Brevet FR2359576A1 — publié le 19780224

L'invention a pour objet un dispositif d'arrosage mobile dont l'organe d'arrosage proprement dit ou arroseuse monté sur un trat- neau ou chariot est raccordé de façon détachable à un tuyau flexi- ble et peut être tiré à l'aide du tuyau enroulé sur un tambour de façon à se déplacer sur la surface à arroser, la-vitésse d'avancement du traeneau ou du chariot qui est déterminée entre autres par les variations du diamètre de l'enroulement formé par les couches superposées variant en fonction de ce diamètre. Les dispositifs d'arrosage de ce genre, qui sont désignés sous le nom de machines arroseuses, sont connus en soi. Ils permettent de procéder à l'arrosage en réalisant une très grande économie de travail; le tuyau flexible est déroulé du tambour du dispositif d'arrosage par le tracteur et amené sur le terrain de culture, puis l'arroseur du chariot ou du traSneau porte-arroseur est rac ccrdé à l'extrémité libre du tuyau, et au cours d'une phase d'arrosage, l'arroseuse est ramenée jusqu'au tambour par suite de llen- roulement sur celui-ci du tuyau en parcourant ainsi la surface à arroser.Après avoir déplacé de façon appropriée le dispositif d'arrosage, on peut ensuite recommencer une nouvelle phase d'arrosage analogue à la précédente brevet français 71 390 42) Pour répartir l'eau de façon uniforme, il est nécessaire, pendant la phase d'arrosage, que l'arroseuse mobile soit tirée à une vitesse d'avancement régulière sur la surface à arroser. Il faut tenir compte du fait que le tuyau flexible est en général enroulé en plusieurs couches sur le tambour. La vitesse de rotation du tambour restant la même, on voit que la vitesse d'avancement de l'arroseuse varie en fonction du rayon des couches enroulées sur le tambour.Mais la vitesse d'avancement de l'arroseuse ne depend pas seulement du nombre de couches de tuyau enroulées sur le tambour mais également du frottement--au sol du tuyau déroulé, la force de frottement ayant la plus grande valeur lorsque le tuyau est entièrement déroulé et la plus petite valeur lorsqu'il est enroulé Ta force de frottement diminue donc progressivement au fur et à mesure que l'arroseuse avance, de sorte que la commande de rotation du tambour subit une charge qui va en diminuant progressivement, ce à quoi les commandes de rotation actuellement utilisées réagissent en tournant plus vite.C'est la raison pour laquelle, s'il n'existe pas de système de régulation approprié de la vitesse de rotation du tambour, la vitesse d'avancement du tuyau augmente de façon constante, ce qui entrain une répartition irrégulière de l'eau sur la surface à arroser. Les efforts faits jusqu;3 m.aintenant pour mettre au point un tel système de régulation n'ont pas donné de résultat satisfaisant. C'est,en conséquence, un but de l'invention de perfecttionner un dispositif d'arrosage du type décrit au début, de façon à obtenir une vitesse d'avancement sensiblement plus régulière et, par conséquent, une répartition plus uniforme de l'eau sur la surface à arroser. Ce but est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait que le tambour est entrainé par une turbine dite de Pelton ou à jet libre et grâce au fait que le mouvement d'avancement du chariot ou traîneau porte-arroseuse peut etre commandé à une vitesse d'avance- ment uniforme, en modifiant au moins partiellement la direction du jet libre de façon à diminuer la vitesse de rotation de la turbine. Avec un dispositif de ce genre, on peut également tenir compte de la force de frottement du tuyau sur le sol qui va en diminuant au fur et à mesure que l'arroseuse se déplace, et eeci en faisant dévier ou pivoter le jet libre de l'injecteur ou tuyère de turbine de façon sur-proportionnelle, ou bien grSce à une déviation ou mo dification de direction partielle et progressive continue du jet de l'injecteur de turbine à l'aide d'un élément qui est en prise par filetage avec l'axe du tambour et qui, lorsque le tambour tourne, se deplace parallèlement à celui-ci. Des expériences détaillées ont montré qu'en agissant sur le jet libre d'une turbine à jet libre connue en soi destinée à la commande du tambour, on peut commander de façon simple, sure et relativement exacte la vitesse de déplacement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit; faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif d'arrosage au début d'une phase d'arrosage; - la figure 2 est une vue de l'entraînement par turbine à jet libre du tambour du dispositif d'arrosage au début d'une phase d'arrosage; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 montrant le dispositif d'arrosage à la fin d'une phase d'arrosage, - la figure 4 est une vue du dispositif représenté sur la figure 2 à la fin d'une phase d'arrosage;; - les figures 5 et 6 sont des vues d'une partie de la commande par turbine à jet libre dans la zone de la tuyère de jet libre lorsque le déviateur de jet est désengagé (figure 5) et lorsqu'il est entièrement engagé (figure > 67; - la figure 7 est