Brevet FR2516988A1 — publié le 19830527

VALVE PILOTE POUR INSTALLATION D'IRRIGATION PAR GICLEES AUTO-NETTOYANTE ET AUTO-COMMANDEE L'invention se rapporte aux installations d'irrigation par giclées, du type auto-nettoyant et auto-commandé, c'est-àdire dans lesquelles l'eau est éjectée de manière intermittente, à grande vitesse et sous pression, ce qui expulse les impuretés et évite l'obturation des orifices et supprime la nécessité d'utiliser un dispositif de filtrage, et dans lesquelles des valves d'émission, normalement fermées, ne s'ouvrent que lorsqu'elles reçoivent une impulsion hydraulique provoquée par une valve pilote. Dans une installation connue de ce type, les valves d'emis- sion sont connectées en série suivant une boucle fermée qui part de la valve pilote et y aboutit. Dans une première phase du cycle de fonctionnement, dite de mise sous pression de l'installation, les valves d'émission sont fermées et la pression d'alimentation, transmise de l'entrée à la sortie de la valve pilote, provoque la dilatation contrôlée des tuyaux de liaison. La pression se propage progressivement le long de la boucle, jusqu'à la chambre de retour de la valve pilote et la membrane de celle-ci déplace progressivement le piston correspondant.Dans une seconde phase du cycle, dite de décharge séquentielle, l'arrivée d'eau dans la valve pilote étant fermée et les portions de tuyaux étant successivement mises à l'échappement, l'eau accumulée dans lesdites portions de tuyaux est libérée rapidement par chaque valve d'émission. Cette installation connue présente l'inconvénient, pour réaliser une ligne d'irrigation ayant une certaine longueur, d'utiliser une longueur double de tuyaux pour fermer la boucle, et celui de nécessiter l'emploi d'autant de valves pilotes, donc d'arrivées d'eau, qu'il y a de lignes dlirri- gation. La présente invention se propose de réaliser une valve pilote sans retour, agencée de manière à pouvoir commander cycliquement, sur une ligne d'irrigation ne formant pas de boucle fermée, l'exécution successive des deux phases visées ci-dessus. L'avantage résultant est qu'une valve pilote unique peut, à partir d'une seule arrivée d'eau, commander plusieurs lignes d'irrigation par giclées du type alito-nettoyant, ne comportant chacune que la longueur de tuyau qui correspond à la longueur de la ligne. La valve suivant l'invention comporte un corps principal dans lequel se déplace un piston principal dont les faces respectives sont associées avec une première et une seconde chambres, ledit corps principal étant muni d'un orifice d'entrée d'alimentation, d'un orifice de sortie active et d'un orifice d'échappement, et est - un organe de sélection agencé, dans ledit corps principal, pour obturer ,normalement la communication entre ledit orifice d'entrée et lesdits orifices de sortie et d'échappement, pour subir un premier déplacement au cours duquel il établit la communication entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie et un second déplacement au cours duquel il supprime la communication entre l'orifice d'entrée et l'oxi- fice de sortie et établit la communication entre l'orifice de sortie et l'orifice d'échappement, - un organe d'aiguillage agencé pour établir une communication entre l'orifice d'entrée et l'une ou l'autre desdites première et seconde chambres et pour effectuer la commutation de ladite communication à la fin de chacun desdits premier et second déplacements, et - des moyens de commander le premier déplacement lorsque le piston principal se déplace dans le corps principal dans un premier sens et de commander le second déplacement lorsque le piston principal se déplace dans le corps principal dans un second sens opposé au premier. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après. Au dessin annexé : la figure 1 représente une valve conforme à un mode d'exécution préféré de l'invention, en coupe suivant AA de la figure 2 la figure 2 est une coupe suivant DD de la figure 3 la figure 3 est une vue de côté, suivant BB de la figure 2 la figure 4 est une vue de dessus, suivant CC de la figure 2 la figure 5 est une vue de détail qui montre, en coupe suivant DD de la figure 3, le disque de distribution que comporte la valve et, schématiquement, la partie en regard du corps de la valve et les conduites qu'elle comporte ; la figure 6 est un schéma destiné à illustrer le fonc tionnement de la valve ci-dessus, à la fin de phase d'admission ;; la figure 7 illustre le fonctionnement de la valve au début de la phase d'échappement la figure 8 est un schéma destiné à illustrer le fonc tionnement à la fin de la phase d'échappement et la figure 9 illustre le fonctionnement au début de la phase d'alimentation. On voit que la valve représentée au dessin comporte un corps principal 1 et un corps accessoire 2 jouant -le rôle d'un organe de commande du mouvement du piston double 3 logé dans le corps 1. Le piston 3 compote une tige 20 formant, dans sa partie médiane, un logement 201 dans lequel est monté solidaire un axe 202 aux extrémités duquel s'articule une biellette 5. Celle-ci est rendue solidaire, par une goupille 34, de l'axe 6 qui entraîne lui-même en rotation un disque de distribution 7, par l'intermédiaire d'une clavette 8. Si l'on se réfère aux figures 2 et S, on voit que le disque 7 est monté dans un logement cylindrique du corps 1, dans lequel il peut tourner avec un faible jeu. La première face du disque est au contact de l'eau contenue dans une chambre 39 elle-meme en communication avec la source de pression par un orifice 12, et sa seconde face-est en contact étanche avec le fond plan 101. La communication entre les deux faces du disque 7 est principalement constituée par une fenetre 15 dont le contour apparaît clairement en trait plein aux figures 4 à 9. Sur sa deuxième face susvisée; le disque 7 est muni d'un évidement creusé dans son épaisseur et dont le contour apparait le mieux, représenté en pointillé, aux figures 7 et 9. On voit que cet évidement comporte une partie 35 ayant grossièrement la forme d'un secteur annulaire relativement large délimité par deux arcs de cercles concentriques avec le disque et prolongé, du côté de l'arc de cercle le plus petit, par une partie étroite en arc de cercle 351. La partie du corps 1 qui se termine par le fond 101 est, de son côté, munie d'un certain nombre de passages disposés de manière telle que la fenetre ou l'évidement du disque puisse, au cours du mouvement de celui-ci, venir en communication avec lesdits passages, à savoir - un passage 22, représenté en pointillé aux figures 7 et 9, en communication, dans le corps 1, avec un orifice de sortie 13 de la valve (visible aux figures 1, 3, 59 ; - un passage 36, représenté en pointillé aux figures 7 et 9, en communication, dans le corps 1, avec un orifice d'échappement 37 de la valve (visible aux figures 2 et 3) - deux orifices 29 et 34, respectivement en communication, dans les corps assemblés 1 et 2, avec des canalisations intérieures 14 et 33, comme on l'expliquera dans la suite. On voit à la figure 2 que la chambre 39 débouche sur un orifice 18 lequel est relié, par une canalisation non figurée, à une entrée 19 que comporte le corps 2 dans sa région centrale (figures 1 et 3). Le corps 2 (figure 1) comporte deux pistons 30 et 31 solidaires d'un axe à tiroirs 32 comportant des portions évidées alternant avec des portions non évidées. Le piston 30 définit une chambre supérieure 27, en communication avec la canalisation 33 déjà mentionnée et une chambre inférieure 180, en communication avec un orifice d'échappement 11. Le piston 31 définit une chambre inférieure 23, en communi- cation avec la canalisation 14 déjà mentionnée, et une chambre supérieure 10, en communication avec un orifice d'échappement 24. La partie centrale du corps 2, située entre les chambres 180 et 10 et logeant l'axe à tiroirs, est munie, en plus de l'entrée 13 déjà mentionnée, de deux canalisations 9 et 42, qui sont respectivement reliées (voir figure 1), à l'intérieur des corps 1 et 2, aux chambres supérieure 4 et inférieure 28 du piston 3.Les canalisations 9, 19 et 42 aboutissent à des chambres annulaires respectives 38, 25 et 26 ménagées dans des entretoises 40 (figure 1) munies de joints toriques qui assurent la fermeture étanche du passage entre l'axe 32 et l'entretoise