Brevet FR2485953A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne une buse de pulvérisation à réglage automatique, pouvant être raccordée à une canalisation véhiculant un liquide. Des dispositifs de pulvérisation ou d'arrosage sont devenus des dispositifs très en vogue pour l'arrosage de certains types de cultures ainsi que pour les pelouses, les parterres et plates-bandes,etc. Ce sont des appareils relativement bon marché, fiables, portables et disposés aisement de manière à couvrir une surface possédant n'importe quelle forme. Cependant ils présentent un inconvénient important leur couverture, c'est-à-dire les dimensions et la forme de la surface qu'un seul dispositif d'arrosage peut arroser, dépendait jusqu a présent de la pression de l'eau dans le réseau, qui n'est presque jamais constante.Ainsi, lorsque la pression est élevée, par exemple lorsque le bassin de retenue d'eau de la région est plein ou bien lorsque le nombre des consommateurs à un instant particulier est faible, la surface couverte par le dispositif d'arrosage est importante et inversement, dans le cas d'une pression faible, les mêmes dispositifs d'arrosage ont une couverture d'arrosage beaucoup plus réduite. Par conséquent,dans le cas d'une pression élevée, une surface irriguée par un certain nombre de dispositifs d'arrosage peut faire l'objet d'un arrosage local excessif du à un recouvrement excessif des surfaces circulaires "balayées" par les dispositifs individuels d'arrosage, tandis que des conditions de pression faible peuvent provoquer un manque local d'arrosage du à la taille excessive de plages "aveugles" non atteintes. Cette situation fut améliorée par l'arrivée, sur le marché, de dispositifs d'arrosage à réglage automatique, du type à tourbillonnement. Cependant ces caractéristiques ne se sont avérées efficaces que lorsqu'elles sont appliquées à des dispositifs d'arrosage en goutte à goutte. C'est pourquoi il s'est avéré que des dispositifs d'arrosage ainsi modifiés possèdent une couverture d'arrosage insuffisante ou un spectre indésirable de gouttelettes, ou les deux. L'un des objets de la présente invention est de supprimer les inconvénients des dispositifs d'arrosage de l'art antérieur et de fournir un dispositif d'arrosage qui soit réglé de façon automatique et dont, par conséquent, la couverture d'arrosage, le débit et le spectre de la taille des gouttelettes soient dans une large mesure non affectés par des variations de la pression d'alimentation du réseau. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'une buse d'arrosage à réglage automatique pouvant être raccordée à une conduite véhiculant un liquide, comportant un boitier, une chambre à tourbillons située à l'inte- rieur du boitier, un dispositif d'entrée produisant des tourbillons et par lequel le liquide pénètre dans la chambre à tourbillons, dont une paroi est constituée par une première surface d'un diaphragme extensible et dont la paroi opposée comporte une ouverture débouchant dans l'atmosphère, la seconde surface du diaphragme étant soumise à la pression régnant dans la canalisation, la buse comportant en outre un rotor disposé dans un espace-d'entraînement et qui est entrainé et -placd en rotation par le tourbillon se propageant dans ledit espace d'entrainement et dont une partie de l'arbre traverse ladite ouverture, et un organe de projection du liquide fixé sur, et entraîné par,ladite partie de l'arbre du rotor sous l'effet de l'action du tourbillon sur le rotor. En se référant alors de manière spécifique et détail lée aux figures annexées, on insiste sur le fait que les particularités représentées ne sont données qu'à titre d'exemple et à des fins d'illustration des formes de réalisation préférées de l'invention et sont présentées avec pour objectif de fournir la description la plus utile et la plus compréhensible des principes et des concepts de la présente invention. A ce sujet on n'a pas recherché une représentation des détails de structure de l'objet de l'invention d'une manière plus détaillée que cela n'est nécessaire pour une compréhension de base de l'invention, la présente description étant considérée en référence aux dessins qui révèlent de façon claire aux spécialistes de la technique la manière dont plusieurs formes de réalisation de l'invention peuvent être obtenues dans la pratique. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement aux dessins annexés une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est une vue partiellement en coupe transversale d'une forme de réalisation de la buse de pulvérisation conforme à l'invention La figure 2 est une vue en plan, partiellement arra chée, de la buse de la figure 1 La figure 3 est une vue de dessous de la plaque de couverture de la buse de la figure 1; et La figure 4 est une vue en perspective du rotor représenté sur la figure 1. En se référant maintenant aux dessins, on y voit représenté, sur la figure 1, un boîtier en deux parties, dont l'élément inférieur 2 est muni d'un piquet amovible 4, au moyen duquel le boîtier peut être fixe dans ou au-dessus du sol. L'élément supérieur du boitier.est constitué sous la forme d'une plaque de couverture 6 à encliquetage brusque et possède une premiere collerette 