Brevet FR2563123A1 — publié le 19851025

L'invention concerne un pulvérisateur à jet laminaire en particulier pour la pulvérisation de produits protec- teurs des plantes, pour l'emploi à pression de pulvérisa- tion relativement basse, comportant un corps de buse et un espace interne cylindrique s'étendant axialement dans le sens de l'écoulement, qui passe d'une zone de plus grand diamètre à un tronçon de buse de plus petit diamètre conduisant à la sortie de buse. Avec des pulvérisateurs de l'art antérieur qui sont mis en oeuvre fréquemment en agriculture, par exemple pour pulvériser des produits protecteurs des plantes, il est avant tout essentiel que l'on obtienne une répartition de liquide la plus régulière possible dans le jet de pulvé- risation de la buE individuelle, ou dans la surface de pulvérisation de l'association de buses. Mais d'autre part, les débits sont en général relativement faibles si bien que les sections de buse sont petites en proportion. Pour satisfaire à l'exigence d'une répartition régulière de liquide avec des buses de petites sections, une pression élevée d'alimentation en liquide est nécessaire, il s'ensuit que les gouttes sont très petites, ce qui est un inconvé- nient. Le désavantage des petites tailles de gouttes - par exemple dans la pulvérisation de produits protecteurs des plantes réside dans le danger que le vent fasse dévier le liquide pulvérisé, de sorte que celui-ci ne parvient pas, ou que partiellement, aux surfaces de terrain auxquelles il est destiné. Certes, on peut augmenter la taille des gouttes en diminuant l'angle d'ouverture du jet. Cependant, cette possibilité ( théorique) est déjà éliminée parce que l'espacement des buses sur les tubes et la hauteur des buses au-dessus du sol doivent demeurer inchangés, du fait que l'on veut pouvoir interchanger différentes tailles de buses dans les dispositifs d'arrosage. Pour augmenter la grosseur des gouttes, on peut également augmenter les sections des buses, mais cette autre possibilité donnée en soi, n'entre pas en consi- dération dans la pratique, car le débit volumique attein- drait de trop fortes valeurs inadmissibles. Comme unique solution praticable pour accroître la dimension des gouttes, il ne reste dans cette situation que la possibilité de réduire la pression d'alimentation à un bas niveau. Mais cette mesure, pour des buses connues du genre en question, conduit le plus souvent à une répartition irrégulière du liquide sur la longueur du jet laminaire, ou sur toute la longueur du tube porte-buses. Ceci est encore valable au moins pour une pression maxi- male de 1,5.105 Pa, pression encore admissible pour obte- nir de plus grosses gouttes, en outre d'autant plus valable pour des pressions-plus faibles. Compte tenu de l'ensemble des problèmes exposés ci- dessus, on doit dans une buse du genre décrit au début, connue par le brevet allemand 24 55 738, atteindre un aspect plus gros des gouttes avec une pression de jet relativement basse par un canal de section cylindrique qui est rétréci à l'entrée,et se change à la sortie en une ouverture rétrécie de buse, de section ovale et disposée symétriquement par rapport à l'axe du canal. Dans ce cas, le rétrécissement d'entrée est formé par deux saillies diamétralement opposées, disposées sur une ligne parallèle au grand axe principal de l'ouverture de la buse et s'étendant de l'extrémité d'entrée du canal vers l'extré- mité de sortie sur un court tronçon de la longueur du canal, de façon que l'extrémité du côté de l'entrée du canal présente une section ovale. La solution connue relativement compliquée est fonda- mentalement susceptible d'engorgement et, en cas d'usure aux endroits concernés de l'étranglement, pratiquement sans effet. Mais dans le domaine de la protection des plantes, il faut compter fréquemment sur une usure assez rapide en raison des milieux pulvérisés agressifs et/ou abrasifs, provoquant de ce fait une usure intense. L'usure apparaît alors en particulier d'autant plus tôt que sont formés plus fortement arêtes ou saillies. Cet inconvénient s'applique particulièrement à la solution selon le brevet allemand 24 55 738. La solution connue a de plus l'incon- vénient que des buses de ce genre ne peuvent être fabri- quées en matériaux durs (par ex. céramique) et donc cassants, qui ensuite ne sont pas plastiquement déforma- bles. Une fabrication des buses connues selon le brevet allemand 24 55 738 par modelage sans enlèvement de copeaux, par exemple par moulage par injection de matière plastique en une pièce de façon plus favorable pour la fabrication, est également impossible parce que, en raison de l'évasement de l'espace interne de la buse (en con- nexion avec le rétrécissement de section enseigné par le DE-PS), l'extraction de la buse terminée de la forme de moulage n'est plus réalisable. L'invention a pour objet de créer une buse du genre décrit au début, dont la fabrication réponde à tous les critères retracés ci-dessus (gouttes relativement grosses, basse pression d'alimentation, faible volume de débit et cependant avec répartition régulière du liquide), sim- plement -par ex. sans enlèvement de copeaux - et avec des matériaux les plus divers, en particulier résistants à l'usure et insensibles à la corrosion. