Brevet FR2381920A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un moteur hydraulique préposé à la mise en action du cylindre ou tambour enrouleur de tube dont sont pourvus les dispositifs d'irrigation automatique. On sait que les dispositifs d'irrigation automatique sont essentiellement de deux types, Un premier type dtirrigateurs est essentiellement constitué d'un chariot sur lequel sont placés aussi bien le tambour enrouleur de tube, que le bras ou les bras irri gateurs . Ce chariot, pendant la phase dtirrigation, enroule automatiquement le tube sur son propre tambour en suivant le parcoursdéfini par le tube qui précédemment était appuyé sur le terrain à irriguer. L'enroulement ci-dessus, et donc la phase d'irrigation sont terminés quand le chariot arrive à proximité de la pompe qui alimente le tube irrigateur. Les irrigateurs connus du second type ont également un chariot, également pourvu. d'un cyclindre ou tambour enrouleur de tube, qui est disposé à proximité de la pompe qui alimente le tube irrigateur tandis que le bras irrigateur ou les bras irrigateurs sont séparés du chariot parce qu'ils sont montés sur une glissière qui fait face au tube irrigateur. Ainsi, pendant l'irrigation, le chariot reste fixe à proximité de la pompe et le tambour enrouleur de tube, rappelant ce dernier, entratne vers lui la glissière sur laquelle sont montés les bras irrigateurs0 Sur les chariots des irrigateurs connus des types ci-dessus indiqués, sont placés moteurs hydrauliques adap- tés lesquels, profitant de l'énergie cinétique du liquide sous pression à l'intérieur des conduites de refoulement, opèrent ltentratnement du tambour droulement de tube avec un déplacement conséquent du chariot de l'irrigateur ou bien avec rappel conséquent de la glissière vers le chariot de 1 'irrigateur. Normalement, les moteurs hydrauliques ci-dessus aont du type à pistons ou bien à turbine: et c' est justement à cause de ces derniers que dans ces irrigateurs d'un type connu, on rencontre toute sort d'inconvénients. En premier lieu, les moteurs hydrauliques du type connu sont excessivement motteux et plus particulièrement, ils présentent une construction complexe qui demande un certain nombre d'éléments constructifs également complexes. C'est à cause de cela que les moteurs hydrauliques d'un type connu normalement employés sur les irrigateurs automatiques sont fréquement sujets å des dégats et dans la plupart des cas à tout sort de pannes par le fait que les éléments ci-dessus opèrent continuellement en présence d'un liquide corrosif soumis à des pressions et des vitesses relativement importantes0 A cause de cela, les moteurs hydrauliques du type connu nécessitent des entretiens fréquents également complexes et longs à cause de la complexité de ces moteurs hydrauliques. En outre, toujours à cause de cette complexité, les moteurs hydrauliques pour dispositifs irrigateurs automatiques sont encombrants et pesants ce qui, en particulier le poids, provoque d'autres inconvénients pendant la phase d'irrigation surtout parce que les chariots irrigateurs, pendant cette phase, sont en mouvementsurle terrain sur lequel ils fonctionnent, qui est amolli par les irrigations précédentes. Enfin, les irrigateurs automatiques connus sont pourvus de systèmes compliqués de réglage de la vitesse de rotation du tambour enrouleur de tube en fonction du nombre de couches enroulées du tube irrigateur. Ces systèmes de réglage en fait ne réussissent pas toujours à effectuer ce réglage avec la précision nécessaire0 La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients ci-dessus indiqués en procurant un moteur hydraulique, en particulier pour irrigateurs automatiques à pluie, qui, grace à une construction simple, rationnelle, très fiable, d'un encombrementetdtun poids minimum, élimine les inconvénients ci-dessus Le moteur hydraulique selon l'invention est essentiellement constitué d'une chambre cylindrique à l'intérieur de laquelle, dans sa zone placée en amont, est logé un distributeur fixe en matière plastique, dont la surface