lorsque celle-ci se trouve en regard d'une portion d'axe non évidée ; autrement dit, suivant la position de l'axe 32, il s'établira ou non une communication, par un tiroir, entre deux chambres annulaires successives, ce qui est illustré par les figures 6 et 8 où les pistons 30-31 sont respectivement en position extrême basse et en position extrême haute. Revenant à la figure 1, on voit qu'à la partie supérieure du corps 2, une entretoise 41 fait office de cylindre pour le piston 30, tout en assurant le maintien des entretoises 40. On va maintenant expliquer le fonctionnement de la valve au cours d'un cycle complet (qui durera 10 à 15 secondes par exemple). On se réfèrera à cet effet, aux figures 6 à 9, dans lesquelles on n'a représenté, d'une manière d'ailleurs schématique, que le corps 2, la partie supérieure du corps 1, le disque de distribution 7 et les canalisations qui raccordent ces trois organes. Au moment de la mise en service de l'installation, la pression d'eau constante, arrivant par l'orifice 12, pénètre dans la chambre 39 (figure 2) et sort d'abord par l'orifice 18. Comme celui-ci est relié à l'entrée 19, du corps 2, l'eau pénètre dans la chambre 25. Pendant toute la phase d'admission de l'eau, les pistons 30 et 31 du corps 2 sont dans la position basse représentée aux figures 6 et 9. La chambre 25 est donc reliée à la chambre 26, si bien que l'eau sous pression arrive à la canalisation 42 et pousse le piston 3 vers le haut. Pendant cette montée du piston 3, le disque 7 est entraîné par la tige 20 et la biellette 5 dans le sens de la flèche des figures 6 et 9. A la figure 9, on a représenté le début de la phase d'admission : le piston 3 est en position basse. La pression qui règne dans la chambre 4 passe par la canalisation 9 et, compte tenu de la position haute des pistons 30-31 qui fait que les chambres annulaires 38 et 180 sont en communication, cette pression est mise à l'échappement par 11. La pression constante d'alimentation, qui règne dans la chambre 39, est transmise par la fenêtre 15 au passage 22 dès que, comme le montre la figure 9, ladite fenêtre commence à se placer au moins partiellement en face dudit passage. A ce moment, l'eau commence donc progressivement à être envoyée à la sortie 13, elle-meme reliée aux lignes d'irrigation. A la fin de sa rotation, c'est-à-dire lorsque le piston 3 est en fin de course haute, le disque occupe la position représentée à la figure 6, qui correspond à la fin de la phase d'admission. On voit que, non seulement l'alimentation des lignes d'irrigation continue, mais, qu'en outre, la fenêtre 15 se trouvant en face de l'orifice 29, l'eau sous pression est transmise, par 14, vers la chambre 23 du corps 2. I1 en résulte un déplacement brusque des pistons 31 et 30 vers leur position haute. Pendant ce déplacement, le piston 3 se trouvant encore en fin de course haute, la pression qui règne dans la chambre 27 est transmise par 33 à l'orifice 34 du corps 1. Cet orifice étant alors, comme le montre la figure 6, en face de la partie étroite 351 de l'évidement 35, ladite pression est transmise par la partie large de l'évidement, au passage 36 du corps 1, pour sortir finalement par l'orifice d'échappement 37. En résumé, pendant la phase d'admission (figure 6), les pistons 30 - 31 sont en position basse, et la pression. d'admission est transmise par l'organe d'aiguillage 32 - 30 - 31 à la chambre inférieure du piston de l'organe principal 1-3. Ce dernier entraîne le disque en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que celui-ci assure la communication entre l'orifice d'admission de l'eau d'alimentation et l'orifice de sortie dtirrigation que comporte l'organe principal 1 - 3. En fin de course haute du piston de l'organe principal, la pression d'alimentation est transmise, par le disque et le passage 29 correspondant du corps 1, à la chambre inférieure 23 du piston 31 de l'organe d'aiguillage, si bien que ce dernier passe brusquement en position haute. Dans cette position de fin de course haute des pistons 30 - 31, illustrée par la figure 7, la pression d'admission arrivant par 19 va être transmise par les chambres annulaires