Brevet FR2585744A1 — publié le 19870206

VANNE A GLISSIERES POUR CANAUX D'IRRIGATION La présente invention a pour objet des vannes à glissibres h fonction nement manuel ou automatique destinées h obstruer des canaux d'irrigation. Le domaine technique de l'invention est celui de l'irrigation greviteira par canaux ouverts. L'irrigation dite par calants des prairies de la Crau en Provence est un exemple particulier mais caractéristique illustrant cette technique. Des fossés aménagés dans la partie la plus élevée des parcelles à irriguer forment sur chaque exploitation un réseau continu,alimenté en eau par un canal distributeur. Des vannes sont disposées dans la section de ces fossés à des distances qui varient suivant le relief, et sont actionnées manuel -loment. Elles sont généralement constituées d'une plaque de tôle munie d'une poignée, cette plaque de tôle appelée martelière, coulisse dane des glissières montSas dans un ouvrage an béton qui set bâti dans les berges du fossé.Une telle vanne en position fermée obstrue entièrement un fossé et provoqua ainsi un débordement d'eau par une berge sur une longueur déterminée. L'eau s'écoule alors par bande jusqu'au bas de la parcelle, submergeant une zone appelée calant. Une percelle se divise en plusieurs calants. L'arrosage se fait en séquence d'un calant h l'autre. L'eau du canal d'alimentation est distribuéo, dans la plupart des cas, par tours successifs et cycliques entre les diff6rents utilisateurs. La conduite d'un arrosage de cette forma nécessite un important travail de surveillance qui mobilise jour et nuit une personne chargés de contrôler l'avancement de l'eau dans les cultures et d'intervenir successivement sur les vannes pour les ouvrir ou les fermer; étant donné le poussée de l'eau ces manipulations demandent un effort relativement important. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif nouveau de vannes pour canaux d'irrigation; lequel dispositif permet de limiter considérablement le nombre des interventions en cours d'arrosage et de faciliter le travail de l'opérateur. On a déja proposé par ailleurs des systèmes de vannes à glissières dont l'actionnement pourràit être automatisé à l'aide de composants pneumatiques. Il s'agit d'essais de mise au point d'automatisation de vannes par l'emploi de vérins et de distributeurs programmés. Dans tous les cas cea essais se limitent è l'une des deux fonctions d'ouverture ou de fermeture des-dites vannes. Lae essais décrits usant soit de vérins de dimension importante, mal adaptés è l'environnement agricole, travaillant en pris directe sur les vannes; soit de dispositifs mécaniques lourds et onéreux. En outre le recours å un niv;llement au. laser complique et accroit la coût des réalise- -tione. Une cArsctéristique avantageuse du dispositif de le présente invention est d'être directement applicable b des structures traditionnelles d'irriyation. En effet as mise en oeuvre ne nécessite pas obligatoirement la refonte des parcellaires ou la modification des fosses. Une autre caractéristique de la présente invention est de permettre de manière égale l'automatisation de l'ouverture et de la fermeture d'une vanne. Uns autre caractéristique de l'invention est d'offrir l'avantage de pouvoir fonctionner suivant un processus manuel ou automatique selon les besoins de l'utilisateur. La vanne qui fait l'objet de la présente invention est constitués d'une plaque rectangulaire coulissant dans des glissières, surmontées d'une potence comportent un montant vertical fixé sur une des berges du fossé et une traverse qui s'articule au-dit montant autour d'un axe. Cette articulation dont la position sur le montant vertical se détermine en fonction de la profondeur du fossé à obstruer, est concue de manière h permettre à la traverse de basculer dans le plan de la vanne. La-dite traverse soutient dans sa partie qui surplombe le fossé une tige-biellette qui rejoint verticalement le milieu du côté supérieur de la plaque martelière a manoeuvrer. Les liaisons de la-dite tige à la traverse et å la-dite plaque martelière sont réalisées de manière à garantir une libre articulation de l'ensemble dans le plan de section du fossé et uniquement dans ce plan. L'objectif de l'invention est obtenu lorsqu'en agissant sur la-dite traverse celle-ci pivote autour de son axe d'articulation au montant vertical en un mouvement de bascule qui par l'intermédiaire de la tige-biellette imprime à la plaque martalière une translation verticale dans ses glissières , provoquant ainsi l'ouverture ou la fermeture de la vanne. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de la présente invention est actionné par un vérin pneumatique à double effet, placé en arrière du portant vertical de la potence du c8té de la berge. Le-dit vérin prend appui sur une plate-forme montée au bas du-dit portant et agit en bout de tige sur la traverse en un point déterminé. L'automatisation du dispositif selon l'invention s'obtient grace h un distributeur pneumatique équipé de deux électrovannes commandant chacune une fonction du vérin, respectivement en rentrée ou en poussée. Les-dites électrovannes peuvent par exemple être pilotées par une horloge et alimen -tées par une source électrique autonome. En affichant le temps nécessaire à l'arrosage d'un calant et en sélectionnant l'une des electrovannes, on peut programmer à l'avance l'ouverture ou la fermeture d'une vanne, et provoquer-ainsi automatiquement le fin d'une séquence d'arrosage et le départ de la suivante. Une caractéristique de la présente invention est de proposer un dispositif mécanique simple qui par le jeu d'effets de leviers et de contrepoids réduit considérablement les efforts à fournir pour actionner une vanne martelière . Un des avantages est de pouvoir réaliser l'automatisation du dispositif par la mise en oeuvre de moyens peu onéreux; les vérins et autres équipements pneumatiques sont de dimension réduite et de faible consommation de fluide; ils répondent donc assez bisn aux problèmes d'approvisionnement an zone éloignée et isolés Une autre caractéristique du dispositif salon l'invention est de permettre également l'actionnement manuel des vannes à glissières en en facilitant la manoeuvre.Ici le mode de fonctionnement diffère totalement des systèmes connus b csémaillère ou à treuil. L'opération d'ouverture ou de fermeture d'une vanne s'effectue par une poussée en bout de traverse respectivement vers le haut ou le bas. C'est une action rapide qui ne recquiert pas d'effort particulier. La description qui suit ainsi que les figures annexées sont données à titre indicatif; elles illustrent un mode de réalisation préférentiel du dispositif conforme h l'invention et ne sauraient avoir de caractère limitatif vis à vis d'elle. La figure I,montre un exemple d'aménagement de parcelle en vue d'une irrigation séquentielle par calants. Deux fossés (F) et (F') sont alimentés en eau par un canal (C) et une prise (P);les vannes (V) et (VO) permettent d'orienter l'eau du canal respectivement vers les fossés (F) et (F') les vannes V1, V2, V3, V4 provoquent alternativement le débordement d'uns nappe d'eau dans les secteurs C1, C2, C3, C4, appelds calants; l'arrosage s'effectue en séquence d'un calant à l'autre, d'amont en aval ou l'inverse. La figure 2 est le représentation en plan d'une vanne conforme h l'invention selon un mode de réalisation préférentiel n'ayant aucun caractère limitatif. La figure représente une vanne en situation dans le plan de section d'un fossé, composée d'une plaque martelière rectangulaire (1) qui coulisse dans des glissières (3) prises dans un ouvrage an ciment (4) bati dams les berges du fossé; les surfaces de contact entre les-dites glissières et la plaque merteliire (1) peuvent entre réalisées en téflon ou une autre matière équivalente,afin de limiter les frottements dûs à la pression de l'eau. Le-dit ouvrage en ciment est surmonté d'une potence comportant un montant vertical (5) et une traverse (6). La portant vertical (5) est scellé sur une des berges du fossé; la traverse (6) d'une longueur 1AD) pivote autour d'un axe (11) monté sur la partie supérieure du portant (5). a montage de l'axe (11) est conclu pour permettre à la traverse (6) de pivoter dans le plan de la martelière b actionner et strictement dans ce plan. Un vérin (16) s'appuie sur une plate-foree (19) montée à la partie inférieure du portant vertical (5); elle présents la particularité d'être réglable en hauteur sur le-dit portant et d'autoriser l'ajustement de la distance (d) entre la base du vérin et le portant. La liaison (18) du vérin (16) à la plate-forme (19) est articlée dans le plan de la potence.En bout de tige, le vérin (16) est lié à la traverse (6) par une articulation (17) dont la position sur la-dite traverse est réglable. Une tige-biellette (7),soutenue en (C) par la traverse (6), rejoint le milieu du coté supérieur de la tôle martelière (1). Les liaisons (a) et (9) des deux extrémités de la tige (7) avec la traverse et la tôle martelière sont des articulations conçues pour jouer librement dans le plan de la potence et uniquement dans ce plan. La tige biellette (7) présente