externe est pourvue de palettes constituées d'une bélice à plusieurs éléments, Dans la zone située en aval de la chambre cylindrique est logée une couronne mobile également en matière plastique, dont la surface externe présente des palettes, également constituées d'une hélice à plusieurs éléments, en un nombre de préférence double de celui de l'hélice du distributeur, mais avec un enroulement opposé.Cette couronne mobile selon l'invention présente une longueur axiale appropriée, par rapport au diamètre, en tout cas supérieure au diamètre, et un pas d'enroulement des palettes hélicoIdales qui est de préférence égal à celui du stator Enfin, les extrémités en amont et en aval de la chambre cylindrique sont reliées au moyen dlun conduit le lnng duquel est interposée une vanne de réglage à laquelle fait faceun levier qui est relié à un palpeur, en contact continu avec les couches du tube enroulées sur le tambour. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du moteur selon l'invention; - la figure 2 montre une vue latérale longitudinale d'un chariot irrigateur automatique à pluie du type à glissière sur lequel est monté le moteur hydraulique selon l'invention; - la figure 3 est une vue en plan du dispositif d'exclusion, à la fin de l'irrigation, du moteur hydraulique; et - la figure 4 est une vue en plan, en coupe, de la paire de vannes prévue pour l'exclusion. Sur ces figures, et en particulier sur la figure 1, on peut voir une chambre cylindrique 1 dans la zone amont de laquelle est logé un distributeur 4 La surface latérale du distributeur 4 en matière plastique, est pourvue deun certain nombre de palettes 5, égales entre elles et radialement équidistantes, qui tournent selon une hélice cylindrique et présentent une coupe qui est sensiblement rectangulaire0 Ce distributeur 4 est relié à la chambre cylindrique 1 au moyen d'une série de vis 8 qui trave B De la face transversale en amont du distributeur 4 partun cône de déviation 6, également en matière plastique qui est logé dans une chambre tronconique, avec des génératrices parallèles à celles du cône 6, et qui est reliée à une vanne d'admission ilo De préférence, le diamètre de base du cône 6 coricide avec le diamètre interne des palettes du distributeur 4. Ultérieurement, sur la surface de ce cbne déviateur peuvent entre placées ou rapportées des palettes avec un enroulement correspondant à celles des palettes du distributeur, ces dernières n'étant pas représentées pour la clarté et la simplicité du dessin. Il faut préciser que les cannelures 5 du distributeur 4 peuvent indifferemment avoir un enroulement vers la droite ou vers la gauche, Dans la zone en aval de la chambre cylindrique i est également placée une couronne mobile 2 également en matière plastique, et qui est pourvue d'un certain nombre de palettes oucannelures 3 dont le nombre est le double de celles du distributeur 4, et dont le pas d'enroulement coricide avec celui des palettes ou cannelures 5 du distributeur 4 Contrairement à ces dernières, les palettes 3 ont un sens d'enroulement contraire c'est-à-dire vers la gauche ou vers la droite, à celui des palettes 5 du distributeur 40 Plus précisément, les cannelures 5 du distributeur 4 sont inclinées sensiblement de 450 par rapport à l'axe longitudinal de ce distributeur 4o Il est évident que les palettes 3 de la couronne mobile 2 sont également inclinées mais en sens contraire, sensiblement sur 450 par rapport à 1 'axe longitudinal de la couronne mobile 2 de façon que ces palettes 3 et 5soMst sensiblement ortho gonades, La couronne mobile 2 est avantageusement calée à l'extrémité d'un arbre moteur 6 qui la soutient, et dont ltextrémité opposée est soutenue, par interposition de coussinets adaptés à roulements::, par un manchon 17 coaxial avec la chambre 1 qui part d'un raccord approprié 18 placé sur l'em- bouchure en aval de la chambre cylindrique 1. De ce raccord 18 part un conduit 7 qui relie la zone en aval de la chambre cylindrique 1 à sa zone en amont. Le long du conduit 7 est placée une vanne de réglage 14, qui, au