Brevet FR2525923A1 — publié le 19831104

La présente invention concerne des pulvérisa- teurs comportant des atomiseurs rotatifs et s'applique no- tamment, mais non exclusivement, aux équipements agricoles de pulvérisation sur les cultures. Des Pulvérisations de liquides sont appliquées aux cultures et aux terrains agricoles pour tout un ensemble de raisons, mais leur utilisation principale est celle de l'application de pesticides qui peuvent être des herbicides, des insecticides ou des fongicides Pour l'uti- lisation efficace de ces produits relativement coûteux, il est important que les gouttelettes du jet de pulvérisation possèdent une taille convenant à leur ap- plication et, de façon idéale, les gouttelettes devraient posséder une taille uniforme. L'importance du réglage de la taille des goutte- lettes est que, si ces gouttelettes possèdent une taille trop importante, elles n'assurent pas un recouvrement uni- forme des feuillages ou d'autres surfaces sur lesquelles doit s'effectuer la pulvérisation, et elles tombent égale- ment trop rapidement au sol De même on a tendance à uti- liser une quantité excessive de liquide D'autre part, si la taille des gouttelettes est trop faible, ces dernières seront trop aisément emportées par le vent et même leur dis- tribution uniforme sur la surface, o doit s'ef- fectuer la pulvérisation, est altérée C'est pourquoi il existe une gamme optimum dans laquelle on obtient une distribution uniforme et une consommation minimale de pro- duit liquide, cette gamme incluant habituellement des dia- mètres de gouttes compris entre 200 et 500 microns. Les pulvérisateurs classiques à atomiseurs sous pression ne permettent pas d'obtenir des petites gouttelet- tes d'une taille uniforme, si bien que l'on préfère utiliser des atomiseurs comportant des disques ou des cônes creux. Le liquide est envoyé au centre du disque ou du cône de l'atomiseur et la rotation provoque une migration du liqui- de vers la périphérie, à partir de laquelle ce liquide est évacué sous la forme d'une série de gouttelettes Le dis- que ou le c 6 ne de l'atomiseur comporte avantageusement un pourtour en dents de scie, de sorte que le liquide est éva- cué par une série de pointes de faibles dimensions et il peut être prévu des rainures radiales servant à amener le liquide au niveau de ces pointes Un tel agencement est ba- sé sur l'observation du fait que l'on obtient les meilleurs résultats en ce qui concerne la taille des gouttes et l'uni- formité de ces dernières, lorsque le liquide sort -des poin- tes sous la forme de filamentsdisoentinus qui se rompent en formant des gouttelettes après avoir quitté l'atomiseur. Afin d'obtenir une distribution uniforme du jet de pulvérisation à partir d'un atomiseur rotatif, il est nécessaire d'envoyer le liquide au disque ou au co- ne formant la pièce rotative, de manière que la distribution sur la périphérie, à partir de laquelle le liquide quitte l'ato- miseur, soit aussi uniforme que possible Ces dispositions consistent à prévoir un arbre creux à travers laquelle le li- quide est évacué par une ouverture radiale en direction de la surface tournante voisine de la pièce rotative, mais ce- ci peut conduire à une alimentation irrégulière de la par- tie intérieure de la pièce rotative et par conséquent, de façon similaire, à une distribution non uniforme sur la pé- riphérie. C'est pourquoi le but de la présente invention est de fournir un pulvérisateur du type comportant un atomi- seur rotatif, dans lequel l'alimentation du liquide à la sur- face d'une pièce rotative de l'atomiseur est réalisée d'une manière particulièrement efficace, ce qui permet d'obtenir une distribution uniforme du jet de pulvérisation ainsi qu'une taille uniforme de gouttelettes. Conformément à la présente invention il est pré- vu un pulvérisateur comportant un atomiseur rotatif incluant une pièce rotative périphérique circulaire, sur une surface de laquelle le liquide devant être pulvérisé est envoyé au niveau d'une zone circulaire située à l'intérieur de la pé- riphérie de ladite pièce, et des moyens pour l'envoi du li- quide à la pièce rotative, oeportant un organe rotatif ajouré, à l'intérieur duquel le liquide est envoyé, en cours d'uti- lisation, et un distributeur rotatif entourant ledit organe rotatif ajouré, et possédant une surface circulaire de forme divergente sur laquelle le liquide est déposé à partir de l'organe rotatif ajouré, l'organe rotatif ajouré possédant un bord périphérique extérieur situé au voisinage de la sur- face