8 servant à maintenir appliquécontre le fond de l'élément inférieur 2 un diaphragme extensible 10 centré sur la surface du fond par un certain nombre d'appendices saillants 12 espacés sur son pourtour et que l'on voit mieux sur la vue en plan arrachée de la figure 2.La plaque de couverture 6 est en outre équipée d'une seconde collerette centrale 14 définissant l'entrée dans l'espace d'entraînement- 16, dont l'accès est commandé, d'une manière qui sera explicitée de façon plus détaillée cidessous, par le diaphragme 10. L'espace d'entraînement 16 communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'une ouverture 18, que l'on voit mieux sur la figure 3, qui représente une vue de dessous de la plaque de couverture 6. Cette der nière est munie, sur sa face extérieure, d'une partie saillante semblable à un moyeu 20 définissant l'espace 16, comportant l'ouverture 18. Comme on le voit sur la figure 1, la face de la partie saillante 20 est une surface,en pente vers le bas et vers l'intérieur, d'un cône inversé comportant un angle au sommet obtus.A l'intérieur de l'espace d'entraînement 16 se trouve disposé un rotor 22 en forme d'ancre (voir figure 4) comportant un arbre central 24 d'où partent plusieurs bras 26 portant chacun des parties saillantes 28 en forme de pattes d'ancre. La partie supérieure 30 de l'arbre 24 possède un diamètre réduit. A l'état monté, tel que représenté sur la figure 1, l'arbre 24 traverse l'ouverture 18, avec un jeu substantiel, et porte sur son extrémité de diamètre réduit 30, un disque de projection 32. La face inférieure du disque 32 possède une forme conique avec un angle au sommet essentiellement identique à celui de la surface supérieure évasée de la partie saillante 20. Sur la face conique du disque 32 se trouent menagées un certain nombre de fentes essentiellement radiales 34, qui accroissent l'effet de projection. En cours de fonctionnement, la buse de pulvérisation conforme à la présente invention travaille de la manière suivante : par l'intermédiaire d'une tubulure flexible 36, qui est raccordée a la canalisation principale (non représentée), l'eau pénètre dans le dispositif de pulvérisation en remplissant l'espace-annulaire 38 défini par la première collerette 8 de la plaque de couverture 6 et par la paroi intérieure de 1' élément 2 du boîtier. Cependant, pour quitter le dispositif de pulvérisation par l'intermédiaire de l'ouverture de sortie 18 -d'une manière qui sera décrite de façon plus détaillée ci-après- l'eau doit tout d'abord pénétrer depuis l'espace annulaire 33 dans un espace central ou chambre à tourbillons 42.Ceci peut être réalisé par passage dans deux fentes tangentielles 44 (voir egalement la figure 3) dont l'une seulement est visible sur la figure 1. Cette entre tangentielle produit dans la chambre à tourbil lons 42 un mouvement tourbillonnaire qui se propage également dans l'espace d'entralnement-16, en étant renforcé par l'action d'une autre fente tangentielle 46, ménagée cette fois dans la collerette centrale 14. Le rotor en forme d'ancre 22 est entraîné par le mouvement tourbillonnaire de l'eau en propulsion ascendante rapide et met également en rotation le disque de projection 32 auquel il est relié de façon fixe. L'eau, qui circule dans l'espace annulaire existant entre l'arbre 24 du rotor et la paroi d'ouverture 18, pénètre alors dans 'espace conique 48 présent entre le disque de projection 32 et la surface supérieure évasée de la partie saillante 20, en produisant une lame d'eau 50 en forme de champignon, d'une portée considérable. On va maintenant donner une explication concernant le rôle du diaphragme 10 dans le système de rgula- tion automatique de la buse de pulvérisation conforme à l'invention. En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que l'eau pénétrant dans la buse par l'intermédiaire de la tubulure 36 atteint également, par l'intermédiaire d'un renfoncement allongé 40 en forme de gorge, la face inférieure du diaphragme 10, contre laquelle vient par conséquent s'appliquer la pression de la canalisation. Si l'on fermait alors l'ouverture 18, les pressions sur les deux faces du diaphragme extensible 10 seraient égales, étant donné que la valeur totale de la pression de la canalisation serait également appliquée sur la face supérieure du diaphragme. Etant par conséquent égales, ces deux pressions s'annihileraient réciproquement et le diaphragme 10 resterait dans une position aplatie non tendue. Cependant l'eau pénétrant dans la chambre à tourbillons 42 par l'intermédiaire des fentes tangentielles 44 s'échappe ultérieurement par l'ouverture 18, comme cela doit se produire effectivement. Cette sortie d'eau, associée à la chute de pression au niveau des fentes tangentielles 44, 46, provoque une chute de pression dans la chambre à tourbillons 42, ce qui a pour effet que la pression de la canalisation agissant sur la face inférieure du diaphragme 10 provoque le cintrage de ce dernier vers l'intérieur de la chambre à tourbillons 42. Ceci a pour effet que le diaphragme réduit et, de ce fait obture au moins partiellement l'espace central d'entraînement 16, ce qui entraîne une réduction du débit.A son tour, cette réduction de débit entraîne une diminution de