moyen du levier 15, est avantageusement reliée au palpeur 20. L'embouchure en amont du conduit 7 est prévue entre le cbne 6 et une vanne dtadmission 11. En se référant plus particulièrement à la figure 2, le raccord 18 déjà décrit se prolonge jusqu'à rejoindre un distributeur 30, du type rotatif, qui est monté sur le moyeu d'un tambour enrouleur de tube 25. Le tambour 25 est soutenu par un cassis 34 qui est pourvu de deux roues 35 tandis que la zone antérieure du timon de trainage est pour vue d'un cric à vis de support 36. Sur l'extrémité supérieure de l'arbre moteur 16 est calée une poulie à diamètre variable 24 sur laquelle est enroulée une courroie trapézoIdale 23 qui est renvoyée par une seconde roue cannelée partant d'un groupe de renvoi 22.De ce dernier, au moyen de la chatne 26, le mouvement est transmis à un groupe de réduction 27 duquel part une chaine 28 qui stenroule sur une couronne dentée 29 qui est appliquée latéralement au tambour enrouleur de tube 25. Sur la figure 2, on peut également voir que le corps de la vanne de réglage 14 est relié au mcyen du levier 15, à un appendice 40 qui est solidaire des bras de support du rouleau palpeur 20, lequel est en contact continu avec les couches du tube irrigateur 21 qui sont enroulées dans la gorge du tambour enrouleur de tube 25. Ce rouleau ou galet palpeur 20 est maintenu en contact continu avec le tube irrigateur 21 au moyen d'un ressort de traction 33 dont une extrémité est reliée à l'appendice 40 tandis que son extrémité opposée est reliée au chassies 34. Au moyen d'une roue dentée adaptée, le mouvement du tambour enrouleur de tube 25 est dérivé d'une chaine 31 laquelle le renvoie à un chariot approprié ou dispositif d'enroulement 32 du tube irrigateur 21. Pendant l'enroulement en fait, le tube irrigateur 21 est soutenu par un galet de renvoi 41 et guidé par une fourche qui soutient ce galet de renvoi 41 et qui est entrainée par le chariot d'enroulement 32. De la zone inférieure de la vanne d'admission 11 part un raccord 13 qui fait face a un conduit de refoulement 19 qui part de la pompe qui alimente l'irrigateur. Ultérieurement, le raccord 13 est relié à une vanne de recyclage 12, qui, par l'interposition du parallèlogramme articulé 9, est reliée cinématiquement à la vanne d'admission 11. Cette dernière, comme on peut mieux le voir sur la figure 4, est reliée au moyen d'une tige du parallèlogramme articulé 9, à la bielle 10. En se référant maintenant plus particulièrement à la figure 3, on notera que sur le chassis 34, et plus particulièrement sur la partie du chariot de guidage du tube irrigateur-21, est placé un palpeur de fin d'irrigation 46 d'où part une barre 47 guidée par le châssis 34, et sur laquelle est enfilé un ressort de compression 44. Le ressort 44 est comprimé entre un manchon 50, partant du chassis 34, et un épaulement 51 de la barre 47. L'extrémité de cette dernière est pourvue d'un tourillon dont les extrémités sont logées dans des orifices appropriés placés à une extrémité d'un levier en équerre 49 qui est articulé sur le chassies 34. L'extrémité opposée du levier en équerre 49 est articulée sur un tourillon 48 dont ltextrémité libre opposée est enfilée dans une cavité placée dans une tige 43. Cette dernière est supportée coulissante par le châssis 34 et l'une de ses extrémités est articulée à la bielle 10. Enfin, entre la tige 43 et le chassis 34 est placé un ressort de traction 45. Le fonctionnement du moteur hydraulique ci-dessus décrit est le suivant. Avant tout, le chassies roulant 34 est placé à proximité de la pompe ou turbine devant alimenter le conduit de refoulement 19 qui est relié à cette pompe ou turbine. En un second temps, la glissière qui supporte les bras irrigateurs est entrainée à l'extrémité de la bande de terrain que l'on veut irriger. L'entrainement de la glissière provoque le déroulement du tube irrigateur 21 du tambour. 