Brevet FR2346621A1 — publié le 19771028

La présente invention concerne un dispositif de commande du débit convenant particulièrement pour commander le débit dtun liquide afin d'assurer un débit de distribution sensiblement constant. Ces dispositifs ont une utilité particulière pour l'irrigation pour assurer un débit dlune densité uniforme d'irrigation. Par exemple, quand ce dispositif de commande du débit est associé à un distributeur rotatif d'eau appelé sprinkler ayant au moins un ajutage situé radialement par rapport à un conduit central d'alimentation et autour duquel il peut tourner, le dispositif assure que la zone arrosée par le sprinkler et la densité de pulvérisation soient sensiblement uniformées d'un sprinkler à un autre et qu'elles soient sensiblement indépendantes des variations de la pression d'alimentation. La présente invention a pour objet un dispositif de commande du débit perfectionné. Conformément à l'invention, un dispositif de commande du débit comporte un corps, une entrée dans le corps pouvant titre raccordée à une source d'alimentation en liquide, une ouverture de sortie du corps, une cloison formant dans le corps, d'une part,un trajet ou passage drécoule- ment dont les extrémités communiquent respectivement avec l'entrée et la sortie et,d'autrepart, une chambre communiquant avec l'entrée et étant par ailleurs fermée et étant séparée du passage d'écoulement par au moins une partie de paroi flexible élastiquement, ltarrangement étant tel qu'une partie de l'alimentation en liquide soit située dans cette chambre dans des conditions pratiquement sans écoulement et que le reste du liquide d'alimentation s'écoule à travers le passage. Dans un tel dispositif, le liquide présent dans la chambre acquiert la pression du liquide d'alimentation arrivant dans l'entrée du corps D'autre part, conformément à la loi de Bernoulli, le liquide s'écoulant à travers le passage et ayant une vitesse d'écoulement appréciable est à une pression nettement inférieure à la pression du liquide se trouvant dans des conditions relativement statiques dans la chambre voisine. Du fait que la chambre est séparée du trajet d'écoulement par au moins une partie de paroi flexible élastiquement et du fait de la pression relativement supérieure dans la chambre, cette partie de paroi est repoussée élastiquement dans le passage d'écoulement, de façon à réduire la section transversale d'écoulement du passage.Une position d'équilibre correspondant à un débit constant à travers le passage est atteinte quand les forces agissant sur les côtés opposés de la partie ou des parties de la paroi flexible élastiquement sont en équilibre, ces forces étant la pression du liquide dans la chambre,d'une part, et, d'autre part, la pression du liquide traversant le passage conjointement avec les forces de rappel au repos de la paroi flexible. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une coupe schématique d'un dispositif selon un mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 représente le dispositif de la figure 1 utilisé dans un distributeur rotatif du type sprinkler; - la figure 3 représente un dispositif selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans un distributeur rotatif; - la figure 4 est une vue en perspective, les pièces séparées les unes des autres, d'un dispositif selon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de la figure 4 assemblé; et - la figure 7 représente le dispositif de la figure 4 dans un distributeur rotatif. La figure 1 représente un dispositif de commande du débit selon l'invention qui comporte un corps 1 avec une entrée 2 et une sortie 3. Une cloison rigide 4 est formée d'une seule pièce avec la paroi du corps et elle est disposée transversalement dans ce corps et comporte un tube solidaire 5 dont la partie Sa du coté de l'entrée du corps comporte plusieurs ouvertures 6 qui sont fermées par un manchon élastique 7. La partie tubulaire Sa définit avec le corps et la cloison 4 une chambre 8 et le tube 5 constitue un passage d'écoulement 9 qui est séparé de la chambre 8 par le manchon flexible 7. Quand le liquide circule à partir d'une source de liquide (non représentée) dans le sens indiqué par la flèche 10 à travers l'entrée 2 du corps, une partie du liquide reste dans la chambre 8 sensiblement sans écoulement, tandis que le reste du liquide passe à travers le passage 9 pour sortir dans le sens indiqué par la flèche 11 à travers la sortie 3 du corps. Dans la chambre 8, le liquide est sensiblement à la pression d'alimentation en liquide, tandis que le liquide s'écoulant à travers le passage 9 est à une pression inférieure,d'après la loi de Bernoulli, et, par suite, en raison de cette différence des