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que, à la transition des deux zones d'espace interne, est prévu un évasement sans symétrie de rotation, qui cependant, en se référant à un plan médian longitudinal commun des deux zones d'espace interne, est disposé et développé symétriquement à l'axe. Le but de la distribution du liquide avec des buses à jet laminaire, par ex. avec un angle de dispersion de 120 , est une répartition à peu près gaussiénne du liquide à l'intérieur du rayon de pulvérisation. De plus faibles pressions provoqueraient de plus petits angles de dis- persion et une répartition ou l'on aurait moins de liquide au centre et davantage dans les deux zones marginales. Par l'évasement selon l'invention de l'espace interne cylindrique de la buse, on obtient néanmoins un ralentis- sement désiré de l'écoulement dans certaines zones. On évite ainsi un écoulement turbulent qui pourrait se former par des accélérations (provoquées par des étranglements). On obtient un écoulement laminaire plus fort, qui produit de plus grosses gouttes, de manière avantageuse. Un autre avantage essentiel de l'invention réside dans le-fait que les buses selon l'invention se fabriquent sans grande dépense par modelage sans enlèvement de copeaux, par exemple en plastique moulé par injection, ou en céramique, ou en métal dur, ou en matériaux frittés ou autres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront sur les dessins et dans la description qui va suivre. Sur ces dessins, il apparaît: - à la figure 1, un mode de réalisation d'un pulvé- risateur à jet laminaire avec un espace interne de buse formé d'un seul étage, en coupe longitudinale verticale selon I-I définie à la figure 2; à la figure 2, la buse selon la figure 1, en vue de dessus, - à la figure 3, un autre mode de réalisation d'un pulvérisateur à jet laminaire, dans lequel l'espace interne de buse est formé de deux étages en coupe longi- tudinale selon III-III définie à la figure 4; - à la figure 4, la buse selon la figure 3 en vue de dessus; - à la figure 5, une autre variante de buse, en coupe longitudinale selon V-V définie à la figure 7; - à la figure 6, en coupe selon VI-VI définie à la figure 7; - à la figure 7, la buse selon les figures 6 et 6, en vue de dessus; - à la figure 8, une autre variante de buse (coupe VIII- VIII définie à la figure 10); - à la figure 9, une coupe suivant la ligne IX-IX définie à la figure 10; - à la figure 10, la buse selon les figures 8 et 9 en vue de dessus; -à la figure 11, un autre mode de réalisation de buse, en coupe longitudinale selon XI-XI définie à la figure 13, -à la figure 12, une coupe suivant la ligne XII-XII définie à la figure 13; -à la figure 13, la buse selon les figures 11 et 12, en vue de dessus; -à la figure 14, une autre mode de réalisation de buse, en coupe longitudinale selon XIV-XIV définie à la figure 16; -à la figure 15, une coupe selon XVXV définie à la figure 16; -à la figure 16, la buse selon les figures 14 et 15 en vue de dessus; -à la figure 17, une autre variante de buse, en coupe longitudinale selon XVII-XVII définie à la figure 19; -à la figure 18, une coupe selon XVIII-XVIII définie à la figure 19; et -à la figure 19, la buse selon les figures 17 et 18 en vue de dessus. Les exemples de réalisation de pulvérisateur à jet laminaire représentés sur les dessins présentent chaque fois un corps de buse 10 avec un espace interne cylindri- ques II.à étages auquel se raccorde une sortie 12 de buse. La buse est donc traversée par le liquide à pulvériser, par ex. un produit de protection des plantes, dans le sens de la flèche 13. Le corps de buse 10 peut être constitué des matériaux les plus divers, par exemple du métal, du plastique ou de la céramique. Les exemples de réalisation selon les figures 5 à 10 sont particulièrement adaptés à un mode de fabrication sans enlèvement de copeaux, par exemple en plastique ou en céramique. Par contre, les exemples de réalisation selon les figures 11 à 16 sont plutôt appro- priés à une fabrication par enlèvement de copeaux. Comme le montrent en outre les dessins, l'espace cylindrique interne 11 de la buse comporte une zone 14 de plus grand diamètre qui, au