Brevet FR2271765A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne un appareil d'arrosage rotatif du type comportant unbcRier monté en pivotement autour d'fun raccord d'alimentation central et un ajutage de sortie fixe par rapport au boîtIer, le raccord étant en général vissé sur un tuyau d'alimentation Dans ce genre d'appareils d'arrosage rotatifs le boîtier et par suite le ou les ajutages de sortie sont animés d'un mouvement de rotation continu ou intermittent tandis que l'eau sous pression sort par l'aJutage, de sorte que l'eau pulvérisée arrose une zone circulaire, dont le centre est constitué par l'appareil. On comprendra que l'aire de la surface circulaire précitée dépend essentiellement de la pression de sortie dans le ou les ajutages, de sorte que les variations de la pression de sortie entraînent une variation de i'aire arrosée. Ces variations peuvent s'avérer particulièrement gênantes lorsqu'on utilise un réseau d'appareils du fait que chaque appareil est placé de manière à couvrir une superficie déterminée. Les variations de la pression d'entrée sont bien entendu directement à l'origine des variations de la pression de sortie-de l'eau et peuvent elles-memeSrésulter des fluctuations de la pression d'alimentation dans le réseau de distribution ou, par exemple, des différencesde niveau du sol. L'invention a a essentiellement pour objet un appareil d'arrosage rotatif - comprenant un dispositif, permettant de réduire au maximum les variations de la pression de sortie; - comprenant un raccord d'alimentation central, un boîtier monté en rotation autour de ce raccord et un ajutage de sortie solidaire du boîtier;; - caractérisé par un élément définissant un orifice logé dans le boîtier et coopérant avec celui-ci pour délimiter une zone à pression contrôlée en communication avec le bottier, un élément de commande, une tête solidaire de cet élément de commande et placée à proximité de l'orifice, l'un des éléments précités étant engagé librement sur l'autre, un moyen de sollicitation agissant sur l'un au moins de ces éléments afin de rapprocher ladite tête et ledit orifice l'un de l'autre et de réduire ainsi la section de passage de cet orifice, l'agencement étant tel que la pression exercée sur l'un au moins desdits éléments, du fait de l'écoulement de l'eau, entre en sens opposé de l'effort du moyen de sollicitation. De préférence, l'élément de commande coulisse axialement par rapport à l'orifice et l'appareil d'arrosage rotatif est du type à réaction à l'impact, c'est-à-dire qu'il comporte un bras de réaction pivotant sur un axe par rapport au boîtier entre certaines limites au moins un déflecteur placé en regard de l'ajutage ou de chaque ajutage lorsque le boitier est en position de repos, et enfin un moyen de sollicitation élastique capable d'exercer sur le bras un couple de rappel afin de le solliciter vers sa position de repos contre le boîtier. Dans cet appareil d'arrosage à réaction à l'impact, le jet d'eau qui jaillit de l'ajutage percute le déflecteur, de sorte que celuici se met à tourner en entraînant le bras de réaction à ltencontre de la force de sollicitation du ressort. Le couple exercé par ce ressort ramène le bras à sa position initiale et, par suite de l'impact du bras contre le boîtier, l'ajutage tourne également. De cette manière, l'ajutage accomplit de façon intermittente un certain déplacement angulaire, de sorte que le jet est ainsi capable de couvrir une zone ciruclaire, suivant le même principe dans les appareils d'arrosage rotatifs antérieurs. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'élément définissant l'orifice coulisse axialement par rapport à l'élément de commande, lequel est une tige tubulaire fixe par rapport au raccord d'alimentatbn et qui communique avec celui-ci à son extrémité ouverte, l'extrémité opposée fermée portant ladite tête. Cette tête présente un orifice en une position intermédiaire, ledit élément définissant l'orifice étant fixé dans le boiter et séparant la zone à pression contrôlée dtune zone d'entrée, qui communique avec l'intérieur de la tige tubulaire par l'orifice. Dans cet exemple de réalisation, le moyen de sollicitation peut être constitué par un élément pesant fixé sur le boîtier ou solidaire de celui-ci. Dans une autre variante de réalisation, la tête de section conique présente une partie étroite au voisinage de l'orifice et une partie large opposée à l'orifice. Ainsi, leorsque la tête et l'orifice sont rapprochés l'un de l'autre, la section droite de la tête à proximité du bord de l'orifice augmente constamment, ce qui réduit la section de passage de celui-ci. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure I est une coupe longitudinale-dlun premier exemple de réalisation de l'appareil d'arrosage rotatif du type à réaction d l'impact selon l'invention; - la figure 2 est une coupe longitudinale d'un second exemple de réalisation de l'appareil d'arrosage rotatif du type à réaction à l'impact selon l'invention; et - la figure 3 est une coupe longitudinale d'un autre type d'appareil d'arrosage selon l'invention Tel qu'il est représenté sur la figure 1, l'appareil d'arrosage comprend un raccord d'alimentation 1 central constitué par une base -2 axiale et une partie supérieure 3, les diamètres intérieur et extérieur de la base 2 étant respectivement plus importants que les diamètres correspondants de la partie supérieure 3, ces deux parties étant raccordées par l'intermédiaire d'un épaulement 4. La partie terminale de la base 2 est taraudée afin de faciliter son raccordement sur un tuyau d'alimentation fixe (non représenté). Dans la partie supérieure 3 est logé un élément tubulaire 5 qui présente à son extrémité inférieure un rebord 6 extérieur, lequel serre, entre Lui-3Eme et l'épaulement 4, un joint d'étanchéité 7. L'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 5 est filetée. Un boîtier 8 contient une chambre 9 sensiblement cylindrique ou cavité réceptrice d'ajutage formant une zone 10 à pression contrôlée et se terminant vers le bas par une jupe 11 tubulaire en gradins, laquelle jupe comprend une portion 12 de petit diamètre taraudée à son extrémité inférieure et vissée sur 1L'élément tubulaire 5 et une portion 13 de plus grand diamtre engagée librement sur la partie supérieure 3. Dans un orifice formé dans la paroi de la chambre 9 est monté un ajutage 14 présentant lui-même un orifice de sortie 15 dirigé vers l'ex- térieur. La paroi de base 16 de la chambre 9 présente un orifice 17, par lequel zone 10 communique avec le tuyau d'alimentation. La paroi supérieure 18 de la chambre 9 présente un orifice traversant 18a, dans lequel coulisse une tige de commande 19 solidaire d'un bras de réaction 20 et qui en dépend. La tige 19 se termine par une tête 21 biconique comportant un jeint d'étanchéité 22 périphérique. La tête 21 est reliée au corps 23 de la tige par une partie intermédiaire 24, laquelle se raccorde avec le corps 23 de tige par ul épaulaaeut 25 tronconique. tn partie intégrante de la tige 19 et du bras 20 est formée vers le haut une tige 26 de centrage. Un couvercle 27 cylindrique enveloppe la tige 26 de centrage et est fixé par sa base 28, à l'aide d'un moyen d'assemblage 29, sur la surface supérieure du boîtier 8, laquelle base serre entre elle-même et la surface précitée un joint d'étanchéité 30 traversé de façon étanche par le corps 23 de la tige de commande 19. Le couvercle 27 présente une fente 27a diamétrale dans laquelle le bras 20 peut effectuer librement un déplacement angulaire limité par rapport aù couvercle. Un ressort de compression 31 en spirale enroulé autour de la tige 26 de centrage est ancré par son extrémité supérieure sur le couvercle 27 et prend appui par son extrémité inférieure sur le bras de réaction 20. Tout comme dans le cas des appareils d'arrosage classiques réagissant à l'impact le bras de réaction 20 présente, à une de ses extrémités, un déflecteur 32 et, à ltextrémité opposée, un marteau 33. En partie intégrante de la chambre 9 est formée, à l'une des extrémités d'un support 35, une butée 34. En fonctionnement et lorsque le raccord 1 est monté surun tuyau d'alimentation (non représenté), le jet d'eau qui s'échappe de ce tuyau par l'orifice 17, la zone 10 à pression contrlée et l'ajutage 14 vient percuter le déflecteur 32 et, d'une manière classique, ce dernier effectue un mouvement de rotation sur l'axe constitué par la tige de commande 19. Cette rotation s'effectue à l'encontre d'un couple de rappel exercé par le ressort 31, qui ramène le bras à sa position initiale, de sorte que l'ensemble de la chambre 9 subit un déplacement angulaire dans une mesure finie. De cette manière, l'ajutage se déplace progressivement suivant des cercles complets successifs. Comme indiqué dans ce qui précède, l'écoulement de l'eau vers l'orifice 15 de l'ajutage se fait par l'intermédiaire de l'orifice 17, dont la section de passage est limitée par la présence