pressions, le manchon flexible 7 est déformé vers l'intérieur en opposition à sa force inhérente de rappel, jusqutà la position indiquée en tirets sur la figure 1, en réduisant ainsi la section transversale d'écoulement à travers le passage 9. Le manchon 7 prend une position d'équilibre correspondant à un débit constant quand la force agissant sur le manchon du fait de la pression du liquide de la chambre 8 est en équilibre avec la force agissant sur le manchon du fait de la pression du liquide circulant à travers le passage 9. Les variations de la pression d'alimentation et d'autres facteurs sont ainsi compensés automatiquement par les variations de la déformation du manchon et les variations résultant de la section d'écoulement dans le passage 9. I1 sera noté que le dispositif de commande du débit suivant le mode de réalisation représenté de la figure 1 peut être modifié de n'importe quelle façon appropriée en maintenant le principe de passage d'écoulement situé à cOté d'une région contenant du liquide pratiquement sans écoulement, ce liquide étant séparé du passage par une partie de paroi élastique pouvant hêtre déformée pour faire varier la section d'écoulement. La figure 2 montre schématiquement comment le dispositif de commande du débit de la figure 1 peut être adapté pour l'utilisation dans un pulvérisateur rotatif du type sprinkler 13. Ce distributeur rotatif 13 est d'une forme courante et, par suite, il ne sera pas décrit en détail. Le distributeur 13 comporte un raccord 14 formant un conduit central d'alimentation ayant un filetage intérieur dans lequel est vissé un disque 4' correspondant à la cloison 4 de la figure 1. Une partie tubulaire 5' est formée dune seule pièce avec le disque et dépasse des deux cOtés, et la partie du coté de l'entrée est munie d'un manchon élastique 7' similaire à celui de la figure 1. Quand le raccord 14 est vissé à l'extrémité d'une canalisation d'alimentation (non représentée) le disque 4' est bloqué en position voulue et le débit d'eau à travers le disque est réglé automatiquement de la façon décrite ci-dessus, de sorte qu'un débit de pulvérisation pratiquement constant est obtenu malgré les variations de la pression d'alimentation ou les variations de l'ajutage de sortie. Quand le raccord 14 est ainsi fixé au distributeur rotatif, ce raccord est l'équivalent du corps 1 de la figure 1 et il assure la même fonction. La figure 3 montre comment le dispositif de commande du débit selon l'invention peut être monté d'une autre façon dans un distributeur rotatif. Suivant ce mode de réalisation, un disque 4" comporte, comme dans le cas précédent, une partie tubulaire venue de matière 5" munie d'un manchon élastique 7". Cependant, dans ce cas, le disque 4" comporte aussi un conduit rotatif tubulaire 21 formé d'une seule pièce avec le disque et dont l'extrémité peut etre vissée à une t8te de distributeur rotatif classique. Le dispositif de commande est logé dans un raccord 22. La partie inférieure 22c du raccord 22 est filetée intérieurement pour être fixée d'une façon classique à l'extrémité d'une canalisation fixe d'alimentation (non représentée).Le mode d'accouplement du conduit 21 à la tette du distributeur rotatif (non représentée) est tel qu'il empeche la chute du dispositif de commande du débit. Les figures 4 à 7 représentent un dispositif de commande du débit qui comporte un élément formant un canal long 34 ayant des parois 32 et 33 aux extrémités. La paroi d'extrémité 32 comporte une ouverture d'entrée 34 et une ouverture de sortie 34a est formée dans la paroi d'extrémité 33. Cette extrémité comporte une collerette 35 ayant un embout tubulaire 36 dont la surface extérieure est conique. Une nervure 37 dépasse de la collerette 35 dans le sens opposé à celui de l'embout 36 et une languette 38 dépasse à l'extérieur de la paroi d'extrémité 32, le cbt8 supérieur de la languette étant dans le plan du bord supérieur de la paroi 32. Un bossage en croissant 39 dépasse du fond de l'élément 31 avec une courbure régulière entre un point voisin de l'entrée 34 et un point voisin de la sortie 34a avec un sommet 40 au milieu. Une bande rectangulaire 41 en caoutchouc flexible (figure 4) couvre l'élément 31 et cette bande comporte des nervures longitudinales 42 dépassant vers le haut. Un élément d'assemblage rectangulaire 43 comporte deux parois latérales 44, une paroi supérieure 45 avec une ouverture rectangulaire 46 et une paroi d'extrémité 47 avec une ouverture 48 Le dispositif est assemblé de façon que la bande de caoutchouc 41 couvre l'élément en forme de canal 31 et soit maintenue en place par l'élément d'assemblage 43 qui est appliqué sur le côté supérieur et sur les cOtés de l'élément 31, une extrémité de