Brevet FR2498886A1 — publié le 19820806

L'invention concerne des dispositifs d'arrosage en position statique,comportant un appareil automoteur utilisant en combinaison,une dnergie pneumatique pour permettre les ddplace- ments sur le terrain,et une énergie hydraulique pour assurer la répartition de l'eau en fines gouttelettes sur le secteur prdvu,et d'effectuer la recharge du réservoir d'air comprimé. On connait des appareils mobiles d'arrosage dont les arroseurs sont fixés sur un chariot pour etre alimentés par un tuyau qui snenroule sur un tambour,ou bien qui sont fixés à l'extrémité d'un tuyau qui est tiré par les dits appareils. Les arroseurs équipant ce genre d'appareils sont: - soit du type canon dont les mouvements saccadés ont le grave inconvénient de rdpandre,entre chaque proJection,une masse d'eau importante sur une surface rdduite,ce qui produit une iorte pluviométrie instantanée toujours préjudicia ble au sol et aux plantes. - soit du type tourniquet composé d'au moins deux bras avec lance,dont la réaction des jets d'eau est utilisée pour donner naissance à un couple-moteur qui assure alors le déplacement des appareils,ce qui a pour inconvénient de mouiller une surface circulaire autour des appareils ren- dant le déplacement des dits appareils très difficile, et aussi de réduire la portde des jets d'eau à cause cause de la poeition détaxée des lances nécessaire pour obtenir la dite réaction des jets d'eau. On connait galement,des dispositifs d'arrosage comportant des appareils automoteurs munis de canons alimentés par une tuyauterie avec bouches d'eau, posée directement sur le 801 où elle adhère durant tout le temps de l'arrosage du champ. Comme le guidage des dits appareils s'effectue au moyen de deux roues qui s'appliquent de chaque côté de la tuyauterie,il suffit qu'une pierre,ou une motte de terre, par exemple,se trouve le long de la dite tuyauterie pour que les dites roues soient iaciliment déviées et n'assurent plus la direction,mettant les appareils dans l'impossibilité de continuer l'arrosage. Un objectif de la présente invention est de procurer des dispositifs d'arrosage en position statique,dont les appareils automoteurs,porteurs de lances distribuant-l'eau en fines gouttelettes en un mouvement régulier,puissent obte nir,selonles circonstances,par un réglage du mouvement des dites lances,une pluviométrie instantanée qui évite la détérioration du sol et des plantes tout en conservant la plus grande portée possible des jets d'eau. Un autre objectif de la présente invention est d'obtenir des dispositifs d'arrosage,dont les appareils porteurs de lances,chevauchent,en s'en servant comme moyen de guidage, une tuyauterie avec bouches d'eau,préalablement posée sur le sol,et qui ne risquent jamais un déraillement inopiné, gracie au soulèvement de la dite tuyauterie qui devient alors prisionnière des dits appareils et qui présente toujours les bouches d'eau à l'aplomb du tube vertical alieen- tant les lances des appareils. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen de dispositifs d'arrosage comportant un appareil automoteur possédant t - d'une part,des moyens hydrauliques comprenant un vérin qui a pour mission de transmettre aux lances montées sur des pivots verticaux creux,un mouvement de va-et-vient,de façon totalement indépendante de la réaction des jets d'eau ce qui assure la plus grande portée possible des dits jets, en couvrant un secteur angulaire pouvant atteindre 240 degrés.Un autre avantage est de pouvoir faire varier la vitesse du mouvement de va-et-vient des lances,dont la force d'inertie en fin de course est contrôlée par des amortisseurs,par le réglage de l'alimentation en eau sous pression du dit vérin,en cherchant à obtenir une pluviométrie instantanée comparable à une averse de pluie naturelle,dans le but d'éviter la détérioration des plantes et du sol. Les moyens hydrauliques comprennent aussi une turbine qui a pour mission d'actionmer un compresseur en vue de la recharge d'un réservoir d'air comprimé à IO bars. L'alimentation en eau sous pression de cet ensemble hydraulique se fait par une tuyauterie souple préalablement posée sur le sol et dont les bouches d'eau qui l'équipent sont espacées de la portde du plus long jet d'eau. Pour la mise en route de l'arrosage,cette