une vue en élévation latérale du tambour avec les couches tuyau enroulé et le levier palpeur; - la figure 8 montre la façon dont les impulsions du palpeur sont transmises au déviateur-de jet. Comme le montrent les figures 1 à 4, le tuyau flexible est déroulé du tambour 14 au début d'une phase d'arrosage et il est enroulé sur ce tambour à la fin de cette phase. L'eau que doit délivrer l'arroseuse 1 montée sur un chariot porte-arroseuse 28 est amenée au dispositif d'arrosage par un raccord 2. Passant alors par la tuyère ou injecteur 3 de la turbine elle pénètre dans la turbine de Pelton ou à jet libre 4 puis, en passant par le raccord à presse-étoupe rotatif 5, elle arrive dans l'axe de tambour 6 réalisé sous forme de tube, dont le raccordement 7 est relié au tuyau flexible 8. A l'extrémité libre du tuyau flexible est raccordée l'arroseuse 1 destinée à distribuer l'eau. Pendant le fonctionnement, l'eau d'arrosage fait tourner la turbine à jet libre 4 dont le couple de rotation est transmis par une transmission à chaîne ou à courroie 9 à une boite de vitesse 10 puis, par une autre transmission à chaîne 11, à un arbre de renvoi 12 et de là, par une ou deux transmissions à chaîne 13, au tambour 14. Le tambour 14 est donc mis en rotation et le tuyau flexible 8 s'enroule dessus. Pendant ce temps, le chariot porte-arroseuse 28 passe de sa position représentée sur la figure 1 à la position représentée sur la figure 3. Lorsque le tuyau 8 est enroulé, et que l'arroseuse a été ramenée contre le tambour 14, on coupe l'arrivée d'eau au dispositif d'arrosage ou bien on arrete automatiquement gracie à un dispositif approprié l'entraînement du tambour. Au fur et à mesure que l'arroseuse se déplace vers le tambour, le tuyau flexible 8 s'enroule sur le tambour 14 sur plusieurs couches, par exemple sur trois couches 15, 16, 17, comme le montre la figure 7. L'injecteur de turbine 3 transforme le courant d'eau qui y passe en un jet qui agit sur les aubes de la turbine. Comme le montrent en particulier les figures 5 et 6, il est prévu en avant de l'injecteur 3 un déviateur de jet. Si maintenant le jet d'eau sortant de l'injecteur 3 est légèrement divisé par le déviateur de jet coopérant avec le jet, et s'il n'arrive-plus en formant un faisceau serré sur les aubes de la turbine, la puissance et par conséquent aussi la vitesse de rotation de la turbine 4 sont diminuées.La profondeur ou la distance sur laquelle le déviateur de jet vient en prise avec le jet est commandée par un dispositif approprié en fonction du nombre de couches de tuyau 15, 16 et 17 qui se trouvent sur le tambour 14. Ce dispositif comprend un levier palpeur 20 qui comporte un galet 19 et qui est monté dans un palier ?l. Le mouvement de pivotement du levier dépend donc du nombre de couches de tuyau sur le tambour. Le levier palpeur actionne par l'intermédiaire d'un levier de transmission 22 un levier coudé 23 sur l'une des branches 23' duquel il est monté rotatif. Par l'intermédiaire de l'autre branche 23" du levier coudé 23, un déviateur de jet 18 coulissant suivant un mouvement rectiligne est commandé de façon à pénétrer dans le jet de l'injecteur de turbine contre l'action d'un ressort de pression 25.Un ressort de traction 24 monté à l'extérieur du tambour 14 agit sur le levier palpeur 20 de façon que le galet 19 roule en permanence sur le tuyau 8 dans la position du tuyau correspondante sur le tambour. De même, grâce au ressort de pression 25, le déviateur de jet 18 se trouve à l'extérieur du jet sortant de l'injecteur de turbine 3 lorsque le tuyau 8 est déroulé. Une vis de réglage 26 permet de régler la liaison par leviers suivant différentes positions de départ du déviateur de jet en fonction de différents injecteurs de turbine 3. Une vis de réglage axiale 27 du déviateur de jet permet de régler avec précision son introduction dans le jet. Avec le dispositif selon l'invention, lorsque le tuyau 8 est déroulé au sol (figure 1), le déviateur de jet 18 prend automatiquement une position où il se trouve en dehors du jet (figure 5) et reste hors d'action pendant que la première couche de tuyau s'enroule sur le tambour. Par contre, chaque fois qu'est enroulée une nouvelle couche de tuyau, le déviateur de jet 18 pénètre de plus en plus loin dans le jet d'eau sortant de l'injecteur 3; sa profondeur de pénétration dans le jet est commandée par le tambour en fonction du nombre de couches et, par conséquent, la vitesse de rota'tion de la turbine 4 diminue au fur et à mesure qu'augmente le nombre de couches enroulées. On tient compte également ainsi du fait que la commande de la turbine est de plus en plus soulagée par suite de la diminution progressive de la force de frottement du tuyau sur le sol. On peut également réaliser une commande permettant d'uniformi ser la vitesse d'avancement en montant 1'injecteur de turbine 3 de façon pivotante et en commandant son mouvement de façon appropriée en fonction du nombre de couches de tuyau enroulées sur le tambour et en fonction de la