de la tige de commande 19. En d'autres termes, l'eau atteint la zone 10 à pression contrôlée par l'intermédiaire d'un étranglement variable, de sorte qu'on obtient une perte de charge de l'eau par rapport à la pression dans le tuyau. Le ressort de compression 31, qui fournit le couple de rappel du bras 20, assure également la sollicitation de la tige 19 vers le bas jusqu'à une position dans laquelle seule la partie intermédiaire 24 traverse orifice 17 de sorte que l'étran- glement de cet orifice est alors minimal. Soit P1 la pression d'alimentation en aval de la tete 21 et P2 la pression d'alimentation en amont de cette tête, y compris la pression régnant dans la zone 10. Soit A (21 > l'aire de la tête-21 exposée à la pression PI, il suffit pour les besoins de la démontration qutune aire correspondante, soit A (21), soit exposée à la pression P2. D'autre part, l'épaulement 25 tronconique est exposé à la pression P2 et l'aire de cet épaulement tronconique est A (25).Si le ressort 31, ayant une constante élastique K, subit un degré de compression X, l'équilibre entre les diverses pressions exercées sur les diverses surfaces de la tige de commande et du ressort est atteint lorsque KX - P1 A(21) - P2 [A(25)-A(21)] = 0 La pression P2 doit être maintenue constante, à savoir KX - P1.A(21) [A(25)-A(21)] Ainsi, pour une construction déterminée de l'appareil d'arrosage et de la tige de commande, la condition d'obtention d'une pression contrôlée constante est la suivante KX - P1.A(21) = constante ou KX = P1.A(21) + constante ce qui est l'équation classique d'un ressort de compression. On comprendra aisément que, ai la grandeur de la pression contrôlée est fonction de la pression d'entrée, des dimensions de la tige de commande et du ressort, la constance de cette pression contrôlée ne dépend que du ressort et de pilaire de la tige exposée à la pression d'alimentaion P1. Tout accroissement brusque de la pression d'alimentation P1 provoque un soulèvement delta tige de commande 23 à l'encontre de la force de sollicitation antagoniste du ressort de compression 31, d'où résulte une réduction de la section- de passage de l'orifice 17 et le maintien d'une pression P2 constante dans la zone 10. D'une manière analogue, toute chute brusque de la pression d'alimentation provoque le déplacement de la tige 23 en sens inverse. Outre son déplacement axial, la tige de commande 23 est soumise à un mouvement c rotation en même temps que le bras de réaction 20. Ce mouvement de rotation, qui se produit continueilement lorsque l'appareil d'arrosage fonctionne, réduit sensiblement le risque de blocage du bras par la boue, le gravier ou autres matières analogues. Dans l'exemple décrit, le mdme ressort de compression 31 est utilisé pour créer, d'une part, la force de sollicitation agissant vers le bas sur la tige 19 et, d'autre part, le couple de rappel du bras de réaction 20. Cependant, il va de soi que ces fonctions peuvent être également exercées séparément par deux ressorts indépendants. On se référera maintenant à la figure 2 des dessins, qui illustre une variante de réalisation de l'appareil d'arrosage rotatif du type à réaction à l'impact suivant l'invention. Comme représenté sur la figure 2, un appareil d'arrosage 41 rotatif du type à réaction à l'impact, qui ne sera pas décrit en détail du fait qu'il est de construction classique, comprend un boîtier 42, dans lequel est fixé un ajutage 43 et à partir duquel s'étend axialement une rallonge 44 tubulaire qui se termine à son extrémité libre, opposée au boîtier 42, par une collerette 44a. Une tête 46 à surface conique 47 est solidaire de l'extrémité libre de la rallonge 44 tubulaire et dépend axialement de celle-ci. La rallonge 44 tubulaire est entourée par un raccord 45 axial dans l'extrémité supérieure 45a de laquelle la rallonge 44 est engagée à coulissement. Le corps 45b du raccord 45 présente une portion inférieure 45c taraudée qui se raccorde, par l'intermédiaire d'un épaulement 45d, avec une portion supérieure 45e axiale. Un ressort de compression 48 entoure la partie inférieure de la rallonge 44 et prend appui, par l'intermédiaire d'une bague coulissante 49, sur la collerette 44a. L'extrémité supérieure du ressort de compression 4B prend appui, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 50, sur un épaulement 45f supérieur du raccord 45; Un disque 51 présente un orifice central 52 évasé, dont la forme correspond sensiblement à celle de la surface 