tuyauterie est placde,manuelle- ment, grâce au dégagement d'un "rond de jambe",sur le diabolo de direotion,pour entre ensuite soulevée au iur et à mesure des déplacements de l'appareil d'une position à une autre, par un rouleau horizontal placé en avant et quatre paires de rouleaux en V qui ont pour mission de diriger correcte- ment les bouches d'eau vers l'aplomb d'un tube vertical coulissant qui est en liaison avec les pivots verticaux creux portant les lances du dit appareil. - d'autre part,des moyens pneumatiques comprenant,d'abord un vérin qui a pour mission d'assurer les déplacements de l'appareil au moyen de deux cliquets,équipant la tige du dit vdrin,qui agissent inversement dans un sens et dans l'autre, sur une chaine en lui imprimant un mouvement continu de rotation qui est alors transmis à un différentiel relié aux roues motrices par des cardans. Iflsuite,un autre vérin qui est muni d'une fourchette coopérant avec un tube vertical óulistant,pour opérer la desvente du dit tube vers la bouche d'eau et en ouvrir le clapet qui libère l'eau destinde aux lances, la turbine et au vérin hydraulique,t ensuite,loreque la quantité d'eau a été rependue par les lances,d'effectuer la remontée du dit tube, ce qui a pour effet d'arrêter l'arrosage par la fermeture du clapet de la bouche d'eau. Toutes ces opérations t avancement de l'appareil, arrêt de celui-ci, descente et remontée du tube coulissant, remise en marche de l'appareil, sont effectuées au mbyen d'un circuit d'air comprimé agissanr sur les divers erganes par l'in- termédiaire de capteurs,de distributeurs et de relais La description suivante se réfère aux dessins annexée qui représentent,sans aucun caractère limitatif,un exemple de réalisation d'un dispositif d'arrosage avec appareil mobile conforme à l'invention. - la fig. I ,une vue en élévation du chariot, - la fig. II ,une vue transversale arrière, - la fig. III ,une vue dudessus de l'appareil, - la fig. IV ,une vue latérale de la direction et du relevage, - la fig. V ,une vue avant de la direction et du relevage, - la fig. VI ,une vue de la tête à cliquets, - la fig. VII ,une vue longitudinale du tuyau avec bouche d'eau, - la fig. VIII,un schéma du circuit pneumatique. Les fig. I - II - III - IV - V et VI représentent à titre d'illustration,un appareil d'arrosage mobile destiné à arroser par aspersion automatiquement des positions statiques se recoupant. Cet appareil comporte un chariot automoteur (I) qui se relie automatiquement aux bouches d'eau (23) équipant le tuyau souple (22) posté sur le sol et constituant la rampe d'alimentation en eau des lances d'arrosage. Le chariot (I) comporte un chassis enjambeur (52) et des organes de locomotion qui sont constituds,de préférence, par deux roues porteuses et motrices (20) qui sont en trainées par chaine et pignons coopérant avec le diffé- rentiel (I9) par des cardane (2I). A l'avant du chariot se trouve la direction associé système de relevage,le tout monté sur pivot (4) avec un "rond de jambe" (5) qui permet l'introduction du tuyau souple sur le diabolo (7) pour la mise en oeuvre de l'arrosage,et son enlèvement en fin de parcours pour changer de rampe. Précédart le diabolo se trouve le rouleau horizontal (6) suivi de quatre paires de rouleaux en V (80a-b-c-d)qui ont pour mission de relever,au fur et à mesure de l'avan dement de l'appareil,le tuyau souple qui coopère alors avecle diabolo (7) pour assurer la direction de l'appareil,et de placer les bouches d'eau (23) en bonne posi tion pour permettre l'introduction du tube vertical cou lissant (27). Cet ensemble est supporté par deux roues d'appui indépendantes (8) et porte une poignée (95) qui permet de diriger manuellement l'appareil d'une rampe à une autre. Le dit chariot porte,dur le dessus, deux traverses (2) qui forment glissière pour recevoir le double chassis enjambeur (52) rdglable en largeur. Le dessous du chariot porte deux glissières à rainure (3),destinées à recevoir et à mettre en position convenable les bouches d'eau (23) lorsqu'elles se présentent. Le dispositif d'alimentation des organes hydrauliques,qui se trouve à l'arrière du chariot (I),comporte une tubulure en trois éléments distincts,dont l'un forme le tube ini6- rieur coulissant (27),qui a pour fonotion de s'introduire