25. Pendant ce déroulement, à chaque fois que le déroulement d'une couche du tube irrigateur 21 de la gorge du tambour 25 est terminé, le galet palpeur 20, rappelé par le ressort de traction 33, s'adapte sur la couche inférieure. Le déplacement du rouleau ou galet palpeur 20, au moyen du levier 15 est transmis à la vanne de réglage 14 du moteur hydraulique. Naturellement, tandis que se déroulent les couches du tube du tambour 25, la vanne de réglage 14 ou mieux son corps de vanne, est de plus en plus porté vers la position fermée. La position complètement fermée de la vanne de réglage 14 n1 est bien entendu rejointe que quand toutes les couches du tube irrigateur 21 ont été enroulées sur le tambour'25. Donc, le déroulement du tube irrigateur 21 par le tambour 25 et la position relative du corps de la vanne 14 sont en fonction de la longueur de la bande de terrain à irriger. A ce point, en fonction de la vitesse d'irrigation ou bien en fonction de la vitesse d'enroulement du tube irrigateur 21 sur le tambour 25, le groupe réducteur 27 est réglé ainsi que éventuellement la portée de la pompe ou turbine vers le conduit d'échappement 19. Il faut en outre préciser qu'au début de la phase d'irrigation, le palpeur de fin de course 46 se trouve dans la position illustrée sur la figure 3 et cela a pour conséquence que la vanne d'admission il est complètement ouverte tandis que la vanne de recyclage 12 est totalement fermée, comme on peut mieux le voir sur la figure 4. L'irrigateur ainsi présposé est prêt à amorcer la phase d'irrigation et cela est obtenu en mettant enfoirtsxrHtttla pompe ou turbine qui introduit liteau dans le conduit de refoulement 19. De ce conduit 19, l'eau refoulée parvient au raccord 13 et de ce dernier, du fait de la fermeture de la vanne de recyclage 12, elle parvient, par la vanne d'admission i1 qui est ouverte, dans la- zone en amont de la chambre cylindrique 1. De cette zone, une partie ou la totalité de 11 eau refoulée, en fonction du degré d'ouverture de la vanne de réglage 14, parvient à la chambre cylindrique 1 en étant guidée par le cbne déviateur 6 qui part de la face transversale en amont du distributeur fixe 49 Cette eau, d'abord déviée par le cOne déviateur 6 ci-dessus indiqué, est guidée et est introduite dans les cannelures définies par les palettes en hélice 5 du distributeur 4. Lleau est donc comprimée entre ces cannelures et la paroi interne de la zone en aval de la chambre cylindrique 1, et est guidée par cette dernière jusqu' rejoindre la face transversale en aval du distributeur 4.Dans cette zone, l'eau sortant du distributeur 4 parvient aux cannelures définies par les palettes 3 de la couronne mobile 2. Comme les cannelures ci-dessus sont sensiblement perpendiculaires à celles du distributeur 4, liteau heurte perpendiculairement les parois de ces palettes 4, ainsi la quasi totalité de l'énergie cinétique quelle possède est transmise, par une action de choc, à la couronne mobile 2. Après l'impact ci-dessus, liteau continue dans son mouvement le long des cannelures 3 de la couronne mobile, en étant soumise en même temps au mouvement rotatif de la couronnimobile 2. L'eau sortant de la couronne mobile 2 parvient dans la zone en aval du moteur hydraulique en s' introduisant dans le raccord 18 dans lequel elle se mélange au flux éventuel dseauoenant du conduit 7 à travers la vanne de réglage 14. De ce raccord 18, comme on peut mieux le voir sur la figure 2, liteau parvient au distributeur rotatif 30 de l'irrigateur, qui alimente le tube irrigateur 21 qui, à son tour, alimente les bras irrigateurs de la glissière. A cause du calage existant entre la couronne mobile 2 et l'arbre moteur 16, ce dernier par l'intermédiaire de la poulie à diamètre variable 24 et de la courroie trapézoidale 23, le groupe de renvoi 22 est mis en rotation. Ce dernier, au moyen de la chaine 26, transmet le mouvement au groupe de réduction 27, qui, à son tour, par l'intermédiaire de la channe 28, met le tambour enrouleur de tube 25 en rotation. La rotation du tambour 25 provoque l'enroulement, sur lui-meme, du tube irrigateur 21 qui est rappelés Par l'intermédiaire de la channe 31, le mouvement rotatif du tambour enrouleur de tube 25 est transmis