moyen d'une réduction 15 dans le sens 13 d'écoulement, se transforme graduellement en un tronçon 16 de buse de plus petit diamètre conduisant à la sortie 12 de buse. Outre le mode de réalisation représenté du corps de buse 10, à étages, de façon particulièremeni avantageuse, fabriqué par enlèvement de copeaux, on peut cependant envisager aussi d'autres modes de réalisation, par exemple des formes arrondies (en forme de S) de la réduction 15 de section transversale, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. Dans le mode de réalisation selon les figures 3 et 4, le tronçon de buse 16 lui-même se compose cette fois de deux sections 17 et 18 de diamètres différents, la section 17 de plus grand diamètre aboutissant par une réduction 19, dans le sens du débit 13, graduellement à la section finale 18 de plus petit diamètre.(Pour une fabrication sans enlèvement de copeaux, par exemple, on peut concevoir une configuration de la réduction 19 en coupe transversale, conforme à la configuration de la réduction 15 en coupe transversale décrite ci-dessus). Dans le mode de réalisation selon les figures 3 et 4, il s'agit d'une buse de diamètre de sortie très petit (inférieur au moins à 2 mm), dans laquelle l'étrangle- ment précité à deux étages de l'espace interne 11 de la buse autorise de plus grandes tolérances. Dans toutes les autres formes de réalisation, il n'y a toutefois qu'un rétrécissement à un étage de l'espace interne de la buse qui soit nécessaire ou prévu. Comme cela apparaît en outre sur les dessins, un évasement 20 est prévu à la réduction 15 qui relie les deux zones d'espace interne 14 et 16. Une caractéris- tique particulière de l'évasement 20 dans toutes les formes de réalisation réside en ce que l'évasement 20 n'est pas à symétrie de révolution. Cependant, l'évase- ment 20 est symétrique par rapport à un plan médian longitudinal commun aux deux zones d'espace interne, qui se représente, en vue de dessus, par la ligne 21 de l'espace interne 11 de buse, transversalement par rapport au sens 13 du débit, et l'évasement 20 est disposé et conformé symétriquement à l'axe. Comme le montrent les dessins, dans tous les cas représentés, le propre axe transversal de l'évasement 20 se confond avec ladite ligne médiane 21 de l'espace interne 11 de la buse. De plus, dans tous les exemples de réalisation représentés, l'évasement 20 est encore disposé et conformé symétriquement à l'axe par rapport à un second plan médian longitudinal (par exemple plan de coupe V-V dans la figure 7) de l'espace interne 11 de buse. Outre les points communs cités dans les modes parti- culiers de réalisation, il y a certaines différences en ce qui concerne le façonnage de l'évasement 20. Dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 à 4, 11 à 13 et 17 à 19, l'évasement 20 - en vue de dessus - est chaque fois formé en arc de cercle, c'est-à-dire qu'il se compose de deux segments d'arc de cercle. Dans le mode de réalisation selon les figures 5 à 7, l'évasement désigné ici par 20a - en vue de dessus (figure 7) - adopte une forme rectangulaire o il n'est cependant pas ajusté tangentiellement au tronçon cylin- drique 16 de la buse. Par contre, dans le mode de réalisation selon les figures 8 à 10, l'évasement désigné ici par 20b, présente une section en forme de prisme (cf. figure 10) et est appliqué tangentiellement au tronçon cylindrique 16 de la buse. Dans le mode de réalisation selon les figures 11 à 13, l'évasement 20 - en vue de dessus (figure 13) - est en arc de cercle, et ne s'applique pas tangentielle- ment au tronçon 16 de la buse. Il correspond ainsi à peu près aux formes de réalisation selon les figures 1 à 4. Les figures 14 à 16 montrent une configuration prismatique en coupe transversale (figure 16) de l'évase- - ment désigné ici par 20c, mais celui-ci ne s'applique pas tangentiellement sur le tronçon cylindrique 16 de la buse. Excepté les différences qui apparaissent chaque fois sur les vues en coupes transversales pour les modes parti- culiers de réalisation de l'évasement 10, celui-ci - vu aussi en coupe longitudinale - peut être conformé de diverses façons. Ainsi par exemple, dans les modes de réalisation selon les figures 1 à 4, 11 à 13, et 17 à 19, il est prévu une forme conique ou convexe de l'évasement allant en se rétrécissant dans le sens du débit 13. Dans le mode de réalisation sleon les figures 5 à 7, l'évasement 20a, vu en coupe longitudinale, prend graduellement, l'allure cylindrique/oblique, comme dans le mode de réalisation selon les figures 8 à 10. Dans le mode de réalisation selon les figures 11 à 13, il est prévu en ce qui concerne la formation de l'évasement 20 - vu en coupe longitudinale un rétrécissement conique (cf. figure 12) sous un angle de 45 à 90 , de préférence , comme dans le mode de réalisation selon les figures 14 à 16. Dans le mode de réalisation selon les figures 17 à 19, il existe une particularité en ce sens que le rétrécisse- ment conique de l'évasement désigné ici par 20d - vu en coupe longitudinale (figure 18) - est réalisé graduelle- ment en deux sections qui sont numérotées 22 et 23. L'angle du cône de la première section 22 du dessus est ici plus petit que l'angle du cône de la seconde section 23 s'y raccordant dans le sens 13 du débit. En ce qui concerne la sortie 12 de buse, celle-ci présente, dans tous les exemples décrits de réalisations, une forme du genre de fente oblongue s'étendant perpendi- culairement au sens de l'écoulement. Elle peut - si la buse concernée doit être fabriquée selon un usinage par enlèvement de copeaux - être réalisée de façon simple par fraisage dans le corps 12 de buse par dessous au moyen d'une fraise appropriée. Si la fabrication de la buse doit se faire par usinage sans enlèvement de copeaux, par exemple à partir de matière plastique (par moulage des pièces par injection), de céramique, de métal dur, de matériau fritté ou semblable, il est possible d'usiner en une fois la sortie 12 de buse ensemble avec les autres conformations de la buse (par exemple zone d'espace interne 11, tronçon de buse 16, évasement 20 sans symétrie de rotation, etc.). Une particularité commune à la plupart des modes de réalisation représentés consiste de plus en ce que - vue de dessus - est l'évasement 20 de forme oblongue sans symétrie de rotation parallèle à la sortie 12 de buse du genre de fente oblongue (figures 5-19). Dans des circonstances déterminées, en particulier en raison de divers rapports entre le diamètre B du tronçon 16 de buse et la profondeur de fraisage T de la sortie 12 de buse (cf. figure 1 à ce sujet) dans des buses à petit diamètre de perçage B o l'écoulement n'est pas toujours régulier, une disposition tournée de par rapport à l'évasement 20 sans symétrie de rotation de la fente 12 de sortie de buse - désignée respectivement par 12' dans les figures 2 et 4 - peut être plus favorable, ceci à cause de l'influence de la viscosité de l'eau qui croit avec des diamètres de buse plus petits (le nombre de Reynolds décroît alors). Il faut donc que, pour de plus petits diamètres de buse (B), l'écoulement soit privilégié dans une autre direction. A cet effet, on a déjà mentionné la rotation de la fente 12' de sortie de buse en position tournée de 90 par rapport à l'évasement 20 sans symétrie de rotation ou respectivement par rapport à son axe médian 21. Lorsque, dans les revendications et dans la descrip- tion de la présente demande, il est chaque fois question du "corps de buse 10", ce concept ne'doit nullement se restreindre à une seule partie certes préférée et représentée de façon adéquate dans tous les exemples de réalisation démontrés - de structure du corps de buse 10. Celui-ci peut en pratique être également formé de plusieurs parties; la zone d'espace interne 16 de plus petite section peut, par exemple, alors se trouver dans une première partie du corps de buse, puis la zone d'espace interne 14 de section plus grande dans une deuxième partie de corps de buse. Au sens large - du point de vue du mode de fonctionnement de la présente invention - on peut aussi intégrer une conduite d'amenée de liquide raccordée à la buse dans le concept "corps de buse", par laquelle la zone d'espace interne 14 de plus grande section peut par exemple, dans une conduite de ce genre d'amenée de liquide, être disposée immédiatement devant le corps essentiel de buse. Dans le cas o le corps de buse doit être fabriqué par usinage avec enlèvement de copeaux (de métal par exemple), il est très avantageux dans la technique de production de mouler l'évasement contigu par déformation plastique, par exemple par pression, dans la transition respective de section 15. REVENDICATIONS 1. Pulvérisateur à jet laminaire, en particulier pour la pulvérisation de produits protecteurs de plantes, pour l'emploi à pression de pulvérisation relativement basse, comportant un espace interne cylindrique s'étendant axialement dans le sens de l'écoulement, qui passe d'une zone de plus grand diamètre à un tronçon de buse de plus petit diamètre conduisant à la sortie de buse, caractérisé en ce que, à la transition (15) des deux zones d'espace interne (14, 16), est prévu un évasement (20) sans symétrie de rotation, qui cependant, en se référant à un plan médian longitudinal commun (par exemple I-I) des deux zones d'espace interne (i4, 16) est disposé et développé symétriquement à l'axe. 2. Pulvérisateur à jet laminaire selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'évasement (20), en se référant à deux plans médians longitudinaux perpendicu- laires entre eux (par exemple V-V et VI-VI), est disposé et conformé symétriquement à l'axe. 3. Pulvérisateur à jet laminaire selon le revendica- tion 1 ou 2, avec une sortie de buse du genre de forme oblongue s'étendant transversalement au sens de l'écoule- ment, caractérisé en ce que l'évasement (20), en vue de dessus, présente une forme oblongue parallèlement à la sortie (12) de buse du genre de fente oblongue, et est disposé avec celle-ci en alignement avec le sens de l'écoulement. 