Brevet FR2634970A1 — publié le 19900209

I) INTRODUCTION La présente invention concerne un dispositif autonome de distribution d'eau à un ensemble de bacs à plantes ou pots de fleurs. Pendant leurs vacances, de nombreuses personnes s'inquiètent de savoir si leurs plantes ont pu trouver assez d'eau dans la réserve de leur bac, et si elles sont encore en bonne santé. Ce document présente une solution à cette difficulté. De tels systèmes ont été déjà proposés. Certains, de même que la présente invention, se basent sur le système des vases communicants. (Les vases sont ici les bacs å plantes, et les moyens de communication des tuyaux souples). Cependant, les méthodes d'amorçage* sont souvent difficiles & utiliser, et rendent délicate une large diffusion de ces produits. De plus, les performances de ces systèmes ne sont pas toujours optimisees. * Ce que l'on appellera désoriais l'amorçage (ou purge) est l'opération qui consiste i vider l'air des tuyaux reliant les vases (ici les vases sont les réserves des pots de fleurs), afin que le système soit opérationnel. Il > PRINCIPE (fig.l) Ce dispositif maintient les plantes arrosées plus longtemps, pourvu qu'elles aient été réunies dans un même lieu éclairé, et reliées i un appareil qu'on appelera un "arroseur". Le principe fonctionnel de cet arroseur est double - d'une part, il augmente la quantité d'eau disponible pour l'ensemble des plantes, grâce é un (ou plusieurs) reservoir(s) supplémentaire(s). - d'autre part, il permet la répartition de l'eau entre les bacs plus ou moins comsommateurs. Le principe physique est simple et bien connu : il s'agit du principe des vases communicants. Les vases sont ici les bacs å fleurs, soit simples (1) mais plongés dans un récipient d'eau, soit à réserve d'eau (2). On leur adjoint le réservoir supplémentaire (3a) et d'éventuels récipients annexes (25), qui servent de réserve d'eau et de lieu de transit de l'eau dans sa distribution entre les bacs qui consomment plus ou moins. L'amorçage du système se fait par aspiration de l'air contenu dans les tuyaux de raccordement (4), grâce au tuyau d'amorçage (5), via le collecteur (6a). Un schéma général du dispositif est présenté cidessous en fig.l. La version a) étant décrite sur ce schéma, le collecteur (6a) et le réservoir supplémentaire (3a) y sont confondus. III) DESCRIPTION DU BYSTEB Les différents éléments sont présentés ci-dessous. 1) Liaison entre bacs et tuvaux de raccordement (fig.2, fig.3, fig.4, fig.5) L'extrémité des tuyaux de raccordement (4) est munie de lest (24) afin de rester bien au fond des réserves. Cependant, les essais effectués a ce jour montrent que ce n'est pas indispensable. Ces tuyaux doivent autre placés par l'utilisateur dans les bacs, selon la nature de ces bacs. Ceci est représenté sur les fig.2 (cas des bacs å réserve d'eau avec orifice de remplissage par le côté), fig.3 (cas des bacs 9 réserve avec orifice de remplissage par le dessus). I1 faut plonger les pots sans réserve d'eau (1) dans un récipient rempli d'eau jusqu'a un niveau décrit au chapitre "utilisation , on dispose alors un tuyau de raccordement (4) au fond de ce récipient. On peut aussi imaginer que les fabricants installent tout près de la base des réserves des bacs un raccord spécial (18), bouché par un bouchon (19) en période de non utilisation du dispositif d'arrosage, et permettant dans le cas contraire le passage de l'eau entre la réserve et un tuyau (4) qu'on y a branché . Un tel raccord (18) est décrit en fig.4. I1 est associé à un logement (17) pour le bouchon, lequel logement est en fait un raccord factice ne permettant pas le passage de l'eau. Le bouchon (19) est solidaire d'une liaison souple (20). L'extrémité de la liaison souple (20) est constituée d'une pastille souple (40) trouée en son centre, et fendue en étoile autour du centre. On le place en force dans un ergot (41) solidaire de la paroi (42) du raccord (18).La fig.5 décrit le positionnement du raccord et le branchement d'un tuyau. 