dans les bouches d'eau,lors quelles se trouvent à l'aplomb du dit tube, et d'en ouvrir le clapet pour alimenter les organes hydrauliques,dont les lances (50 et 33),la turbine (It) et le vérin (24). Cette opération de descente du tube coulissant (27) est effectuée au moyen du s6rinx pneumatique (28) qui assure également la remontée du dit tube lorsque la quantité d'eau réglée par l'enregistreur (33) aura été déversée sur le terrain. Ce tube coulissant est équipé d'un régulateur de pression (30) qui règle uniformément la pression aux lances quelle que soit la position des bouches par rapport à la conduite générale d'amenée d'eau ou à la source d'eau. Un seoond élément constitue le tube médian fixe (31) qui porte,en aval,une connexion tubulaire (96) alimentant la turbine (II) qui met en route le compresseur (IO) pour recharger en air comprimé le réservoir (9) et aussi l'enregistreur (339. En amont,se trouve une vanne de distribution (32) qui règle l'eau néceqsaire à la turbine,et ensuite, deux autres connexions tubulaires,dont l'une pour le retour de l'eau de la turbine,et l'autre pour l'alimentation de la lance (35).Ce tube médian fixe est muni de deux joints (42a et 42b) qui assurent l'étanchéité du tube coulissant (27) et du pivot creux (4I). Ce pivot vertical creux (41) constitue le troisième élément de la tubulure.Il est muni de deux pignons,dont l'un (37a) coopère par chaine avec le vérin hydraulique (24) par l'in termédiaire d'une crémaillère (25) fixée au bout de la tige du vérin qui entrasse un engrenage (75) accouplé à un pignon (36) pour transmettre au bras (45) portant la lance (50),un mouvement de va-et-vient sur un secteur angulaire de 240 degrds;pgr exemple,ce qui provoque un balayage des jets d'eau.Ltautre pignon (37b) du pivot vertical creux,transmet le même mouvement de va-et-vient à la lance (35) fixée sur la connexion (34) couvrant le même secteur angulaire, par l'intermédiare d'une chaîne.Cette lance (35) a un débit inférieur à celui de la lance (50),suffisant pour parachever arrosage de la zône mal couverte par la lance (50). Cette dernière lance qui est fixée à l'extrémité d'un bras tubulaire d1au meins 6m,(45) a son mouvement de va-et-vient amorti,en fin de course,par des amortisseurs (83 et 84). Le vérin hydraulique (24) est alimenté en eau sous pression par une dérivation du tube fixe (31) dont le robinet(98) régle la vitesse du mouvement de va-et-vient du dit vérin I1 est également possible de modifier le secteur à arroser en ont sur la position de la butée (81) coulissant sur la tige du dit vérin. Selon l'invention,le déplacement da l'appareil tout au long du tuyau souple (22) servant de rampe,est obtenu par le moyen du vérin pneumatique (I2) qui porte une tête à cliquets (I3) constituée par un corps (6I) avec deux cliquets opposés (62a et 62b) maintenus par -deux ressorts (63a et 63b) Cette ttte entraine une chaine (I4) montée sur deax pignons opposés (I5 et I6) et constauiment tendues par des galets(IT). L'arbre mû par le pignon (16) porte un autre pignon (I8) qui coopère par chaîne avec le différentiel (19),pour mettre en mouvement les roues motrices (20) par le moyen de deux cardans (21). Comme le montrent les fig. I - III - IV ,l'appareil dispose d'un système d'arrêt général constitué par un butoir ( 71) fixé à une tringlerie qui ferme le robinet (60), lorsque appareil arrive en fin de parcours et heurte le heurtoir (76),ce qui a pour résultat,en isolant le circuit pnents- tique du réservoir (9),de stopper le dit appareil. L'appareil comporte également une poignée (95) soudée au "rond de jambe" qui permet de diriger manuellement le dit appareil d'une rampe à une autre en se servant du vérin (I2) comme moyen de déplacement. La fig. VII représente un schéma du circuit pneumatique qui combine et contrôle les différents mouvements néces- saire au fonctionnement de l'appareil.On remarque une tubulure (90) qui relie le compresseur (IO) au réservoir (9) en vue de son remplissage en air comprimé à IO bars. L'isolement du réservoir est assuré par l'anti-retour(9I) et par la iermeture du distributeur (D4) relié au relais (R3). A la sortie du rdservoir (9) se trouve un conditionneur (92) qui limite la pression de l'air à 5 bars. L'ouverture du robinet (60) alimente le circuit qui peut