rotation du tambour ou en liaison avec le déroulement ou le ré-enroulement du tuyau, une première came étant adaptée à asservir un palpeur d'un dispositif de vidange, et une seconde came étant adaptée à agir sur une tige de commande agissant sur un premier moyen d'asservissement d'une vanne pilotée placée sur un circuit d'alimentation, entre un robinet déversant dans le dit coffret, et un moyen moteur à déplacements alternatifs agencé pour entraîner le tambour, tandis qu'un second moyen d'asservissement de la dite vanne pilotée est constitué par un flotteur. 3) Appareil arroseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens asservissant la vanne pilotée sont constitués par une première et une seconde vannes auxiliaires respectivement actionnées par la tige précitée et par la partie terminale libre d'un flotteur, tandis que le palpeur actionne à chaque tour une vanne de vidange, en sorte que le flotteur et/ou le palpeur soient susceptibles d'agir simultanément ou séparément. 4) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen moteur est un vérin à double effet dont chaque compartiment est en communication avec la vanne pilotée précitée, et dont la tige de piston est attelée à un mécanisme de transmission de mouvement. 5) Appareil arroseur suivant la revendication précédente caractérisé en ce que le mécanisme de transmission comprend deux chaînes soumises chacune à des moyens antagonistes, et engrenant avec des roues à cliquets calés sur l'arbre de rotation du tambour. 6) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que sur l'arbre de rotation du tambour est calé un pignon engrenant avec une transmission adaptée à entraîneur un dispositif de trancanage interposé entre l'extrémi- té libre du tuyau souple et le tambour. 7) Appareil arroseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'arbre de rotation du tambour est creux et constitue en même temps une canalisation d'alimentation en liquide qui est coudée de manière à présenter un tronçon destiné à être commun à 1' axe de rotation vertical du socle. 8) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications 1 et 6, caractérisé en ce que le dispositif de trancanage comprend une fourche de guidage déplaçable en va-et-vient sur des tiges parallèles à l'axe du tambour par l'intermédiaire d'un doigt déplaçable dans une lumière de la dite fourche et qui est associé à une chaîne animée d'un mouvement uniforme. 9) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, en amont du dispositif de trancanage, c'est-à-dire entre ce dit dispositif et l'extrémité libre du tuyau souple, le socle rotatif porte une rampe de glissement à relevage automatique. 10) Appareil arroseur selon la revendication 9 caractérisé en ce que le relevage automatique de la rampe de glissement est obtenu par un vérin couplé au circuit hydraulique. 11) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un canon d'arrosage équipant de manière usuelle l'extrémité libre du tuyau d'arrosage repose sur un traineau à voie variable. 12) Appareil arroseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen moteur est constitué par un moteur hydraulique. 13) Appareil arroseur selon-la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen moteur est constitué par la prise de force d'un véhicule tracteur. 14) Appareil arroseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que leur moyen de freinage commandé par pression hydraulique est adapté à agir sur 1' arbre de rotation du tambour ou sur la joue du tambour.