2) Tuyaux de raccordement Ces tuyaux (4) doivent être souples sans se pincer facilement. Ils sont d'une longueur d'un mètre environ. Leur section est plus importante vers le milieu du tuyau, et plus faible aux extrémités, afin que l'air s'accumulant petit à petit en leurs sommets produise un désamorçage moins rapide, sans que leur volume intérieur ne soit trop grand, ce qui rendrait l'amorçage plus difficile. I1 y a la un compromis 9 trouver. Un diamètre intérieur d'extrémité de 4 mm, et un diamètre intérieur s'accroissant lentement jusqu'à 10 mm près du sommet prévu semblent convenir. Cet accroissement de diamètre, ainsi que le diamètre maximal ne doivent pas être trop importants, sous peine d'avoir des forces de capillarité trop faibles lors de l'amorçage, et de ne pas pouvoir purger tout l'air. 3) Le collecteur (fig.6, fig.7) Le collecteur (6a ou 6b) est une pièce rigide et creuse, ayant une face inférieure plane, i la base de laquelle sont reliés les tuyaux de raccordement (4) grâce a des raccords (18), et qui comporte en son- sommet un récipient supplémentaire (10) surmonté par le tuyau d'amorçage (5). Le collecteur est étanche en tout point où il n'est pas prévu d'échange d'eau ou d'air avec un tuyau de raccordement (4) ou d'amorçage (5). Il sert, dans le cas de l'amorçage, & collecter l'air provenant des différents tuyaux de raccordement (4) branchés aux raccords bouchables (18). Cet air est aspiré par le tuyau d'amorçage (5). Le collecteur est rigide, pour supporter sans déformation la dépression pendant l'amorçage. I1 sert aussi de lieu de transit de l'eau se déplaçant entre les différents réservoirs. On peut imaginer deux types de collecteurs ((6a) et (6b)), selon que le collecteur joue lui-même le rôle de réservoir supplémentaire (3a), ou bien est à placer dans un réservoir supplémentaire annexe (3b). Les éléments spécifiques de ces deux types de collecteurs sont decrits ci-dessous PREMIER TYPE Dl COLLECTEUR {6u) (fig.6) Cette première solution comporte l'avantage d'être plus simple d'utilisation, mais demande de prévoir un volume de rangement de l'appareil plus important. Ce type de collecteur (6a) joue en même temps le rôle de réservoir supplémentaire. I1 comporte sur sa surface supérieure un orifice de remplissage (7) de quelques centimètres de diamètre, pouvant être bouché par un bouchon (9a) lié au corps par une liaison (20a), lequel bouchon est placé dans un logement en dehors de sa période d'utilisation. (schéma de l'orifice de remplissage identique a la fig.4, mais & plus grand échelle). Ce collecteur possede au moins une portion de facé latérale transparente (28), afin qu'on puisse voir le niveau d'eau qu'il contient. De plus, il est muni de paires de raccords bouchables supplémentaires, les uns (31) places le plus près possible de sa face supérieure ou sur sa face supérieure, les autres (33) placés le plus près possible de sa base. Ces raccords servent dans le cas ou l'on branche des récipients annexes du type II. I1 est représenté en fig.6. SECOND TYPE DE COLLECTEUR (6b) (fig.7) Ce type de collecteur permet d'utiliser n'importe quel récipient comme réservoir supplémentaire (3b), y compris un récipient pliable. I1 est pourvu le plus près possible de sa base d'un orifice bouchable (8) qui permet le passage de l'eau dans le réservoir. L'orifice doit avoir un diamètre le plus faible possible, sans toutefois risquer d'être bouché par autre chose que le bouchon-(9b, du même type que 19), lequel bouchon est solidaire du collecteur grâce å une liaison (20b, du même type que 20), et placé dans le logement (17b, identique i 17) en dehors de sa période d'utilisation. Ce collecteur est solidaire d'une plaque de lest (21), dont le diamètre peut être supérieur a celui de la face inférieure du collecteur, et qui donne a l'ensemble composé du collecteur (6b) rempli d'air et de la plaque de lest une densité moyenne supérieure i celle de l'eau. Il est présenté en coupe en fig.7. 4) Liaisons entre tuyaux de raccordement et collecteur Les tuyaux de raccordement sont reliés au collecteur de manière amovible, grâce a un raccord (18) bouchable par un bouchon associé a un logement. Dans ce cas, le collecteur présente près de sa base un ensemble de raccords, dont certains sont branchés aux tuyaux utiles ou & des récipients annexes, et les autres bouchés. 