circulaire du distributeur rotatif et intérieurement du point de vue radial par rapport à cette surface. De préférence la pièce rotative possède une surfa- ce tronconique qui est munie de rainures s'étendant en direc- tion du bord périphérique. L'agencement est tel lors de l'utilisation que le liquide est envoyé à l'intérieur de l'organe rotatif ajou- ré et est évacué à travers ce dernier en étant dirigé sur la surface entourante du distributeur rotatif et circule vers l'extérieur sur cette surface, sous la forme d'un film uni- forme'par suite de l'action de la force centrifuge, de ma- nière à être réparti uniformément dans lesrainures situées sur la zone circulaire de la pièce rotative, puis circule le long des direction du bord périphérique, au ni- veau duquel il est évacué sous la forme de gouttelettes. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un pulvérisateur comportant un atomiseur rotatif constitué con- formément à l'invention; et la figure 2 représente une vue en coupe transver- sale d'un pulvérisateur similaire possédant un él&ment de raccordement réalisé différemment. En se référant à la figure 1, on y voit représen- té un pulvérisateur comportant des pièces fixes et mobiles. Les pièces fixes comprennent un ensemble de logement et de montage de paliers, cet ensemble étant monté, en cours d'uti- lisation, sur une structure appropriée telle qu'un mât, et il existe un système d'alimentation du liquide devant être pul- vérisé, qui peut atteindre le pulvérisateur par l'intermé- diaire d'un tuyau souple Le pulvérisateur convient a une utilisation seul ou avec d'autres pulvérisateurs identiques pour effectuer des pulvérisations sur des cultures et a été conçu de manière à fournir une distribution de li- quide sous la forme de gouttelettes, dont la taille est aus- si uniforme que possible La partie constituant l'atomiseur rotatif tourne de préférence à une vitesse très élevée, par exemple de lors de 20000 tr/mn et ceci permet une évacuation du liquide sous la forme de gouttelettes possédant une tail- le de l'ordre de 35 à 40 microns La direction du jet de pul- vérisation est normalement soit horizontale, soit dirigée vers le haut par exemple pour réaliser une pulvérisation sur des arbres, mais dans certains cas il est nécessaire d'avoir un jet de pulvérisation dirigé vers le bas et le pulvérisa- teur représenté est destiné à être utilisé avec n'importe quelle orientation. La figure 1 représente le pulvérisateur compor- tant des parties fixes incluant un logement de paliers 10 en forme decoupeet dans lequel sont logés deux paliers 11 en contact réciproque, qui possèdent chacun des pistes in- térieure et extérieure de roulement respectives Ces pa- liers sont maintenus en place par un organe 12 fixé par des vis 13 L'organe 12 comporte une partie encastrable tubulaire qui s'engage à l'intérieur du loge- ment de paliers 10 et est situé contre la piste extérieure de roulement de l'un des paliers 11 De cette manière les paliers sont positionnés axialement Les paliers sont mon- tés à force dans le logement 10 de manière à empêcher toute rotation des pistes extérieures de roulement. L'organe 12 comporte une série de trous 14 qui s 'ouvrent à 1 'intérieur du logement des paliers En cours d'utilisation, une dépression est crééeau niveau de l'extré- mité supérieure ouverte d'un tube intérieur 15 et ceci en- traîne une circulation d'air à travers les trous 14 qui contribue à empêcher le liquide de refluer vers le bas de l'arbre en direction du palier à billes et à permettre un drainage du liquide en excès, comme cela sera décrit plus loin. L'organe 12 comporte une partie saillante cylin- drique possédant un petit trou central contenant le tube in- térieur 15 Sur son extrémité éloignée du logement 10 des paliers, cette partie saillante est filetée de manière à re- cevoir un adaptateur 16 servant au raccordement d'un tuyau souple (non représenté), par l'intermédiaire d'un raccorde- ment classique du type en forme de sapin. L'adaptateur 16 enserre l'extrémité du tube inté- rieur 15 et est b Xoqué de façon étanche dans le prolongement de l'organe 12 au moyen d'un joint torique 17 qui est enser- ré entre l'extrémité de l'adaptateur 16 et une embasei é- nagée dans le prolongement de l'organe 12 Lors du serrage du joint torique, ce dernier est fermement pressé contre le tube intérieur et agit ainsi à la manière d'une olive. Un manchon de fixation 18 en caoutchouc servant à amortir les vibrations entoure le prolongement cylindri- que de l'organe 