au chariot d'enroulement 32 qui effectue la mise en place exacte des spires du tube irrigateur 21 sur le tambour 25. Evidemment, le chariot d'enroulement 32 dispose les spires d'enroulement du tube 21 avec urypas qui coincide sensiblement avec le diamètre du tube irrigateur 21. Pendant l'enroulement, et tant qu'une couche du tube irrigateur 21 n'est pas terminée, le galet palpeur 20 maintient la position quil avait auparavant, sans pour autant agir sur la vanne de réglage 14. Dès qu'une couche de tube irrigateur 21 est terminée sur le tambour 25, le chariot d'enroulement 32 inverse le mouvement amorçant ainsi l'enroulement dtune autre couche de tube irrigateur 21 sur la couche précédente. Evidemment, à partir de ce moment le rouleau palpeur. 20 s'appuie sur la couche du tube irrigateur 21 à peine commencée ce qui comporte ltentrainement. du levier 15, contre l'action du ressort 33, ce qui provoque une ouverture partielle de la vanne de réglage 14. Cette ouverture partielle, comme on peut mieux le voir sur la figure 1, à cause de la résistance mineure que rencontre l'eau refoulée le long du conduit 7, permet à une plus grande partie de liteau refoulée de s 'introduire dans ce conduit 7, au lieu de la chambre cylindrique 1 du moteur hydraulique. Cette dernière partie d'eau introduite dans le conduit 7 parvient évidemment, à travers la vanne de réglage 14, dans la zone en aval du moteur hydraulique en stintrodui- sent dans le raccord 18 qui alimente le tube irrigateur 21. De cette façon, puisque la chambre cylindrique 1 est traversée par une quantité mineure dai,une quantité mineure d'énergie cinétique est transmise à la couronne mobile 2 et arbre moteur 16 tourne à une vitesse inférieure à la vitesse précédente. Cela amène naturellement une vitesse de rotation inférieure du tambour 25. Plus précisément, le levier 15 est dimensionné de façon que l'ouverture partielle de la vanne de réglage 14, et en conséquence la longueur du tube irrigateur 21 enroulée dans l'unité de temps soient les mêmes que pendant ltenroule- ment de la couche précédente. En fait, puisqu'à chaque couche de tube irrigateur 21, l'arc de cercle sous-tendu par un même angle est d'autant plus grand que le nombre des couches du tube 21 est plus élevé, pour obtenir le même enroulement dans l'unité de temps et ainsi une vitesse constante d'entratnement de la glissière pourvue d'irrigateurs il faut diminuer en proportion inverse à ce diamètre d'enroulement, la vitesse de rotation du tambour 25. Il est évident donc que le levier 15 est dimensionné de façon que pour chaque couche de plus qui est enroulée sur le cylindre 25, la vanne 14 de réglage soit de plus en plus ouverte ce qui provoque une vitesse de rotation inférieure au tambour 25 pour que la vitesse d'entratnement de la glissière avec les bras irrigateurs dQe au tube 21, soit tnujours la même. Evidemment, les opérations décrites ci-dessus se répètent à chaque fois sur le tambour 25, au début de l'enroulement d'une autre couche de tube 21. Au fur et à mesure que se passe la phase d'irrigation, la glissière est rappelée vers le chassis roulant 34, et à la fin de cette irrigation, la glissière d'irrigation vient en contact avec le palpeur de fin de course 46. Le choc entre la glissière et le palpeur de fin de course 46 provoque le glissement de la barre 47 par rapport au châssis 44. Ce glissement provoque le serrage du ressort 44 entre le manchon 50 et l'épaulement 51 tandis que, par l'extrémité appropriée, la barre 47 met le levier en équerre 49 en rotation. L'extrémité opposée de ce dernier provoque le soulèvement du boulon 48 lequel fait saillie de la cavité dont est pourvue la tige 43. De cette façon, cette dernière est libérée et, au moyen de ressort de rappel 45, glisse par rapport au châssis 44 entratnant dans son mouvement la bielle 10. Cette dernière, par l'intermédiaire du parallélogramme articulé 9, effectue la fermeture complète de la vanne d'admission il tandis que la vanne de recyclage 12 est totalement ouverte. A cause de cette disposition, l'eau refoulée