communicantes 25 - 38 et la canalisation 9, à la chambre supérieure 4 du piston 3, si bien que celui-ci va amorcer sa descente. Pendant cette descente, les pistons 30-31 restent en position de fin de course haute, mais la rotation du disque 7, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (flèche de la figure 7) a pour effet : tout d'abord, de faire cesser progressivement la communication entre la fenêtre 15 et le passage 22, donc de supprimer progressivement la pression dans les lignes d'irrigation ; puis, au bout de quelques secondes, l'évidement 35 étant lui-même venu en face du passage 22 comme le montre la figure 8, d'autoriser 11 eau contenue dans les lignes d'irrigation à pénétrer dans le passage 36 pour sortir à l'échappement en 37 et, en même temps, de mettre également à l'échappement, par l'évidement 35, alors en regard de l'orifice 29 et le passage 36, la chambre inférieure 23, ce qui va être nécessaire pour la descente ultérieure des pistons 30 - 31. I1 se crée ainsi une dépression d'environ 20 z dans les canalisations d'irrigation, ce qui suffit pour la mise en action des valves d'émission de l'installation. Pendant la descente du piston 3, l'eau contenue dans la chambre 28 est transmise par 42 à la chambre annulaire 26, elle-même en comunication avec la chambre annulaire 10, donc avec l'échappement 24. En fin de course basse du piston 3, le disque 7 est dans la position extrême de la figure 8, dans laquelle l'eau sous pression, transmise à travers la fenêtre 15 alors située en face du passage 34, est envoyée, par la canalisation 33, dans la chambre 27 : il en résulte que les pistons 30 - 31 sont brusquement poussés vers le bas. Pendant leur descente, la pression dans la ch-ambre 180 est mise à l'échappement par 11, tandis que celle qui règne dans la chambre 23 est mise à l'échappement par 14 et 37, comme on l'a expliqué ci-dessus. On se retrouve, lorsque les pistons 30 - 31 sont en position basse, au début de la phase d'admission (figure 9). En résumé, les phases d'admission et d'échappement sont déterminées par la position du disque 7, elle-même liée au mouvement du piston principal 3. Pendant l'admission, le piston 3 est en montée et le disque 7 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. I1 met alors l'entrée d'admission de la valve en communication avec la sortie active de celle-ci. Pendant la phase d'échappement, le piston 3 est en descente et le disque 7 tourne en sens contraire des aiguilles d'une montre. I1 met alors la sortie active de la valve en communication avec l'échappement de la valve. Le mouvement du piston 3, au lieu d'être déterminé directement par l'arrivée d'eau sous pression et par l'arrivée de la pression dans une chambre liée à une canalisation de retour comme dans l'installation connue susvisée, est ici commandé par l'organe d'aiguillage : à cet effet, à la fin de chacune des deux phases d'admission et d'échappement, le disque, en position de fin de course dextrorsum ou sinistrorsum, met l'un des deux passages 29 ou 34 du corps principal 1 en communication avec l'une des chambres extrêmes 23 ou 27 de l'organe d'aiguillage, si bien que les pistons de ce dernier passent brusquement de l'une de leurs positions de fin de course à l'autre. Il en résulte que la pression d'alimentation, qui est aiguillée, par l'organe daiguil- lage, vers l'une ou l'autre des deux chambres 4, 28 associées au piston principal 3, est commutée, ce qui a pour effet de commander l'inversion du mouvement du piston 3. On notera que l'écart angulaire entre les positions extrêmes du disque 7 illustrées par les figures 6 et 8, est inférieur à 900. Il va de soi que les fonctions éventuelles qui viennent d'etre décrites pourraient être remplies par d'autres organes équivalents au piston principal, au dispositif d'en traînement du disque par le piston principal, au disque et à l'organe d'aiguillage qui ont été décrits et illustrés, sans pour cela s'écarter de l'esprit de l'invention. Revendications de brevet. 