être coupé si l'on ferme le dit robinet,comme par exemple, quand l'appareil prend contact aveo le heurtoir (76). L'appareil étant en position de ddpart,à proximité d'une bouche deau,on ouvre le robinet (60) et l'air comprimé, par l'intermédiaire des distributeurs (DI et D2) et des capteurs ( C let C 2 ),met en mouvement le vérin (I2)qui fait avancer l'appareil vers une bouche d'eau (23).Lorsque celle-ci se présente à l'aplomb du tube vertical coulissant (27),la couronne (55) de la bouche d'eau actionne le capteur ( C 3 ) qui,par l'intermédiaire des relais (R I et R 2 ) et du distributeur ( D I ) qui se ferme,fait arrêter le vérin ( I2) ce qui stoppe l'appareil.EN mOme temps,par l'faction de relais (R I ) et du distributeur(13) le vérin ( 28 ) amorce la descente du tube vertical coulissant ( 27 ) vers la bouche d'eau pour en ouvrir le clapet ce qui libre l'eau destinée à l'arrosage et à la mise en marche de la turbine (II ) qui actionne le compresseur ( 10) pour la recharge du réservoir ( 9 ) dont le distributeur ( D 4 ) se trouve ouvert par le relais (R 3 ).Lorsque l'enregistreur de débit ( 33 b entraîné par la turbine,aura enregistré la quantité d'eau prévue pour l'arrosage,il actionnera le capteur (C 4 ) qui, simultanément, provoquera par le relais ( RI ) et le distributeur ( D 3 ) la remontée du tube vertical coulissant ( 27 ) par le moyen du vérin ( 28 ),ce qui aura pour effet de fermer le clapet de la bouche d'eau et d'arrêter ainsi l'arrosage et la turbine, tout en remettant l'enregistreur à zdro,et de remettre en mouvement le vérin ( I2) gracie au relais ( R I ) qui ouvre le distributeur ( D I ) ce qui fait avancer l'appareil. En avançant,l'appareil met la couronne ( 55 ) de la bouche en contact avec le capteur ( C 5 ) qui inverse le relais ( R 2 ) ce qui remet l'ensemble du circuit en position première Et ainsi de suite. Selon l'invention,le tuyau souple (22) est équipé de bouches d'eau (23) de type courant qui peuvent entre séparées des tés qui les portent (26), grâce à un système de fixation à baionnette % 29) avec joint d'dtanchéité (35), On voit que chaque bouche est munie d'une couronne (55) qui a pour mission de guider la dite bouche à l'aplomb du tube vertiual coulissant (27) en suivant la rainure des glissières (3) de l'appareil.Elle comporte également un joint qui assure 1'é- tanchéité du tube coulissant lorsqu'il s'introduit dards la dite bouche pour en ouvrir le clapet,et une collerette (57) en forme d'entonnoir qui facilite l'introduction du tube coulissant dans la bouche d'eau. On a décrit un type d'appareil d'arrosage particulier pour illustrer l'invention. I1 est précisé que cette invenZ tion protège tout dispositif d'arrosage comprenant un appareil automoteur avec rotor Qt au moins une lance entraînée par un mouvement de va-et-vient de façon indépendante de la réaction des jets d'eau, et un système de relevage du tuyau posé sur le sol,qui iait que le dit tuyau devient prisonnier de l'appareil durant tout le temps de l'arrosage du champ. REVENDICATIONS I - Dispositif d'arrosage avec appareil mobile d'arrosage par aspersion,comportant un appareil automoteur avec chariot monté sur chassis enjambeur à deux roues motrices,qui se relie automatiquement,au fur et à mesure de l'avancement de l'appareil,à des bouches d'eau équipant une tuyautera souple posde sur le sol,et qui porte deux lances montées sur bras tubulaires animds d'un mouvement de va-et-vient, caractérisé en ce que le dit appareil comporte des moyens hydrauliques pour entrainer le rotor ,et des moyens pneumatiques pour faire avancer le dit appareil et permettre la liaison avec les bouches d'eau du tuyau souple. 2 - Dispositif d'arrosage selon la revendication' I, caractérisé en ce que le dit appareil comporte une diree- tion associée à un système de relevage du tuyau souple servant de rail,oonstitudepar deux roues indépendantes montées sur 'm "rond de jambe" pivotant qui supporte,en avant,un rouleau-releveur horizontal suivi de quatre paires de rouleaux en V et d'un diabolo qui emprisonne le dit tuyau souple. 