4. Pulvérisateur à jet laminaire selon la revendica- tion 1 ou 2, avec une sortie de buse du genre de fente oblongue s'étendant transversalement au sens de l'écoule- ment, caractérisé en ce que l'évasement (20), en vue de dessus, présente une forme oblongue perpendiculaire à la sortie de buse (12') du genre de fente oblongue, et est disposé avec celle-ci en alignement avec le sens de l'écoulement (figures 2 et 4). 5. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon de buse (16) dans le sens de sortie (12) de buse se rétrécit lui-même (en 19) - de préférence graduellement - et en ce que l'évasement (20) sans symétrie de rotation est disposé de la zone d'espace interne (14) à la réduction (19) allant au total de la section transversale la plus grande à la section (17) de tronçon de buse de section assez grande. 6. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évasement (20a) sans symétrie de rotation comporte une section transversale rectangulaire, non appliquée tangentiellement à l'espace interne (11) ou au tronçon de buse (16) (figures 5 à 7). 7. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'évasement (20b) sans symétrie de rotation comporte une section transversale en forme de prisme, appliquée tangentiellement au tronçon (16) de buse (figures 8 à 10). 8. Pulvérisateur à jet laminaire selon la revendi- cation 6 ou 7, caractérisé en ce que l'évasement (20a, b) sans symétrie de rotation est formé en coupe longi- tudinale (VI-VI, IX-IX) prenant graduellement l'allure cylindrique/oblique (figures 5 à 10). 9. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'évasement (20) sans symétrie de rotation comporte une section transversale en forme d'arc de cercle ne s'appli- quant pas tangentiellement à l'espace interne (11) ou au tronçon (16) de la buse (figures 1 à 4 et 11 à 13). 10. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs revendications 1 à 5, caractérisé en-ce que l'évasement (20c) sans symétrie de rotation comporte une section transversale en forme prismatique, ne s'appli- quant pas tangentiellement à l'espace interne (11) ou au tronçon (16) de buse (figures 14 à 16). 11. Pulvérisateur à jet laminaire selon la revendi- cation 9 ou 10, caractérisé en ce que l'évasement (20c) sans symétrie de rotation est formé en coupe longitudinale s'amincissant en cône, l'angle de cône s'élevant de 45 à 90 , de préférence 60 environ (figures 11 à 16). 12. Pulvérisateur à jet laminaire selon la revendi- cation 9, 10 ou 11, caractérisé en ce que l'amincissement conique de l'évasement (20d) sans symétrie de rotation se fait en deux sections successives (22, 23), l'angle de cône de la première section (22) étant plus petit que l'angle de cône de la seconde section (23) s'y raccordant dans le sens du débit (13) (figures 17 à 19). 13. Pulvérisateur à jet laminaire selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, en particulier selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que celui-ci est formé d'une pièce en plastique moulée ou coulée par injection. 14. Pulvérisateur à jet laminaire selon une ou plusieurs des revendications 1 à 12, en particulier selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que celui-ci est composé de matériau céramique. 15. Pulvérisateur à jet laminaire selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que celui-ci est composé de métal dur. 16. Pulvérisateur à jet laminaire selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que celui-ci est composé de matériau fritté. 17. Pulvérisateur à jet laminaire selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 12, en particulier selon la revendication 9, 10, 11 ou 12, avec un corps de buse en une ou plusieurs pièces, caractérisé en ce que le corps de buse (10) est fabriqué par usinage avec enlèvement de copeaux, et l'évasement (20) sans symétrie de rotation est moulé par déformation plastique, par pression de préférence. 18. Pulvérisateur à jet laminaire selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, en particulier selon la revendication 17, caractérisé en ce que la transition des deux zones d'espace interne (14, 16) est graduelle.