5) Tuvau d'amorçage (5} Le tuyau d'amorçage (5) présente les caractéristiques suivantes - il a un volume intérieur compatible avec les performances souhaitées du système (voir chapitre performances). Au besoin, ce volume peut être augmenté par un récipient supplémentaire (10), situé juste au sommet du collecteur, soit encore & la base du tuyau d'amorçage (5). - il permet, å l'extrémité opposée a celle du réservoir supplémentaire, une aspiration aisée par la bouche, et un pincement rendant le tuyau hermétique lors d'une nouvelle inspiration de l'utilisateur. - Enfin, comme tous les tuyaux du système, il supporte la dépression lors de l'amorçage. 6) Le réservoir supplementaire Nous avons vu que le premier type de collecteur (6a) joue lui-même le rôle de réservoir supplémentaire (3art il a donc une surface horizontale maximum, compte tenu des contraintes menageres habituelles de rangement. Le second type de collecteur (6b) est a placer dans un réservoir supplémentaire (3b). Dans les deux cas, le réservoir supplémentaire (3a ou 3b) doit accepter une hauteur d'eau de 3 å 5 cm, c'est & dire égale å celle que l'on trouve dans les bacs de plantes a réserve d'eau. 6) Les récipients annexes de type I et Il (fig.8 à fig.14) Le temps pendant lequel le réservoir supplémentaire (3a ou 3b) contient de l'eau dépend alors principalement de sa surface horizontale. Voici les manières d'augmenter ce temps: alpha) si le réservoir supplémentaire (3a) ou (3b) a une base circulaire ou carre, augmenter le rayon ou le côté de cette base. Beta) utiliser un ou plusieurs récipients annexes, de grande surface, remplis d'eau, placés à la place de pots de fleurs en bout de certains tuyaux de raccordement (4). L'air doit pouvoir pénétrer directement dans ces récipients, par un trou si possible petit, pour eviter l'évaporation. Un récipient annexe de ce type peut être: - un recipient que l'utilisateur a sous la main, par exemple un bac å plantes vide. - un recipient annexe du type I (25), représenté a la fig.8, qui est un accessoire vendu avec l'arroseur. Ayant une surface inférieure plane, il a environ 5 centimètres de haut, au moins une partie de sa face latérale transparente (28) afin de connaître le niveau doleau, et il est doté le plus près possible de sa base d'un raccord (26) non bouchable du type de celui de la fig.4. Sur sa surface supérieure, il est pourvu d'un orifice de remplissage (27) non bouchable, lequel orifice est éventuellement doté d'un entonnoir (43) facilitant le remplissage.Sur la fig.9, un récipient annexe du type I est branché å l'arroseur principal (13) grâce & un tuyau (36), et sur la fig.1o, on montre la possibilité de rangement d'un arroseur et de deux récipients annexes du type 1, le tout étant maintenu ensemble par des bandes de matière souple (35) munies au niveau de chaque réservoir de pastilles trouées, lesquelles pastilles sont fendues en étoile autour de leurs trous, et placées en force dans des ergots du type (41), d'une façon identique au cas de la fig.4. Dans le cas où il est muni d'un entonnoir au niveau de son orifice de remplissage, sa surface inférieure présente un trou borgne (44) permettant d'empiler deux å deux des récipients comme il est montré a la fig. 13, plan supérieur contre plan inférieur, sans que l'entonnoir du récipient inférieur ne gêne. Un tel trou borgne (44), placé sur la surface inférieure d'un réservoir supplémentaire, est présenté en fig.14. Gaina) dans le cas de la version a) augmenter artificiellement la surface horizontale du réservoir supplémentaire (3a), en disposant autour de l'arrosoir un ou plusieurs récipients annexes du type Il. Un récipient annexe du type Il (29), représenté å la fig.ll, ressemble a un récipient annexe du type I (25), & quelques différences près: Il est relié au collecteur par deux tuyaux. Le premier tuyau (11) est destiné å laisser passer l'air, et relie un raccord non bouchable (30) placé le