Brevet FR2479651A1 — publié le 19811009

L'invention concerne l'irrigation par arrosage, notamment sur des grandes surfaces. On connait déjà de nombreux types différents d'appareils d'arrosage mobiles. En règle générale, de tels appareils comprennent un châssis mobile qui supporte une bobine rotative sur laquelle une longueur variable de tuyau est enroulée pour tenir compte des mouvements du châssis par rapport a un poste d'alimentation en eau séparé de l'appareil, et généralement fixe. Le passage de l'eau entre la bobine et le châssis se fait par l'arbre creux de la bobine. L'appareil ainsi obtenu peut facilement être rendu automatique. L'un des problèmes qui se pose alors est le choix de l'énergie motrice.Un autre problème est d'assurer de manière coordonnée le mouvement du châssis et ia rotation de la bobine, pour éviter qu'il ne traîne sur le sol une longueur excessive de tuyau, ou a l'inverse que l'appareil ne produise une traction du tuyau qui le relie au poste d'eau fixe. On a déja proposé, en particulier dans la demande de brevet français NO 79 27 303, d'utiliser des moteurs électriques, qui permettent d'une manière simple la coordination entre le déplacement du châssis et la rotation de la bobine. Mais il faut alors soit installer à bord de l'appareil une conversion entre une autre forme d'énergie et l'énergie électrique, soit réaliser une alimentation électrique du type à caténaire, solution pratiquement inapplicable en raison des emprises qu'elle nécessiterait sur le terrain. La présente invention vient apporter une solution beaucoup plus élégante. Selon la présente invention, un câble électrique d'alimentation est intégré au tuyau, et il est prévu des moyens oui forment contacts tournants pour ce câble, entre la bobine et le châssis. Comme on le verra ci-après, le câble passe très avantageusement à l'intérieur du tuyau, entrant dans celui-ci par un joint étanche tel qu'un presse-étoupe au voisinage de la connexion prévue pour le poste d'eau fixe, et sortant du tuyau par un autre joint étanche tel qu'un presse étoupe, disposé sur la liaison du tuyau à l'arbre creuxde la bobine, en amont des joints tournants sur le plan électrique. Cette solution swapplique particulièrement bien, mais non exclusivement, aux appareils agencés pour effectuer un arrosage répétitif en aller-retour sur la même trajectoire. La présente invention propose également un procédé pour faire passer un câble électrique dans le tuyau d'un appareil d'arrosage du type précité. Ce procédé se définit par les opérations suivantes - faire passer l'extrémité du câble dans un joint peu serré ménagé à une extrémité du tuyau, - fixer à cette extrémité du câble électrique un corps, allongé de section voisine de celle du tuyau en charge, - connecter la même extrémité du tuyau à un poste d'eau sous pression, jusqu'à l'arrivée du corps allongé à l'autre extrémité du tuyau, et - désolidariser le câble du corps allongé. De préférence, le tuyau est préalablement étendu de façon sensiblement rectiligne, par exemple sur un champ, celui-ci pouvant même être en pente dans le sens de déplacement du corps allongé. Plus particulièrement, il sera utile en pratique d'ajuster le serrage du joint pour qu'il permette le coulissement du câble sans fuite d'eau excessive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés pour illustrer à titre non limitatif un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, et sur lesquels - la figure 1 illustre schématiquement un exemple d'appareil auquel s'applique l'invention - la figure 2 illustre l'entrée du câble électrique dans le tuyau à l'aide d'une poire et d'eau sous pression, et - les figures 3 et X sont des vues latérales et en bout de l'appareil N de la figure 1. Sur la figure 1 o on distingue en SP une station de pompage, susceptible de délivrer de l'eau sous pression à une canalisation d'arenee T, qui aboutit à un poste d'eau A. Cette