la particularité d'être réglable en longueur grecs å-un système de manchon vissable (10). Enfin la position (C) de l'articulation (8) sur la traverse (6) est également réglable. Une poignée (13) rapportée en bout de la traverse 16) fecilite l'actionnement manuel du dispositif.Un contrepoids (14) peut être monté sur la section (DB) de la traverse (6); un second contrepoids (15) peut étire disposé sur la section (AC) de la-dits traverse Les deux contrepoids peuvent coulisser sur leur section respective et sont munis dune vis de blocage.On choisit d' utiliser l'un ou l'autre de ces deux contrepoids en fonction de l'opératiom à accomplir. Le contrepoids (14) permet d'équilibrer le poids de la plaque martelièrs (1) et une partie des forces de résistance à son ouvsrturs,dues è la pression de l'eau; il permet de limiter au minimum les efforts du vérin (16) . Le contrepoids (15) peut dans certains cas faciliter l'opération de fermeture de la plaque (1). La position sur la traverse (6) des-dits contrepoids , leur masse, le diamètre du vérin employé et la pression du gaz comprimé se déterminent par rapport 9 la masse des tales martelières à manoeuvrer, de la section des fossés et de la pression de l'eau qui y circule.Une butée réglable (26) sur une glissière (25),montée b l'arrière du portant vertical (5) dans se partie supérieure, permet de limiter le course du vérin (16) et donc l'angle de basculement de la traverse (6); cette particularité offre l'avantage de pouvoir positionner la vanne martelière (1) et la maintenir entrouverte; on peut de la sorte partager le débit d'eau d'un fossé et arroser simultanément deux ou plusieurs calants.Un système de sécurité évite à la plaque martelière (1) de sortir de ses glissières (3) il est composé de deux barrettes d'arrét (27) fixées au sommet des-dites glissières , et de deux butées (28) facilement démontables disposées dans chacun des angles de la partie inférieure de la plaque (1). La figure (3) est une représention du dispositif conforme à l'invention suivant une variante de réalisation. Les axes (XX'), (YY'), et (ZZ') représentent chacun une des trois positions remarquables prises par la traverse (6) au coure du relevage de la vanne martelière (1). L'anglc formé par les axes XX' et Yt est le lieu de basculement de la-dite traverse (6) pendant la première phase du-dit relevage ;phase qui requière le plus d'effort, étant donné la pression de l'eau exercée sur la vanne quand celle -ci est entièrement fermée.Une plate-forme (20) montée en avant du portant vertical (5) offre à la traverse (6) un appui secondaire qui permet d'augmenter avantageusement le moment des forces fournies par le vérin(16) et le contrepoids (14) au cours de la phase de relevage figurée par l'angle des axes XX' et YY. Le-dite plate-forme (20) comporte une barre d'appui (21) à position variable, montée perpendiculairement a la traverse (6).Un jeu de lumières oblongues(l2) aménagées dans la partie supérieure du portant (5) permet é l'axe (11) solidaire de la traverse (6) de coulisser librement entre les points (E) et (F) de la figure quand la-dite traverse prend appui sur la barre (21).Lorsque la traverse (6) atteind la position (XX'), l'axe (U) descend au bas des lumières oblongues(12) et la-dite traverse y prend appui en (E). La plaque martelière (1) est alors soulevée d'une hauteur (h) et une grande partis de la pression de l'eau est libérée. L'effet de levier peut être réduit et l'opération de relevage se poursuit normalement sous l'action continue du vérin (16) et du contrepoids (14). Le figure (4) représente un système particulier du dispositif de la présente invention, apte bloquer la tale martelière (1) dans n'importe queLle position choisie lorsque le vérin (16) n'est pas sous pression . Une vis (24) å pas rapide, solidaire d'une pédale (23), tourne h l'intérieur d'un trou taraudé dans une plaque métallique (22) rapportée au sommet d'une des deux glissières (3) de la vanne martelière. En appuyant avec le piad sur la-dite pédale (23) on bloque la t8le (1) par serrage sur une des parois de la glissière (3). On libère la t8ls (1) en soulevant la-dite pédale. Selon un mode d'application préférentiel du dispositif de la présents invention, les vérins employés sont des vérins pneumatique. à double effet. Ils peuvent Strie alimentés en air ou en gaz neutre comprimé,soit par un oompresseur, soit par une réserve autonome, courante. dame le commerce La-dite source de gaz est équipée d'un manodétendeur à la sortie duquel on dispose un distributeur pneumatique à commande manuelle st