12 et permet à l'ensemble du dispositif d' être monté sur le mât ou une autre structure. La partie formant atomiseur rotatif du pulvéri- sateur comporte une turbine 19 munie de trois pales, bien qu'il soit possible d'utiliser d'autres nombres de pales Cet- te turbine est montée sur une pièce rotative 20 qui possède une forme tronconique et qui est munie d'un embout saillant s'étendant à partir de son extrémité la plus étroite L'em- bout saillant, qui est creux, est fileté à son extrémité et reçoit un écrou 21 et une rondelle de blocage 21 a, par lesquels l'embout saillant est bloqué dans la piste intérieure de roulement des paliers 11 La cavité intérieure de l'embout saillant de la pièce rotative 20 possède une taille supérieure à celle du tube intérieur 15 de la pièce fixe du pplvérisateur, de sorte qu'il existe un jeu autour du tube qui s'étend directement à travers cet embout sail- lant L'embout saillant s'étend à l'intérieur de la partie en forme de coue formée par la pièce tronconique et le tube intérieur se prolonge sur une courte distance au-delà de cette partie. Sur cette partie de l'embout saillant de la pièce 20 se trouve emmanché par serrage avec frottement ou d'une autre manière un organe rotatif ajouré 22 qui par con- séquent tourne avec la pièce rotative 20 Cet organe possè- de la forme dl'un petit coaposant cylindriqoe fermé à son extr&mité té et dont la paroi comporte les fentes radiales Les fen- tes peuvent cependant être remplacées par une série de fentes de trous ou d'autres ouvertures équidistantes Les fentes s'étendent depuis l'extrémité fermée du composant et se ter- minent essentiellement au niveau de l'extrémité de l'embout saillant de la pièce 20, comme représenté sur la figure 1. Un distributeur rotatif 23 entoure et enserre solidement l'organe rotatif ajouré 22 Le distributeur possède la forme d'une coupelle tronconique qui est renver- sée par rapport à la coupelle tronconique de taille plus im- portante formée par la pièce rotative 220 Pour retenir le dis- tributeur rotatif 23 parson extrémité fermée la plus étroi- te reposant sur la partie supérieure de l'organe rotatif ajouré 22, il est prévu un écrou 24 serré sur une partie fi- letée (non représentée) ménagée en totalité sur l'extré- mité de l'organe rotatif ajouré 22 Par conséquent le distri- buteur 23 tourne avec l'organe 22 et dont également avec la pièce rotative 20. La surface intérieuredu distributeur rotatif 23 est lisse afin de permettre la formation d'un film de li- quide possédant une épaisseur uniforme sous l'effet de la force centrifuge, mais diverge vers l'extérieur et se ter- mine par un bord périphérique circulaire relativement min- ce 25 qui est disposé, tout en en étant écarté, à proxi- mité de la surface intérieure de la pièce rotative 20 - Tout comme la surface intérieure du distribu- teur, la surface intérieure de la pièce rotative 20 diver- ge vers l'extérieur, mais possède naturellement une pente opposée La surface intérieure est rainurée (bien que cela ne soit pas représenté sur le dessin) et les rainures s'étendent essentiellement dans des plans radiaux comme ce- la est décrit dans la description de la demande de brevet britannique publiée No 2 026 904 A Les Ltkinuresse terminent au niveau du bord périphérique de la pièce rotative 20 par une série de pointes Les rainures sont alignées avec les pointes respectives et il y a, dans le cas d'un exemple typique, 360 rainures et dents correspondantes La forme des dents peut cependant être dissymétrique comme cela est re- présenté est décrit dans la description du brevet britan- nique NO 2 004 204 B Hormis en ce qui concerne le tube in- térieur 15 et le palier et les vis, les différentes pièces peuvent être avantageusement réalisées en matière plastique. En cours d'utilisation, le liquide est envoyé sous pression à travers l'adaptateur 16 et dans le tube in- térieur 15 A partir de l'extrémité du tube intérieur fixe, le liquide est éjecté par la force centrifuge depuis l'inté- rieur de l'organe rotatif ajouré 22 et est expulsé par l'in- termédiaire des fentes de manière à se déposer sur la surfa- ce intérieure tronconique du distributeurrotatif 23 au ni- veau ou à proximité de la partie de diamètre plus faible de ce dernier Le liquide se déplace sur cette surface intérieu- re lisse sous l'action de la force centrifuge et quitte le bord périphérique 22 du distributeur rotatif pour être répar- ti sur la surface tronconique intérieure de la pièce rotati- ve 20 Ceci s'effectue sur une zone