l'élément 43 étant retenue sous la nervure 37 et la languette 38 passant à travers l'ouverture 48. Les nervures latérales 42 de la bande 41 sont engagées sous les bords longitudinaux de l'élément d'assemblage 43. Quand le dispositif assemblé est monté sur un distributeur rotatif de la façon représentée sur la figure 7, le bord chanfreiné de la collerette 35 est serré contre l'extrémité du tube d'alimentation 51 par un épaulement du raccord fileté intérieurement 52 du distributeur rotatif 53, l'extrémité du tube 51 étant vissée dans le raccord 52. Comme le montre la figure 7, entre le dispositif de commande du débit et le tube d'alimentation 51 entourant ce dispositif, il existe une chambre 54 qui contient du liquide ne circulant pratiquement pas, ce liquide étant à la pression existant dans le tube d'alimentation 51. Le reste du liquide passe à travers le dispositif vers l'entrée 34, audessus du bossage 39 > et à travers la sortie 34a vers le distributeur rotatif. Comme dans le cas des autres modes de réalisation décrits ci-dessus, quand le liquide traverse le dispositif à une vitesse substan tielle, la pression du liquide circulant dans le dispositif tombe en dessous de la pression existant dans la chambre 54. Du fait du bossage formant une barrière d'étranglement 39 ayant une hauteur croissante puis décroissante, la vitesse à travers le dispositif croit progressivement et la pression tombe orogressivement, respectivement, jusqu'à une valeur maximale et une valeur minimale au sommet 40. La chambre 54 est séparée du sommet 40 de la barrière par la bande en caoutchouc 41 et quand la différence des pressions sur les côtés opposés de la bande 41 augmente (par exemple du fait d'une augmentation de la pression du liquide d'alimentation) la bande 41 fléchit vers le sommet 40 pour réduire la section de passage à travers le dispositif. I1 doit être noté que le dispositif selon l'invention décrit ci-dessus peut être utilisé pour commander le débit dans des appareils autres qu'un distributeur rotatif d'eau. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut etre mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande et de réglage du débit d'un liquide, caractérisé par un corps, une entrée dans ce corps pour le raccordement à une source d'alimentation en liquide, une sortie dans le corps, une cloison formant dans le corps, d'une part, un passage d'écoulement tubulaire dont les extrémités communiquent respectivement avec l'entrée et la sortie du corps et, d'autre part, une chambre communiquant avec l'entrée mais, par ailleurs, fermée et séparée du passage d'écoulement par au moins une partie d'une paroi flexible élastiquement, l'arrangement étant tel qu'une partie du liquide d'alimentation soit contenue dans la chambre pratiquement sans écoulement et que le reste du liquide d'alimentation s'écoule à travers le passage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi flexible est une membrane flexible appliquée sur une ouverture séparant le passage de la chambre. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie de la paroi du corps comporte une partie rigide transversale au corps entre l'entrée et la sortie et une partie tubulaire s'étendant à travers cette cloison, l'extrémité de la partie tubulaire se trouvant du coté de l'entrée comportant une ouverture et étant couverte par une- membrane flexible 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps comporte un élément formant un canal avec une ouverture longue, ce conduit ayant une entrée et une sortie, une membrane flexible couvrant cette ouverture de façon étanche, un dispositif d'assemblage pour retenir la membrane en position et une partie de paroi rigide disposée transversalement et formée d'une seule pièce avec l'élément formant le conduit. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément formant un conduit comporte une partie formant un étranglement, cette partie décroissant uniformément jusqu'à une valeur minimale vers l'entrée et la sortie. 6 - Appareil distributeur d'eau rotatif comportant au moins un ajutage situé radialement par rapport à un conduit central d'alimentation autour duquel l'ajutage peut tourner, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de réglage du débit selon l'une quelconque des revendications là 5. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre est formée entre le passage tubulaire et un élément de raccordement de l'appareil. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie rigide est adaptée pour être tenue en place par le raccord de l'appareil. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie rigide comporte une partie en forme de conduit adaptée pour etre accouplée à la pièce rotative de l'appareil.