plus pres possible de la surface supérieure du récipient annexe, ou sur sa surface supérieure, i un raccord bouchable (31) placé le plus près possible de la surface supérieure, ou sur la surface supérieure du collecteur (6).Le second tuyau (12) est destiné å laisser passer l'eau, et relie un raccord non bouchable (32) placé le plus près possible de la surface inférieure du récipient annexe, a un raccord bouchable (33) placé le plus près possible de la surface inférieure du collecteur. Ce récipient annexe du type II est muni en plus de ceux déjà cités, de raccords bouchables (34) du type de ceux de la fig.4, placés le plus près possible de sa base, servant & alimenter des pots de fleurs. Il peut être ou non muni sur sa surface supérieure d'un orifice de remplissage bouchable, qui permet un remplissage plus rapide que par les tuyaux (11) et (12). Dans le cas ou il est muni de cet orifice de remplissage bouchable, sa surface inférieure présente un trou borgne (44) permettant d'empiler deux à deux des récipients, plan supérieur contre plan inférieur, sans que le bouchon de remplissage du récipient inférieur ne gêne l'emboîtement (fiv.13). Une tel trou borgne (44) est présenté à la fig. 14. Les deux avantages des récipients annexes du type II, par rapport aux récipients annexes du type I, sont les suivants: - dans le cas ou l'on ne désire pas leur relier des pots de fleurs, on peut les brancher en série. Nous n'approfondirons pas cette idée. - Disposés en étoile autour de l'arroseur principal, les récipients annexes du type II peuvent être raccordés a des pots de fleurs grâce aux raccords bouchables (34). Pour cela, il est nécéssaire qu'ils soient rigides. A la fig.12, le branchement d'un récipient annéxe du type II avec un arroseur principal (13) est décrit, et à la fig.13, on observe la méthode de rangement de l'ensemble constitué par un arroseur principal et deux récipients annexes du type Il, maintenus de la même façon que pour les récipients du type I. REMARQUE : Le principal avantage du cas b) est le volume réduit de l'arroseur. On ne cherchera donc pas une solution hybride qui consisterait à y adjoindre des récipients volumineux tels les récipients annexes du type II. îvo UTILISATION DE L'ARROSEUR On se place dans le cas où l'on n'utilise que l'arroseur principal. Les autres cas sont sensiblement identiques. D'une manière générale, aucun bouchon ne doit rester libre pendant l'utilisation du dispositif. Soit un bouchon obstrue un raccord non utilisé, soit il est placé dans son logement associé. Cette précaution permet d'eviter des erreurs d'installation. AVEC UN COLLECTEUR DU TYPE a > (3a) 10 Préaratifs L'utilisateur réunit tous les bacs et le collecteurréservoir supplémentaire ((6a),(3a)) en un même lieu éclairé, et les place de telle tanière que les plans supérieurs des réserves d'eau (niveaux de trop-plein), soient à la même hauteur. I1 branche alors les tuyaux de raccordement (4) aux raccords (18), en les faisant passer le moins haut possible, avec des coudes les moins serrés possible, et place leur extrémité libre dans les bacs. I1 fait le plein (moins 4 a 5 mm de securité) de tous les réservoirs des bacs à plantes ((1) ou (2)), et du réservoir supplémentaire, puis ferme le bouchon de remplissage (7). 2 ! Amorcaae L'utilisateur aspire par le tuyau d'amorçage (5) jusque la disparition d'air dans les tuyaux de raccordement (4). S'il était amené à aspirer de l'eau avant cette disparition, c'est que les niveaux d'eau n'étaient pas suffisamment bien réglés au départ. 30 Mise en service du réservoir sulémentaire L'utilisateur n'a plus alors qu'a ouvrir le bouchon (7) du réservoir supplémentaire (3a), et i le placer dans le logement prévu i cet effet. AVEC UN COLLECTEUR TYPE b) (3b) 10 Préparatifs L'utilisateur réunit tous les bacs et le collecteur (6b) placé dans un réservoir supplémentaire (3b) en un même lieu éclaire, et les dispose de telle manière que les plans supérieurs des réserves d'eau (niveaux de tropplein), soient à la même hauteur. I1 branche alors les tuyaux de raccordement (4) aux raccords (18), en les faisant passer le moins haut possible, avec des coudes les moins serrés possible, et place leur extrémité libre dans les bacs. I1 fait le plein des réservoirs d'eau des bacs à plantes ((1) ou (21), moins 4 à 5 mm de sécurité, puis ferme le bouchon de l'orifice bouchable (8). I1 remplit alors le réservoir supplémentaire (3b). 