électropneumatique. La commande électropneumatique est obtenue grace à daux électrovannes montées sur le distributeur en question et capables chacune de déclencher l'effort dynamique d'un vérin soit en rentrés soit en poussée de tige. Selon une variante lesdites électrovannes sont pilotées par une horloge électrique; une source de faible voltage suffit à l'alimentation de l'ensemble. En programmant la-dite horloge et une des deux électrovannes on obtient au moment determiné le déclenchement automatique de l'ouverture ou de la fermeture d'une vanne.Cet exemple d'application du dispositif selon l'invention est donné h titra indicatif et ne saurait avoir de caractère limitatif. D'autres variantes peuvent être envisagées, en outre l'asso- -ciation de plusieurs vannes conformes à l'invention peut entre réalisée de manière à produire une ouverture où une fermeture simultanée de ces vannes. On peut le cas échéant, concevoir un système commun de commande et d'alimentation des dispositifs associés. REVENDICATIONS 1. Vanne martelière 3 glissières composée d'une plaque de tôle rectangulaire (1) coulissant dans un jeu de glissières (3) et surmontée d'une potence comportant un montant vertical (5) et une traverse (6), caractérisée en ce que le montant (5), scellé verticalement dans une des berges du fossé h obstruer, supporte la traverse (6) par l'intermédiaire d'une liaison articulée située sur le-dit montant h une hauteur au moins égale h celle de le plaque martelière (1), laquelle traverse,en assurant lorsqutelle est actionnée,la démultiplication des forces exercées, provoque l'ouverture ou la fermeture de la plaque martelière (1) a laquelle elle est reliée par une tige-bielletta (7). 2. Vanne selon le revendicatiom 1, caractérisée en ce que la-dite tige-biellette (7) munie d'un dispositif de réglage en longueur (lO),ralie la-dite traversa (6) et la plaque martelière (1), weapectivement par deux articulations (8) et (9) qui peuvent jouer librement dans le plan de la vanne et strictement dans ce plan; la position de la-dite articulation (B) sur la traversa (6) est réglable. 3. Vanne selon la revendication 1, caractérisée an ce que la-dite traverse (6) est supportée par le montant vertical (5) en une liaison articulée par l'intermédiaire d'un axe (11) qui permet à la traverse (6) de basculer dans le plan de la vanne et uniquement dans ce plan. 4. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le-dit montant vertical (S) comporte une plate-forme (19) dont la position en hauteur sur celui-ci est réglable et qui supporte la base d'un vérin (16) par une liaison (18),articulée dans le plan de la potence. 5. Vanne selon les revendications 1 et 4, caractérisée en ce que le-dit vérin (16) agit en bout de tige sur la traverse (6) par une liaison (17),articulée dans le plan de la potence, en un point D situé en arrière de la traverse (6) du c8té de la berge. 6. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que deux contrepoids (14) et (15), montés chacun alternativement sur les sections DB et AC de la traverse (6) et dont la position sur ces sections est réglable, équilibrent respectivement une partie des forces de resistance à l'ouverture ou à la fermeture de la plaque martelière (1). 7. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que le-dit montant vertical (5) comporte dans sa partis supérieurs, (coté fossé), une plate-forme (20), laquelle plats-forme guide un support (21) qui fournit è la traverse (6) un appui avancé permettant d'augmenter le moment des forces fournies par le vérin (16) et le contrepoids (14) au début d'une opération de relevage de la plaqua martelièrs (1), lorsque la pression de l'eau sur celle-ci est la plus forts; le-dit appui avancé (21) est associé h un jeu de lumières oblongues (12), aménagées sur le montant vertical (5) audessus de la-dite plate-forme (20);; lesquelles lumières oblongues permettent h l'axe (11) solidaire de la traverse (6) de coulisser librement entre les points E et F quand la traverse prend appui sur le support (21). 8. Vanne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une butée (26) à position variable, rapportée sur la partis supérieurs du montant (5), sur le lieu de basculement de la traverse (6), permet le cas échéant de limiter la course de la-dite traverse. 9. Vanne salon l'uns des revendications précédentes caractérisée en ce qu'une vis (24) solidaire d'un bras (23),fixée sur une des glissières (3) de la plaque martelière (1), permet le blocage de la vanne dans n'importe quelle position, lorsque le vérin (16) n'est pas sous pression.