bouche d'eau A se trouve connectée a une certaine longueur de tuyau qui aboutit à un appareil selon l'invention M, lequel se déplace par exemple sur une trajectoire DE, en partant du point A lors de son branchement initial, comme cela est décrit dans la demande de brevet français NO 79 27 303. Sur les figures 3 et 4, cet appareil comporte un châssis 1, constitué d'une base et de deux montants d'extrémités, et qui supportent dans des paliers 32 et 33 l'arbre 30 d'une bobine 3 sur laquelle se trouve enroulé un tuyau 31. Le bout interne 311 du tuyau est relié à l'arbre creux de la bobine, qui passe par le palier 33, pour aboutir à une tuyauterie 20, dont la sortie 21 est branchée à un dispositif d'arrosage qui peut soit être monté sur l'appareil lui-même, soit se déplacer solidairement avec lui. Le châssis 1 se trouve ici supporté par quatre roues, 110 et 111 à un bout, et 120, 121 à l'autre. Les roues sont ici représentées en direction axiale fixe, et l'on observera qu'un moteur électrique 54 commande à travers un renvoi d'angle 540 les deux roues 111 et 121 situées d'un côté de l'appareil. Un autre moteur électrique 55 fait de même avec les deux roues 110 et 120 situées de l'autre côté. Bien entendu, pour certaines applications, on pourra prévoir des roues directrices. Un autre moteur électrique 56 actionne l'arbre 30 du tambour porte-tuyau 3. Le même moteur 56 actionne également par une chaîne 571, et un renvoi d'angle 572 une grande chalne sans fin 573, qui va faire excursion sensiblement tout le long d'une génératrice du tambour 3. Cette grande chaîne 573 coopère de manière connue avec un chariot 40, soutenu par quatre galets 403, 404 (figure 3) ainsi que 405 (figure 4), le quatrième galet n'étant pas représenté. Les galets coopèrent avec les guides 401 et 402. On voit mieux sur la figure 4 comment la chaîne horizontale vient entraîner le chariot de trancannage 40, par exemple à l'aide d'un doigt transversal éclipsable. On voit que le chariot de trancannage 40 suit une course longitudinale proportionnelle à la rotation du tambour 3,ce qui lui permet d'assurer un enroulement régulier du tuyau en spires jointives. Dans un mode de réalisation particulier, le chariot de trancannage 40 supporte des moyens de guidage du tuyau qui le prennent en sortie du tambour, et le guident suivant un trajet perpendiculaire à l'axe du tuyau. On voit ainsi que s'articule en partie supérieure du chariot 40, au point 415 (figure 4), un levier 41 qui pivote dans un plan vertical. Ce levier 41 porte en partie supérieure quatre rouleaux 410 et 411 (figure 4) ainsi que 412 et 413 (figure 3), qui prennent le tuyau juste au voisinage de la bobine. Le tuyau descend ensuite à travers le levier 41, pour atteindre le chariot de trancannage proprement dit 40, ou il est à nouveau guidé par des galets 420 et 421 (figure 4), ainsi que 422 et 423 (figure 3). Les deux trains de galets qui viennent d'être décrits définissent une trajectoire verticale pour le tuyau à l'intérieur du dispositif de trancannage. En partie basse du chariot de trancannage, il est prévu selon l'invention un levier 44 qui pivote en 45, l'axe de pivotement étant avantageusement perpendiculaire à l'axe de la bobine. Ce pivotement peut se faire sur une course symétrique, à l'encontre d'un rappel élastique également symétrique, défini par des ressorts 464 et 465 qui prennent appui d'un côté en commun sur le levier 44, et de l'autre sur des bras fixés au chariot de trancannage. En partie basse, le levier pivotant 44 comporte deux galets à périphérie concave 461 et 462, qui viennent enserrer le tuyau 31, dont la portion 310 va finalement reposer sur le sol. On distingue en 311 une autre position possible pour le tuyau, illustrée en trait tireté, lorsque la machine se déplace de l'autre côté du point A de la figure 1. La partie haute du levier 44, au voisinage de son point d'articulation 45, possède des bossages ou