diminution progressive de charge de la commande de turbine due à la diminution du frottement du tuyau flexible sur le sol De cette façon, également, on peut diminuer la force du jet d'eau atteignant les aubes de la turbine et par conséquent réduire la vitesse de rotation de la turbine. Au lieu de commander lasvitesse de rotation de la turbine en fonction du nombre de couches enroulées, on peut également prévoir une commande sans a-coups. A cet effet, on fait dériver de l'axe de tambour 6 en rotation un entralnement de commande. On obtient ainsi une modification continue de la direction du jet libre de l'injecteur de turbine concentré en faisceau, ou bien une modification continue de la profondeur de pénétration du déviateur de jet dans le jet d'eau sous l'effet de la composante de mouvement axiale d'un élément accouplé à l'axe du tambour qui, lorsque le tambour tourne, se déplace parallèlement à lui.Cet élément est de préférence une vis de conduite qui, à chaque tour de rotation du tambour, fait pénétrer le déviateur de jet un peu plus loin à l'intE- rieur du jet libre, jusqu'à ce que, la dernière spire de la couche extérieure ayant été posée, on obtienne l'introduction maximale du déviateur dans le jet libre, comme le montre la figure 6, ou le pivotement maximal de l'injecteur 3. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la transmission à chaîne ou à courroie 9 qui relie la turbine 4 à la boîte de vitesse 10 est à plusieurs étages avec des rapports de transmission différents. Ceci permet de régler à volonté l'intensi- té d'arrosage. Le diamètre de l'injecteur de la turbine est fonc- tion du diamètre de la buse de l'arroseuse. La vis de réglage 26 et le réglage de précision 27 permettent d'effectuer un réglage en fonction du type d'injecteur de turbine et de buse d'arroseuse utilisé. REVENDICATICSq 1.- Dispositif d'arrosage mobile comprenant lln organe d'arrosage proprement dit ou arroseuse monté sur u chariot o un traîneau et qui est raccordé d façon détachable à un tuyau flexible et peut etre tiré sous l'action du tuyau qui s'enroule sur un tambour de façon à se déplacer sur la surface à arroser3 la vitesse de déplace ment du chariot ou traîneau déterminée en partie par le diamètre d'enroulement des couches de tuyau sur le tambour pouvant varier en fonction du diamètre en question, caractérisé en ce que le tambour (14) est entraîné par une turbine dite de Pelton ou turbine à jet libre (3,4) et en ce que le déplacement du chariot ou traîneau porte- arroseuse (28) est conuaandé de façon à obtenir une vitesse de déplacement uniforme par une modification au moins partielle de la direction du jet libre entraînant une diminution de la vitesse de rotation de la turbine. 2.- Dispositif d'arrosage selon la revendication 1, caractét risé en ce qu'un élément déviateur (déviateur de jet 18) qui peut entre amené dans le jet libre contre l'action d'un ressort (25) est relié par action de force à l'aide de leviers (22,23) avec un levier (20) sensible au nombre de couches de tuyau (15,16,17) enroulées sur le tambour (14). 3.- Dispositif d'arrosage selon la revendication 2, caxacte- risé en ce que le mouvement de pivotement du levier palpeur (20) est transformé en mouvement d'introduction linéaire dans le jet, perpendiculairement audit jet du déviateur de jet (18) de telle sorte que le jet est dévie de façon sur proportionnelle par rapport au diamètre des couches de tuyau enroulées (15,16,17). 4. - Dispositif d'arrosage selon la revendication 2 cu la revendication 3, caractérise en ce que la position de départ du déviateur de jet (13) est réglable à l'aide d'une vis de réglage (26) prévue dans le levier de transmission (22) de façon à s'adapte-t à différentes dimensions d'injecteurs (3). 5.- Dispositif d'arrosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déviateur de jet (18) est appliqué par sa face arrière contre une branche (23") d'un levier coudé (23) par l'intermédiaire d'unie vis de réglage axiale (27). 6. - Dispositif d'arrosage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'injecteur de jet libre (3) est monté pivotant et en ce que son mouvement de pivotement est commandable en fonction du mouvement de pivotement d'un levier sensible au nombre de couches de tuyau enroulées sur le tambour. 7.- Dispositif d'arrosage selon la revendication l, caractérisé en ce que la direction du jet libre concentré en faisceau sortant de l'injecteur de turbine varie de façon continue sous l'action de la composante de mouvement axiale d'un élément coopérant avec l1axe du tambour et se déplaçant parallèlement au tambour lorsque ce dernier tourne. 8.- Dispositif d'arrosage selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément est une vis de conduite entraînée par l'axe du tambour. 9.- Dispositif d'arrosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la transmission à channe ou à -courroie (9) sortant de la turbine à jet libre (4) est une transmission à plusieurs étages avec des rapports de transmission différents.