20 ) Amorçage L'utilisateur aspire par le tuyau d'amorçage (5) jusqu'à la disparition d'air dans les tuyaux de raccordement (4). S'il était amené à aspirer de l'eau avant cette disparition, c'est que les niveaux d'eau n'étaient pas suffisamment bien réglés au départ. 3) Mise en service du réservoir sulémentaire L'utilisateur n'a plus alors qu'a ouvrir le bouchon (7) de l'orifice de remplissage du réservoir supplémentaire (3a), et à le placer dans le logement prévu à cet effet. V) PERFORMANCES Dans ce chapitre sont décrites les limites et performances de l'appareil. 1) Amorçage L'arroseur a tout d'abord une limite d'amorçage, fonction du volume de l'ensemble tuyaux de raccordementcollecteur. Si la différence maximum des niveaux de remplissage des bacs dépasse une certaine limite, l'eau monte jusqu'au sommet du tuyau d'amorçage, sans que les tuyaux de raccordement soient tous vidés de leur air. Le récipient supplémentaire (10) permet d'améliorer ce point. 2) Régime d'arrosasse I1 y a deux limitations principales: - la première est le volume d'eau que peuvent contenir l'arrosoir et les éventuels réservoirs supplémentaires. En fait, nous avons vu que c'est la surface horizontale de ces réservoirs qui est prépondérante, dès que leur profondeur a atteint la profondeur des réserves d'eau des bacs à plantes. - la seconde est l'arrivée progressive d'air dans les tuyaux de raccordement, qui vient les désamorcer. On limite cet effet en dimensionnant ces tuyaux de telle sorte que leur section centrale soit la plus forte possible, et en remplissant les bacs avec de l'eau ayant reposé. VI) APPLICATION Ce dispositif est destiné au grand public. En effet son autonomie, sa sécurité, sa simplicité d'utilisation et ses performances conviennent. En ce qui concerne la sécurité, tout ce qu'on risque est de perdre les plantes si l'on est resté trop longtemps absent, ou de répandre quelques litres sur le sol lors des manipulations. La simplicité d'utilisation est principalement dûe au système d'amorçage. Les performances peuvent être poussées assez loin grâce aux précautions décrites ci-desaus. VII) REALISATION La réalisation ne pose pas de difficulté technologique particulière. Le collecteur peut être réalisé en matière plastique rigide moulée, les raccords (18), les logements des bouchons (17) et les ergots (41) étant moulés en même temps. Les tuyaux peuvent être réalisés séparement. Les ensembles bouchon-liaison(20) peuvent être moulés indépendamment. Eventuellement, pour éviter d'avoir à faire une soudure, on peut imaginer que le collecteur soit composé de deux parties s'emboîtant hermétiquement l'une dans l'autre. Ces deux parties sont, par exemple, les faces inférieures et latérales d'une part, et la face supérieure surmontée du raccord du tuyau d'amorçage d'autre part. 2-REVZNDICA$ION8 1) Dispositif autonome de distribution d'eau à un ensemble de bacs à plantes ou pots de fleurs fonctionnant selon le principe des vases communicants, caractérisé en ce qu'il comporte un collecteur (6), lequel collecteur est un réservoir rigide et étanche, de surface inférieure plane, relié sur sa surface supérieure i un tuyau spécial d'amorçage (5) par un raccord permettant le passage de l'air. Ce collecteur est doté sur sa surface supérieure d'un orifice de remplissage bouchable (7) dans le cas de la version a), d'un orifice bouchable (8) placés le plus près possible de sa surface inférieure dans le cas de la version b), de raccords bouchables (18) placés le plus près possible de sa base, de paires de raccords bouchables supplémentaires (31) et (33), les raccords (31) étant placés sur la surface latérale dudit collecteur, le plus près possible de la surface supérieure, ou sur sa surface supérieure, et les raccords (33) placés sur sa surface latérale, le plus près possible de sa surface inférieure. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la version b) du collecteur est dotée d'un lest (21) fixé sous sa surface inférieure, donnant a l'ensemble compose du collecteur (6b) rempli d'air et du lest (21) une densité moyenne supérieure i celle de l'eau. 3) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en la possibilité de branchement au collecteur de récipients annexes du type I (25), lesquels récipients ont une surface inférieure plane, sont munis sur leur face latérale, le plus près possible de leur base, d'un raccord (26), sont munis sur leur surface supérieure d'un orifice non bouchable (27) ayant éventuellement une forme d'entonnoir (43), auquel cas les réservoirs possèdent sur leur surface inférieure un trou borgne (44) permettant, lorsqu'on les empile, å l'orifice bouchable du récipient inférieur de sty loger. 4) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en la possibilité de branchement au collecteur de récipients annexes du type II (29), lesquels récipients sont rigides, ont une surface inférieure plane, sont ou non munis sur leur surface supérieure d'un orifice bouchable, sont munis sur leur surface latérale, le plus près possible de leur base, de raccords bouchables (34). Ils sont dotés de plus de paires de raccords (30) et (32), les raccords (30) étant placés sur leur face latérale, le plus près possible de leur surface supérieure, ou sur leur surface supérieure, et les raccords (32) sur leur face latérale, le plus près possible de leur surface inférieure.Enfin, dans le cas ou ils sont munis d'un orifice bouchable, ils présentent sur leur surface inférieure un trou borgne (44) permettant, lorsqu'on les empile, i l'orifice bouchable du récipient inférieur de s'y loger. 5) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les réservoirs ou récipients, sauf le collecteur (3b), acceptent une hauteur d'eau approximativement égale i celle des réserves des bacs & plantes, et ont une surface horizontale intérieure maximale, compte tenu des contraintes de rangement. 6) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en l'existence d'un recipient (110 S la base du tuyau d'amorçage (5) ou au sommet du collecteur (6). 7 > Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bacs à fleurs ou récipients annexes sont reliés au collecteur par des tuyaux de raccordement (4) ayant une section plus importante dans la portion de leur longueur qui est placée a la hauteur maximale du sol quand le système est installé, sans que cette section ne s'accroisse trop ni trop vite et n'empêche la purge totale de l'air lors de l'amorçage. Ces tuyaux sont faits d'une matière suffisamment rigide pour que leur forme ne varie presque pas sous l'effet de la dépression de l'amorçage. 8) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérise en ce que les bacs å plantes a reserve d'eau du commerce sont munis le plus près possible de la base de leur réserve d'un raccord bouchable. 9) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout bouchon (19) associé å un raccord bouchable du type (18) est solidaire d'une liaison souple (20) terminée par une pastille (40) trouée et fendue en étoile, qui relie le bouchon au support (42) apres avoir été passée en force dans un ergot bombé (41), et qu'il est placé dans un raccord factice (17) quand il ne bouche pas le raccord réel (18) auquel il est associé. 10) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que tout réservoir ou récipient comporte une surface latérale faite d'une matière transparente sur au moins une partie de sa circonférence horizontale. 11) Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir supplémentaire et des récipients annexes du type I ou II empilés sont maintenus solidaires par des bandes de matiere souple (35) munies de pastilles, lesquelles pastilles sont trouées et fendues en étoile autour de ces trous, et passées en force dans des ergots du type (41), disposés en au moins 3 points de la surface latérale de chaque réservoir ou récipient.