autres moyens formant came, susceptibles de coopérer avec un suiveur de came 46, monté sur le chariot de trancannage. Sur la figure 4, on distingue attachée à l'extré- mité 610 d'un des longerons de la machine une barre transversale 620, susceptible de venir palper une butée 68 placée sur le terrain. Un dispositif analogue est avantageusement placé en 65, à l'autre bout de la machine (figure 3). Bien entendu, cette butée sur le terrain qui forme le détecteur de fin de course peut être remplacée par un palpeur sensible au fait qu'il ne reste plus de tuyau sur la bobine, ou par tout autre moyen, chronométrique par exemple, susceptible de définir des limites au mouvement aller-retour de l'appareil. Enfin, en ce qui concerne le guidage de l'appareil sur le terrain, il est prévu ici des sabots d'ex trématés 70 et 71, susceptibles de coopérer avec un câble métallique, lequel passe à travers l'appareil. Le guidage peut alors être réalisé de manière très simple en bloquant purement et simplement les roues d'un côté de l'appareil, par arrêt du moteur électrique correspondant, de manière à redresser celui-ci sur sa trajectoire, telle qu'elle est définie par le câble. Bien entendu, là encore, on peut concevoir de nombreuses variantes de l'invention, en particulier monter l'appareil sur rail, ou encore remplacer le câble de guidage mécanique 71 par une liaison radio-électrique, notamment. Cet appareil est proche de ce qui est décrit dans la demande de brevet précitée NO 79 27 303, à laquelle on fera référence pour de plus amples détails. La demande de brevet antérieure décrit en particulier les moyens de guidage du tuyau qui à partir des leviers 41 et 44 permettent d'effectuer un arrosage répétitif en aller-retour sur la même trajectoire. A cet égard, le contenu de la demande de brevet antérieure est à considérer comme incorporé à la présente, pour en compléter les éléments descriptifs. Sur la figure , on voit que le tuyau d'amenée T provenant de la station de pompage SP arrive en A à un postè d'eau qui aboutit à un connecteur hydraulique sur lequel vient se fixer l'extrémité 313 du tuyau 31. Au voisinage du point A, de préférence latéralement par rapport à la trajectoire de l'appareil, est placé un boîtier d'alimentation électrique. I1 sort de celui-ci un câble, qui entre dans le tuyau, au niveau de sa portion 313 proche du point A, par un presse-étoupe. Le câble 315 suit alors le tuyau, pour aller jusqu'S l'appareil, la longueur de tuyau pouvant être de l'ordre de 2 à 800 mètres par exemple. Le presse-étoupe peut être du même type que celui qui est illustré en 317 sur la figure 2, laquelle montre un mode d'enfilage du câble dans le tuyau. Au niveau de l'appareil d'arrosage (figure 4), le câble suit le tuyau 31 dans ses multiples circonvolutions sur la bobine 3. Le tuyau arrive à une dernière partie 311, qui est avantageusement rigide, et qui le relie à l'arbre creux 30 de la bobine 3 pour faire passer l'eau vers le dispositif d'arrosage qui peut être ou non incorporé à l'appareil. Sur cette section 311, il est prévu un autre presse-étoupe 316, par lequel sort le câble électrique 315, après quoi il vient se connecter à un jeu de contacts tournants 318, qui sont par exemple au nombre de 4 dans le -cas d'une alimentation triphasée avec neutre. Les contacts tournants 318 sont alors reliés à un faisceau qui assure l'alimentation des différents moteurs de l'appareil, tels que 54, 55 et 56, par l'in- termédiaire d'un boîtier d'alimentation et de commande 90.Ce boîtier de commande peut assurer d'autres fonctions électriques, de sécurité notamment, et en particulier assurer l'alimentation du lecteur de came 45, utilisé de la manière décrite dans la demande de brevet antérieure précitée N0 79 27 303. Comme on le voit sur la figure 4, il est avantageux qu'entre le presse-étoupe 316 ou il sort du tuyau et les contacts tournants 318 suive a portion de tuyau rigide 