circulaire de la surface de la pièce rotative, au niveau de laquelle les rainures débu- tent et qui s'étend radialement vers l'extérieur du bord péri- phérique 25 du distributeur rotatif 23. Le liquide circule maintenant le long des rainures respectives en direction du bord périphérique de la pièce ro- tative 20 et quitte cette dernière au niveau des pointes res- pectives 26, sous la forme d'une série de gouttelettes Les rainuresforment respectivement des réservoirs pour le liquide, par le fait que l'écoulement radial, dirigé vers l'extérieur, du liquide est limité par les forces qui agissent sur lui et sont la force centrifuge et la force de rotation Cet agence- ment garantit une répartition uniforme du liquide autour de la pièce rotative 20 de sorte que la décharge du jet de pul- vérisation s'effectue selon une distribution uniforme. L'utilisation du distributeur rotatif 23 fournit un mode particulièrement efficaoe de distribution du liquide sur la surface de la pièce rotative 20 et il est possible de réali- ser un recouvrement approprié des cultures avec l'utilisa- tion d'une quantité minimale de liquide. Etant donné que les gouttelettes quittant l'ato- miseur rotatif possèdent une faible inertie peu après avoir quitté les pointes situées sur le bord périphérique 26, il est par conséquent approprié de monter l'atomiseur dans l'ori- fice de sortie d'un système de ventilateur du type de celui que 1 'on trouve dans un pulvérisateur classique à souffle d'air, utilisé dans les vergers et dans les vignobles ou dans une membrure d'avion ou l'écoulement d'air est créé par le déplacement en avant. -Les pales de la turbine 19 sont profilées de ma- nière à leur permettre d'entraîner en rotation la pièce rota- tive du pulvérisateur, quand elles sont placées dans un écoulement d'air produit par un ventilateur ou cans un écou- lement d'air existant sous l'effetd'un déplacement vers l'avant d'une ner Lrane, et il-est possible deprévoir des aubes à pas varia- ble, ce qui permet de régler la vitesse. Les trous 14 ménagés dans l'organe 2 de la piè- ce fixe du pulvérisateur assurent l'écoulement d'entrée de l'air qui peut pénétrer à l'intérieur de l'organe rotatif ajouré 22, sous l'effet de la dépression comme cela a déjà été décrit, au niveau de l'extrémité ouverture du tube 15. Lorsque le dispositif est au repos, le liquide peut parfois circuler entre le tube intérieur 15 et l'em- bout saillant réalisé d'un seul tenant avec la pièce rota- tive 20 et, afin de protéger les paliers 11, le liquide peut s'échapper par l'intermédiaire des trous 14 Par con- séquent si le pulvérisateur est dans la position représen- tée sur les dessins, la pièce rotative 20 étant dans sa po- sition la plus élevée, un tel liquide sortira directement en passant par les trous 14 Si, d'autre part, le pulvéri- sateur est dans la position opposée, la pièce rotative 20 étant en position basse, le liquide n'aura aucune tendance à pénétrer dans le logement 10 des paliers De façon simi- laire, le liquide orienté latéralement pourra sortir par 1-es trous 14. Le fait de rendre fixe la piste extérieure de roulement des paliers il et de rendre rotative la piste in- térieure de roulement de ces paliers, permet de minimiser l'accumulation de saletés dans la piste extérieure. Dans la version représentée sur la figure 2, la majeure partie des composants sont identiques à ceux du dis- positif de la figure 1, hormis que l'agencement de montageq est différent Le manchon de fixation 18 est supprimé et à la place de l'adaptateur 16, il est prévu un autre adapta- teur 27 comportant une collerette d'extrémité qui s'engage avec un écrouraccord 28 Selon ce qui est requis, on peut adopter d'autres agencements de montage En outre seul un palier 11 est représenté. Dans cet exemple, l'extrémité du tube intérieur comporte un petit disque 29 qui empêche l'écoulement du liquide à travers l'espace libre présent entre ledit tube intérieur et l'embout saillant de la pièce rotative 20 et permet également de faciliter l'évacuation uniforme du liquide hors de l'organe rotatif ajouré 22, qui l'entoure. REVENDICATIOCNS 1 Pulvérisateur, caractérisé en ce qu'il comporte un atomiseur rotatif ca O portant une pièce rotative de phériphérie circulaire ( 20), sur une surfaoe de laquelle le liquide devant être pulvérisé est envoyé au niveau d'une zone circulaire située intérieurement à la périphérie de la pièce ( 20), et des moyens pour amener le liquide jusqu'à la pièce rotative ( 20), comprenant un organe rotatif ajouré ( 22) à l'intérieur duquel le liquide est envoyé, en cours d'utilisation, et un distributeur rotatif ( 23) entourant ledit organe rotatif ajouré ( 22) et possédant une surface circulaire de forme divergente sur laquelle le liquide est déposé en provenance de l'organe rotatif ajouré ( 22), cet organe rotatif ajouré ( 22) cacportant un bord périphérique exté- rieur ( 25) disposé au voisinage de la surface annulaire du distri- buteur rotatif ( 23), et radialerrent à l'intérieur de cette surface. 