1. Valve pilote pour installation d'irrigation par giclées auto-nettoyante et auto-commandée comportant un corps principal (1) dans lequel se déplace un piston principal (3) dont les faces respectives sont associées avec une première (4) et une seconde (28) chambres, ledit corps principal étant muni d'un orifice (12) d'entrée d'ali-mentation, d'un orifice (13) de sortie active et d'un orifice (37) d'échappement, caractérisée par - un organe de sélection (7) agencé, dans ledit corps principal, pour obturer normalement la communication entre ledit orifice d'entrée (12) et lesdits orifices de sortie (13) et d'échappement (37), pour subir un premier déplacement au cours duquel il établit la communication entre l'orifice d'entrée (12) et l'orifice de sortie (13) et un second déplacement au cours duquel il supprime la communication entre l'orifice d'entrée (12) et l'orifice de sortie (13) et établit la communication entre l'orifice de sortie (13) et l'orifice d'échappement (37), - un organe d'aiguillage (2 - 30 - 31j agencé pour établir une communication entre l'orifice d'entrée (12) et l'une ou l'autre desdites première (4) et seconde (28) chambres et pour effectuer la commutation de ladite communication à la fin de chacun desdits premier et second déplacements, et - des moyens (20 - 6 - 5 - 8) de commander le premier déplace cement lorsque le piston principal (3) se déplace dans le corps principal (1) dans un premier sens et de commander le second déplacement lorsque le piston principal (3) se déplace dans le corps principal (1) dans un second sens opposé au premier. 2. Valve pilote selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'aiguillage comporte un corps accessoire (2) dans lequel se déplace un double piston (30 - 31) définissant, aux deux extrémités dudit corps accessoire, deux chambres extrêmes (27 - 23) et que l'organe de sélection (7) est agencé pour mettre en communication, à la fin de chacun de ses deux déplacements, l'orifice d'entrée (12) avec l'une Qu l'autre des deux dites chambres extrêmes (27 - 23) afin de provoquer ladite commutation. 3. Valve pilote selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit organe de sélection est un disque (7) entraîné en rotation, dans un sens ou dans l'autre, par la tige (20) du piston principal (3), et muni d'une fenêtre (15) agencée pour pouvoir venir en regard, soit d'un premier passage (22) ménagé dans le corps principal (1) et en communication avec l'orifice de sortie (13), soit d'un premier orifice (29), ménagé dans le corps principal (1) et en communication avec l'une (23) desdites chambres extrêmes, soit enfin d'un second orifice (34), ménagé dans le corps principal (1) et en communication àvec l'autre (27) desdites chambres extrêmes ; et que ledit disque (7) comporte, sur sa face en regard dudit premier passage (22) et desdits premier et second orifices (29 - 34), un évidement (35) agencé pour mettre en communication, soit le second orifice (34) avec un second passage (36) ménagé dans le corps principal (1) et lui-meme en communication avec l'orifice d'échappement (37), soit le premier passage (22) et le premier orifice (29) avec le second passage (36). 4. Valve pilote selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit corps accessoire (2) possède un orifice (19) d'admission de la pression relié audit orifice d'entrée (12) un premier (9) et un second (42) orifices de commande respectivement reliés à la première (4) et à la seconde (28) chambres du corps principal (1), et un premier (11) et un second (24) orifices d'échappement, et que ledit double piston (30 - 31) possède un axe à tiroirs (32) agencé pour mettre en communication, dans une première position extreme, le premier (9) orifice de commande avec le premier (11) orifice d'échappement et l'orifice (19) d'admission avec le second (42) orifice de commande et, dans une seconde position extreme, l'orifice d'admission (19) avec le premier (9) orifice de commande et le second (42) orifice de commande avec le second (24) orifice d'échappement. 5. Installation d'irrigation par giclées auto-nettoyante et auto-commandée, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plusieurs lignes d'irrigation ne formant pas de boucle fermée, commandée par une valve pi-lote unique conforme à l'une des revendications 1 à 4.