311 par l'extérieur, pour venir sur l'arbre 30, et rejoindre alors les contacts tournants 318. Sur le dessin, ceux-ci ont été représentés visibles. Bien entendu, en pratique, les contacts tournants sont revêtus d'un capot étanche convenable. Sur la même figure 4, on voit en 313 le presse-étoupe 317 où le câble entre dans le tuyau ; ceci suppose que l'appareil est au voisinage du poste d'alimentation en eau A. Le câble électrique utilisé peut être du type de ceux dont on se sert habituellement pour les liaisons enterrées dans lessolsagricoles. Contrairement à ce que l'on attendrait à priori, le demandeur a observé que le passage du câble électrique à l'intérieur meme du tuyau constitue une excellente sécurité, puisque le moindre défaut qui pourrait apparaître dans le câble se traduit immédiatement en court-circuit franc, d'où une disjonction et l'arrêt de l'appareil sans aucun risque sur le plan électrique. Une autre difficulté réside en l'introduction initiale du câble dans le tuyau. Celle-ci peut se faire de différentes manières. Elle pourrait intervenir à la fabrication, mais cela pose de sérieux. problèmes technologiques. C'est pourquoi la présente invention préconise à titre préférentiel un procédé pour faire passer un câble électrique dans un tuyau d'appareil d'arrosaqe. Selon ce procédé (figure 2), on fait passer tout d'abord ltextrémité 315 du câble dans un presseétoupe peu serré 317 ménagé par exemple dans un coude rigide 320 ; on fixe alors à la même extrémité du câble un corps allongé 319, par exemple en forme de poire, et de section voisine de celle du tuyau en charge. Puis on enfile la poire dans le tuyau et l'on fixe le tuyau au coude rigide 320. On tient compte ici du fait qu'il s'agit d'untuyau semi-rigide ou d'un tuyau souple, les deux types de tuyau étant appliqués suivant les besoins ; on connecte le coude 320 à un poste d'eau sous pression, par exemple le poste fixe A, jusqu'à l'arrivée du corps allongé, tirant le câble d'un tambour, à l'autre extrémité du tuyau ; enfin, on désolidarise'le câble 315 du corps allongé 319. Le câble peut être alors inséré dans la partie rigide 311 pour sortir par le presse-étoupe 316. En variante, le presse-étoupe 316 ou 317 est placé sur le tuyau lui-même, et on fait passer le câble dans le presseétoupe par l'extrémité ouverte du tuyau. Pour cette opérmtion, il est souhaitable que le tuyau soit préalablement étendu de façon sensiblement rectiligne, éventuellement sur un terrain qui descend en pente douce de l'entrez vers la sortie du tuyau. I1 est également pratique d'ajuster le serrage du joint presseétoupe 317 pour qu'il permette le coulissement du câble sans fuite d'eau excessive, de manière à accélérer le processus de passage du câble. Bien que l'utilisation de ce procédé soit largement préférentielle, on peut, dans le cas d'un tuyau très souple, faire passer la poire 319 à la main ou par tout autre moyen le long du tuyau, ce moyen pouvant se substituer à la pression d'eau, ou en compléter les effets. Bien entendu, l'enfilage du câble n'est à effectuer en principe qu'une seule fois, dans la phase terminale de fabrication de l'appareil. La présente invention est susceptible de très nombreuses applications. L'appareil d'arrosage peut porter lui-même le dispositif d'arrosage, ou au contraire servir d'alimentation en eau mobile pour un dispositif d'arrosage plus évolué, tel que celui qui est illustré sur la figure 1. En pareil cas, il assure non seulement l'alimentation en eau des dispositifs d'arrosage latéraux L1 et L2, mais aussi leur alimentation électrique, afin de permettre leur mouvement. Comme précédemment indiqué, l'invention s'applique de manière tout particulièrement avantageuse lorsque l'appareil effectue un arrosage répétitif en aller-retour sur la même trajectoire, par exemple la trajectoire DE de la figure 1. En variante, on peut se contenter d'effectuer la moitié de la