3 - Dispositif d'arrosage selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que le rouleau horizontal et les rouleaux en V du système de relevage obligent le tuyau souple,prdalablement posé sur le sol, à s'encastrer dans le diabolo de direction d'où il ne peut plus s'échapper durant le passage de l'appareil, et les bouches d'eau à se positionner pour être achemines dans la rainure des glissières et conduites à l'aplomb d'un tube vertical coulissant qui alimente les lances de l'appareil/ 4 - Dispositif d'arrosage selon les revendications I - 2 - 3, caractérisé en ce que le dit appareil comporte comme moyens hydrauliques,un vdrin à double effet dont la tige entraine une crémaillère coopérant avec un engrenage accouplé à un pignon qui transforme le mouvement de va-etvient du dit vérin en un mouvement semi-circulaite qui est transmis au rotor,lequel imprime aux lances le même mou- vement de va-et-vient pour obtenir un balayage des jets d'eau sur un secteur angulaire choisi. 5 - Dispositif d'arrosage selon les revendications de I à 4, caractérisé en ce que la vitesse de balayage des jets d'eau sortant des lances est réglée par la plus ou moins grande rapidité de mouvement de la tige du vérin hydraulique obtenue en modifiant le débit de l'eau alimentant le dit vérin. 6 ^ Dispositif d'arrosage selon les revendications de I à 5 , caractérisé en ce que le secteur angulaire couvert par les lances,est déterminé par la course de la tige du vérin qui peut être modifiée en changeant la position de la butée de la ditr tige. 7 - Dispositif d'arrosage selon la revendication I caractérisé en ce que l'appareil comporte,comme moyens pneumatiques,un vérin à double effet qui sert à l'avancement du dit appareil,par le moyeu de la tête fixé à l'extrémité de la tige et qui comprend deux cliquets opposés,avec ressort de rappel, attaquant,alternativement dans un sens et dans l'autre,une ohaine qui prend alors un mouvement rotatif continu qui est transmis au différentiel et aux roues motrices du chassis enjambeur. 8 - Dispositif d'arrosage selon les revendications de I à toaractérisé en ce que l'appareil compor- te une tubulure verticale d'alimentation des lances com- pose de trois éléments distincts,dont un tube inférieur coulissant,un tube médian fixe et un tube supérieur tournant constituant le pivot creux ou rotor. 9 - Dispositif d'arrosage selon les revendica- tions de I à 8, caractérisé en ce que l'appareil compor- te,comme autre moyen pneumatique > un second vérin à double effet dont la tige est munie d'une fourchette qui coopbre avec le tube vertical coulissant pour effectuer les mou- vements de descente de ce dit tube vers la bouche d'eau pour en ouvrir le clapet ,et le mouvement de remontée de ce même tube qui provoque la fermeture de la dite bouche. IO - Dispositif d'arrosage selon les revendications de I à 9 ,caractérisé en ce que l'appareil comporte comme autre moyen hydraulique,une turbine qui a pour mis sion de mettre en mouvement un compresseur en vue de recharger un réservoir en air comprimd,et d'actionner un enregistreur de débit II - Dispositif d'arrosage selon l'une quelconque des revendications de I à 10, caractérisé en ce que l'appareil comporte un circuit d'air comprimé alimenté par un réservoir et qui met en mouvement le vérin d'avanvement par le jeu d'un distributeur et de deux capteurs, jusqunau moment où une bouche d'eau,se présentant à l'aplomb du tube vertical coulissant ,actionne un autre capteur qui provoque,par le jeu de relais,l'arr8t du vérin d'avanoement,ce qui stoppe l'appareil,et en même temps,met en oeuvre le second vérin pneumatique qui fait descendre le tube vertical coulissant vers la bouche pour en ouvrir le clapet qui libbre l'eau en vue d'alimenter les vannes et mettre en mouvement la turbine hydraulique et le vérin hydraulique.Lors que la quantité d'eau a été déversée sur le terrain,l'enregistreur de débit agit eur un capteur qui fait inverser , par l'intermédiare des releis,les précédentes opérations , d'où arrêt de l'arrosage et remise en marche de l'appareil. I2 - Dispositifd 'arrosage selon les revendications de I à I2, catactérisé en ce que les bouches d'eau de type courant qui équipent le tuyau souple,sont munies d'une couronne qui s'encastre dans la rainure des glissières pour se positionner à l'arrêt de l'appareil, et d'une collerette en forme d'entonnoir qui sert à diriger le tube vertical coulissant vers l'intérieur de la bouche d'eau . Un joint hydraulique assure l'étanchéité de l'ensemble.