présente dans le conduit 19 parvient dans le raccord 13, et puisque la vanne d'admission il est totalement fermée, elle traverse la vanne de recyclage 12 et, au moyen d'unconduit approprié, elle est ré-introduite dans la source dans laquelle s'alimente la pompe ou turbine qui alimente le conduite de refoulement 19. I1 est évidentq!l'àcepoint, puisque le moteur hydraulique en objet n'est pas le moins du monde alimenté, l'irrigation est-ttinée bien que la pompe ou turbine d'alimentation du conduit de rallement 19 soit encore en fonctionnement. Cette alimentation se passe donc sans pour autant qu'aucun organe de l'irrigateur ne soit soumis à des surpressions dangereuses. A partir de ce moment, sur la même bande de terrain ou bien sur une aire adjacente, une autre irrigation peut être effectuée, qui se passe à la façon décrite ci-dessus. Il est clair que, quand la glissière d'irrigation a été reportée à l'extrémité de la bande de terrain à irriguer, la lias on entre le conduit de refoulement 19 et le moteur hydraulique est facilement rétablie, en déplaçant en sens contraire le parallèlogramme articulé 9. Cette mise en action contraire comporte en fait ltouverture complète de la vanne d'admission 11 et la fermeture complète simultanée de la vanne de recyclage 12. Evidemment, la mise en action du parallèlogramme articulé 9 comporte également le déplacement de la bielle 10 qui, contre l'action du rotor de traction 45, opère le glissement de la tige 43 par rapport au chassies 34. Ce glissement estSerminé quand ltextrémité libre de la broche 48 tombe à l'intérieur de la cavité dont est pourvue la tige 43. La remise en place de la broche 48 par rapport à la tige 43 comporte également la remise en place du palpeur de fin de course 46 qui est ainsi pré-disposé pour une interruption ultérieure de l'alimentation d'eau vers le moteur hydraulique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qucà titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Moteur hydraulique pour dispositifs irrigateurs automatiques caractérisé en ce qulil comprend un distributeur fixe, pourvu de palettes constituées d'une hélice cylindrique à plusieurs éléments, en aval de laquelle est placée une couronne mobile, également du type à hélice à plusieurs éléments, ledit distributeur et ladite couronne mobile étant introduits dans une carcasse cylindrique latéralement à laquelle est placé un conduit qui relie les zones en amont et en aval de ladite carcasse, et le long duquel est insérée une vanne de réglage du flux à l'intérieur de ladite carcasse ; de ladite couronne mobile part axialement un arbre qui, au moyen de cinématismes appropriés, entrain un tambour enrouleur de tube classique dont l'irrigateur est pourvu. 2. Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de palettes de la couronne mobile précitée est de préférence le double de celui du distributeur précité. 3. Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les palettes de la couronne mobile précitée sont enroulées en sens contraire à celles du distributeur précité, et présentent une longueur axiale supérieure à leur diamètre externe. 4. Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les palettes du distributeur précité sont orthogonales à celles de la couronne mobile précitée et inversement. 5. Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de la vanne de réglage précitée est relié à un levier approprié qui fait face à un galet palpeur des couches enroulées sur le tambour enrouleur de tube précité. 6. Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que de la face transversale en amont du distributeur précité part un cône déviateur-distributeur de filets liquides vers les palettes du distributeur ; le diamètre de base dudit cône coïncidant sensiblement avec le diamètre interne des palettes du distributeur. 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que sur la surface du conte déviateurdistributeur précité sont de préférence prévues ou rapportées des palettes ayant un enroulement concordant aux palettes du distributeur précité.