47 conique de la tête 46, les dimensions de l'orifice 52 étant telles que cette tête 46 peut passer au travers Si nécessaire. En ònctionnewent, l'appareil tlarrogage est raccordé h un tuyau d'alimentation au moyen d'un raccord 45 vissé sur le tuyau dOnL I'extrémit supérieure maintien le disque 51 en position. Le ressort de compression 48 sert b solliciter vers le b4D la rallonge 44 tubulaire et, par suite la tête 46 ce qui a pour effet d'ouvrir au maximum l'orifice 52. Lorsque l'eau provenant du tuyau d'ali- mentation s'coule dans l'appareil d'arrosage par l'intermédiaire de 1 ori- fice 52, de la rallonge 44 et du boîtier 42 et sort par l'ajutage 43, la pression d'eau s'exerce vers le haut, ctest- -dire en sens inverse de la force de sollicitation du ressort, sur des surfaces telles que la collerette 44a et la surface inférieure de la tête 46. Loraque la pression d'alimentation atteint une grandeur telle que la force dirigée vers le haut devient supérieure à la force de sollicitation du ressort, la tête se déplace vers le haut, ce qui réduit la section de passage de l'orifice 52. En conséquence, la pression dans le boîtier 42 et la rallonge 44 tend à diminuer jusqu'à ce qu'une position d'équilibre soit atteinte entre les forces dirigées vers le haut engendrées par la pression d'eau et les forces dirigées vers ie bas engendrées essentiellement par le ressort.Cet équilibre correspond à une pression sensiblement constante dans la zone a presssion contrôlée définie dans le boitier 42 et la rallonge 44. Dans les deux exemples de réalisation décrits dans ce qui précède, un élément de commande peut être déplacé en rotation et axialement par rapport à un élément sensiblement fixe définissant un orifice. Dans l'exemple illustré par la figure 3, l'élément de commande est maintenu dans une position sensiblement fixe tandis que l'élément définissant l'orifice peut être déplacé en rotation et axialement par rapport à l'élément de commande. Comte représenté sur la figure 3, un raccord central 61 d'alimentation comprend une base 62 taraudée sur laquelle est vissé un tuyau d'alimentation élévateur 63. En partie intégrante de la base 62 est formée une partie tubulaire 64 dirigée vers le haut, dont le tronçon inférieur 64a a un cLiamètre réduit par rapport å celui du tronçon supérieur 64b. Un élément de commande 65 tubulaire comprend une partie inférieure 65a de diamètre intérieur relativement important et une partie supérieure 65a de diamètre relativement faible, qui présente un orifice de sortie 66 axial. La partie supérieure 65b se raccorde, par l'intermédiaire d'un goulot 67 étroits avec une tête 68 bombée vers l'extérieur. L'extrémité inférieure de la partie 65a a un diamètre extérieur ldgdrement plus grand et est engagé è force dans le tronçon inférieur 64a de la partie tubulaire 64, la collerette 69 inférieure terminale de la partie 63a prenant appui contre un dpaulement intérieur 70 de la partie tubulaire 64. Un boîtier 71 est solidaire d'un ajutage 72 tubulaire qui communique avec l'intérieur du boîtier et d'un bras d'équilibrage 73 dia métralement opposé. A partirdu boîtier 71 vers le bas, et raccordée avec celui-ci par l'intermédiaire d'une collerette 74, est formée une jupe 75 filetée vissée sur un manchon 76 cylindrique qui est introduit à force dans un élément pesant 77 cylindrique. Le manchon cylindrique 76-présente, en une position intérieure intermédiaire, un épaulement 78 annulaire à travers lequel coulisse la partie supérieure 65b de l'élément de commande 65 tubulaire. L'extrémité inférieure du manchon 76 est solidaire de deux colliers 79. Un manchon tubulaire 80 ouvert entoure l'élément de commande 65 et présente une collerette 81 inférieure placée entre ltépaulement 78 et l'extrémité de la jupe 75. Le rebord 82 supérieur du manchon 80 définit un orifice. En fonctionnement et lorsque le raccord 62 est vissé sur le tuyau d'alimentation 63, le boîtier 71 et le rebord 82 du manchon 80 sont sollicités vers le bas sous l'effet de la pesanteur par l'élément pesant 77. Dans cette position, l'eau provenant du tuyau d'alimentation 63 s'écoule vers le haut à travers l'élément de commande 65, la zone définie entre celuici et le manchon 80, l'orifice défini par la tête 68 et le rebord 82, et la zone à pression contrôlée et sort par l'ajutage 72. Toute élévation inopportune de la pression d'entrée provoque le soulèvement du boîtier 71 et de l'élément pesant 77 à l'encontre de la pesanteur, le rapprochement du rebord 82 et de la tête 68 et la diminution subséquente de la section de passage dans la zone à pression contrôlée. De cette manière, les variations inopportunes de la pression se trouvent compensées et la pression dans la zone à pression contrôlée et, par consequent, la pression de sortie sont maintenues sensiblement constantes. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par lthomme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement å titre d'exemple sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil d'arrosage rotation, caractérisé par un raccord d'alimentation centrals un bottier pivotant autour du raccord, un ajutage de sortie fixe par rapport au bottier, un élément définissant avec celui-ci une zone à pression contrôlée qui communiqua avec L'ajutage, un élément de commande, une tête de l'élément de commande placée au voisinage de l'orifice, l'un desdits éléments coulissant axialement par rapport à l'autre, un moyen de sollicitation agissant sur l'un au moins desdits éléments de manie à rapprocher la tête et l'orifice l'un de l'autre et de réduire ainsi la section de passage de l'orifice, l'agencement étant tel que la pression exercée sur l'un au moins desdits élémentslorsque l'eau s'écoule du raccord à l'ajutage, agit en sens opposé de l'effort du moyen de sollicitation. 2. Appareil selon la revendication 1, ceractérisé en ce que l'élé- ment de commande coulisse axialement par rapport à l'orifice. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de commande coulisse dans ladite zone. 4. Appareil selon revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que llélé- ment de commande est solidaire d'un bras à réaction à l'impact, lequel est monté de manière à pouvoir effectuer un mouvement de translation limité avec la tige. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation est un ressort qui sert également à communiquer un couple de rappel au bras à réaction. 6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par des -ressorts indépendants qui consttuent respectivement le moyen de sollicitation et le moyen permettant de communiquer un couple de rappel au bras à réaction. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'élément de commande comprend une partie de petit diamètre s'étendant dans l'orifice et une partie de plus grand diamètre s'étendant dans ladite zone par l'intermédiaire d'un conduit formé dans le boîtier, un moyen d'étanchéité étant placé entre ledit élément de commande et les parois -du conduit. 8. Appareil selon revendication 2 ou 3, caractérisé par une rallonge tubulaire du boîtier coaxiale avec le raccord et mobile axialement par rapport à celui-ci, le boiter et la rallonge définissant ladite zone à pression coltrtlée, ledit élément de cosmande étant solidaire de la rallonge et s'étendant à partir de celle-ci dans l'orifice, et par un moyen de sollicitation de la'élément de commande en vue de ltouverture de l'orifice. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément définissant l'orifice est constitué par un disque perforé qui peut être fixé dans le raccord. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément définissant l'orifice coulisse axialement par rapport à l'élément de commande. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de commande est une tige tubulaire fixe par rapport au raccord et qui communique avec celui-ci à son extrémité ouverte, et l'extrémité opposée fermée portant ladite têtes ladite tige étant perforée en une position intermédiaire, ledit élément définissant l'orifice étant fixé dans ledit boîtier de manière à séparer la zone à pression contrôlée d'une zone d'entrée, qui communique avec l'intérieur de la tige tubulaire par l'orifice de celle-ci. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation est un élément pesant fixé sur le boîtier ou solidaire de celui-ci. 13. Appareil selon revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que l'extrémité ouverte de la tige tubulaire est constituée par une jupe de dia- mètre relativement grand qui est assemblée à force dans le boîtier. 14. Appareil selon lune quelconque des revendications 11, 12 et 13, caractérisé en ce que l'élément définissant l'orifice est constitué par la partie terminale à collerette d'un manchon monté dans le boîtier. 15. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête de section conique présente une partie étroite au voisinage de l'orifice et une partie large opposée à cet orifice.