trajectoire, par exemple des allerretour entre A et E suivant les flèches C et B. Cela étant, on peut aussi avoir intérêt à incorporer systématiquement un boîtier d'alimentation électrique au voisinage de tout poste fixe d'alimentation en eau A. L'appareil peut alors simplement effectuer une seule opération d'arrosage à la fois. Par exemple, on l'amène au voisinage du point A, on le branche au poste d'eau fixe, A ainsi qu'au boîtier électrique BEL. On le tracte ensuite par tout moyen convenable jusqu'au point E, et il revient automatiquement en enroulant le tuyau sous alimentation électrique jusqu'au point A. Après cela, les branchements sont déconnectés, et une autre opération d'arrosage semblable peut être effectuée en un autre endroit. Un appareil de ce genre est décrit dans la demande de brevet français NO 78 17 028. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, et s'étend à toute variante conforme à son esprit. En particulier, on peut remplacer la bobine d'axe longitudinale par une bobine d'axe transversale, à l'égard du chariot, étant observé qu'il en résulte en général un plus grand encombrement en hauteur. Au lieu d'un câble de guidage mécanique, on peut aussi utiliser tout autre moyen de guidage. Une solution élégante consiste alors à prévoir un fil de détection de position enterrée, et à transmettre les informations de commande à l'appareil par l'intermédiaire du câble électrique de puissance 315 qui passe à travers le tuyau. L'action sur la direction dé l'appareil peut alors se faire par exemple de la manière précédemment décrite, qui consiste à bloquer temporairement l'un des moteurs électriques 54 et 55 assurant son déplacement en translation. D'un autre côté, lorsque l'appareil enroule le tuyau, de E vers A par exemple, il peut se guider sur le tuyau lui-même, lequel repose au sol. REVENDICATIONS 1. Appareil d'arrosage du type comprenant un châssis mobile qui supporte une bobine rotative sur laquelle une longueur variable de tuyau est enroulée pour tenir compte des mouvements du châssis par rapport à un poste d'alimentation en eau séparé de l'appareil, le passage entre la bobine et le châssis se faisant par l'arbre creux de la bobine, tandis que des moteurs électriques assurent de manière coordonnée le mouvement du châssis et la rotation de la bobine, caractérisé par le fait qu'un câble électrique (315) est intégré au tuyau, et qu'il est prévu des moyens (318) formant contacts tournants pour ce câble, entre la bobine et le châssis. 2. Appareil d'arrosage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le cable passe à l'intérieur du tuyau, entrant dans celui-ci par un joint étanche tel qu'un presse-étoupe (317) au voisinage de la connexion prévue pour le poste d'eau fixe, et sortant du tuyau par un autre joint étanche tel qu'un presse-étoupe (316), disposé sur la liaison du tuyau à l'arbre creux de la bobine. 3. Appareil d'arrosage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il est agencé pour effectuer un arrosage répétitif en aller-retour sur la même trajectoire. 4. Procédé pour faire passer un câble électrique dans le tuyau d'un appareil d'arrosage selon l'une des revendications précédente, caractérisé par les opérations suivantes a) faire passer l'^extrémité du câble (315) dans un joint peu serré (317) ménagé à une extrémité du tuyau, b) fixer à cette extrémité du câble électrique un corps allongé (319) de section voisine de celle du tuyau en charge, c) connecter la même extrémité du tuyau à un poste d'eau sous pression (A), jusqu'à l'arrivée du corps allongé à l'autre extrémité du tuyau, et d) désolidariser le câble (315) du corps allongé (319). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tuyau est préalablement étendu de façon sensiblement rectiligne. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'on ajuste le serrage du joint pour qu'il permette le coulissement du câble sans fuite d'eau excessive.