2 Pulvérisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le distributeur rotatif ( 23) est réalisé sous la forme d'une coupelle tronconique colportant une base au niveau de l'une de ses extrémités et définissant, au niveau de son autre extrémité ouverte, un bord périphérique circulaire ( 25), la surface inté - rieure du distributeur ( 23) étant lisse et ayant une forme diver- gente depuis ladite base en direction de ladite extrémité ouverte. 3 Pulvérisateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le distributeur ( 23) est fixé audit organe rotatif ajouré ( 22) de sorte qu'il tourne avec ce dernier. 4 Pulvérisateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe rotatif ajouré ( 22) est essentiellement entouré par ledit distributeur ( 23), dont la base est fixée à une extrémité extérieure de l'organe rotatif ajouré ( 22), tandis que l'extrémité intérieure de ce dernier est en prise avec la pièce rotative ( 20) de manière à tourner avec elle. Pulvérisateur selon la revendication 4, carac- térisé en ce que ledit organe rotatif ( 22) comporte une par- tie intérieure ouverte qui communique avec des ouvertures mé- nagées dans la surface extérieure de ce même organe, et un tube ( 15) d'amenée du liquide qui se termine dans ladite par- tie intérieure afin de l'alimenter en liquide, en cours d'uti- lisation, la rotation dudit organe rotatif ( 22) provoquant l'éjection du liquide hors de ladite partie intérieure et à travers lesdites ouvertures sur la surface intérieure lisse du distributeur ( 23). 6 Pulvérisateur selon la revendication 5, carac- térisé en ce que ladite pièce rotative ( 20) est réalisée sous la forme d'une coupelle tronconique possédant une base munie d'un embout saillant dirigé vers le haut et avec lequel le- dit organe rotatif ( 22) est en prise. 7 Pulvérisateur selon la revendication 6, carac- térisé en ce que la surface intérieure tronconique de la piè- ce rotative ( 20) s'élargit dans la direction opposée à celle de la surface intérieure tronconique du distributeur ( 23) et en ce que le bord périphérique ( 25) du distributeur est disposé en juxtaposition avec ladite zone circulaire de la pièce rota- tive ( 20), laquelle zone est disposée au voisinage de ladite base de cette piàce rotative ( 20). 8 Pulvérisateur selon l'une quelconque des reven- dications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit organe rotatif ( 22) possède une forme cylindrique creuse comportant une mul- tiplicité de fentes radiales équidistantes ménagées dans sa surface cylindrique et s'étendant à partir de ladite extré- mité extérieure de l'organe rotatif ( 22) vers une position située essentiellement au niveau de l'extrémité de l'embout saillant de la pièce rotative ( 20). 9 Pulvérisateur selon l'une quelconque des reven- dications 6 à 8, caractérisé en ce qu'un embout saillant creux s'étend vers le bas à partir de la base de la pièce ro- tative ( 20) et est fixée à la piste intérieure de roulement d'au moins un palier ( 11) comportant une piste intérieure rotative de roulement et une piste extérieure de roulement, fixe par rapport à la précédente, le ou chaque palier ( 11) étant disposé dans un logement ( 10) d'une partie fixe du pulvérisateur. 10 Pulvérisateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit tube ( 15) d'amenée du liquide s'étend à travers ledit entbout saillant creux dirigé vers le bas, avec un espace libre autour dudit tube, l'embout saillant creux se terminant à l'intérieur dudit logement ( 10) des paliers ( 11) et au toins une ouverture ( 14) étant prévue dans une paroi du logement ( 11) des paliers de manière à permettre, en cours d'utilisation, par l'internmédiaire dudit espace, l'échappement, hors dudit logement ( 10), de tout liquide y pénétrant. 11 Pulvérisateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est prévu, dans la surface intérieure de la pièce rotative ( 20), une multiplicité de rainures qui s'étendent depuis ladite zone circulaire, jusqu'à l'extrémité ouverte de ladite pièce rotative ( 20).