la différence de pression agissant sur le diaphragme 10, ce qui permet à ce dernier de revenir vers son état non cintré, ce qui entraîne une réduction de l'effet d'obturation appliqué à l'espace d'entraînement 16, en permettant de ce fait un débit de sortie plus important. Cependant un accroissement du débit de sortie provoque une augmentation de la différence de pression, ce qui à nouveau accroît le cintrage du diaphragme, c'est-àdire l'effet d'obturation. Par conséquent, on voit que le diaphragme oscille autour d'un état d'équilibre qui dépend dans une large mesure de l'élasticité et de la capacité d'extension du diaphragme et qui détermine le débit de sortie de la buse. Pour modifier la couverture d'arrosage et/ou la taille et le spectre des gouttelettes, il est possible de modifier les paramètres suivants : nombre et configuration des fentes 34, y compris leur suppression ; taille de l'espace annulaire entourant l'arbre 24 du rotor ; taille, nombre et position des fentes tangentielles 44 et 46, y compris une suppression possible de la fente 46; et configuration du rotor 22. Bien que le joint à encliquetage brusque présent entre la plaque de couverture 6 et l'élément inférieur 2 du corps soient certainement une solution utilisable, on peut concevoir que d'autres dispositifs de liaison tels que des liaisons filetées ou-des liaisons du type à balonnette auraient une action tout aussi valable. I1 apparaîtra de façon évidente aux spécialistes de la technique que la présente invention n'est pas limitée aux détails des formes de réalisation précédentes représentées et que l'on peut réaliser la présente invention avec d'autres formes spécifiques sans sortir du cadre de ses caractéristiques essentielles et l'on notera par conséquent que les formes de réalisation représentées doivent être considérées à tous points de vue à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs et que toute modification apportée entre dans le cadre de la presente invention. REVENDICATIONS 1. Buse de pulvérisation à réglage automatique, pouvant être rattachée à une canalisation (36) -véhiculant un liquide, caractérisée en ce qu'elle comporte un boîtier (2,6), une chambre à tourbillons (42) située à l'intérieur du boîtier, un dispositif d'entrée (38, 44,46) produisant des tourbillons et par lequel le liquide pénètre dans la chambre à tourbillons (42), dont une paroi est constituée par une première surface d'un diaphragme extensible (10) et dont la paroi opposée comporte une ouverture (18) débouchant dans l'atmosphère, la seconde surface du diaphragme étant soumise à la pression régnant dans la canalisation t36), ladite buse coraportant en outre un rotor (22) disposé dans un espace d'entraînement (16) et qui est entraîné et placé en rotation par le tourbillon se propageant dans ledit espace d'entraînement (16) et dont une partie de l'arbre traverse ladite ouverture (18),et un organe (32) de projection du liquide fixé sur, et entraîné par ladite partie de l'arbre du rotor (22) sous l'effet de l'action du tourbillon sur le rotor 2.Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier (2,6) est constitué de deux éléments pouvant etre verrouillés l'un à l'autre et qui maintiennent en position, entre eux, le diaphragme extensible (10), l'un desdits éléments (6) étant équipé du dispositif d'entrée (38, 44, 46) produisant des tourbillons et munie ladite ouverture (18), tandis que l'autre élément (2) est muni d'un dispositif d'accès (40) permettant de soumettre la seconde surface du diaphragme (10) à la pression de la canalisation, et d'un connecteur pour le raccordement à la canalisation (36) véhiculant le liquide. 3. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rotor (22) possède un arbre rigide d'un diamètre nettement inférieur au diamètre de ladite ouverture (18) et dont l'extrémité, tournée vers la chambre à tourbillons (42), comporte plusieurs appendices saillants (26) sensiblement radiaux offrant une résistance au tour billon et étant entraînés et placés en rotation par ce dernier. 4. Buse de pulvérisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le bord supérieur de ladite ouverture (18) est constitué par la surface d'un cône inversé possedant un angle au sommet obtus. 5. Buse de pulvérisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément (32) realisant la projecr tion du liquide est un disque, dont la face tournée vers la buse possède une forme essentiellement conique dont l'angle au sommet est sensiblement identique à l'angle au sommet de la surface contenant le bord de l'ouverture (18). 6. Buse de pulvérisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la face conique du disque (32) est équipée de plusieurs fentes sensiblement radiales (34). 7. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un (2) des éléments (2fi 6) du boîtier est équipé de moyens (4) pour le montage de la buse de pulvérisation sur ou au-dessus du sol. 8. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entrée d'admission dans l'espace d'entraînement (16) est définie par une collerette (8) et que le diaphragme (10 > règle le jet et le débit de la buse par modification de l'accès du liquide audit espace d'entraînement (16) à travers la collerette (8)-.