Brevet FR2653911A1 — publié le 19910503

L'invention se rapporte à un dispositif hygrostatique de commande. I1 s' applique notamment mais non exclusivement au déclenchement puis à l'interruption des périodes d'arrosage de cultures La croissance des végétaux nécessite que le substrat tel la terre dans lequel ils prélèvent leurs éléments nutritifs et/ou que les végétaux eux-memes recoivent des apports de liquide et plus particulièrement d'eau compensant les pertes dues à l'évaporation et à l'absorption par les dits végétaux. Ces apports peuvent être faits - périodiquement, par des dispositifs d'arrosage ou d'irrigation placés sous le contrôle d'un chronoprogrammateur ou, - en continu, par des dispositifs dits goutte à goutte ou par des dispositifs assurant un transfert par capillarite notamment à l'aide d'une mèche. Toutefois, indépendamment des apports et pertes déjà évoqués, d'autres facteurs font évoluer l'humidité réelle du substrat précité et notamment les conditions climatiques dont principalement les pluies, le vent, la temperature. Les dispositifs precites ne tenant pas compte de ces facteurs conduisent immanquablement à des apports inadaptés quant à leur quantité c'est à dire excessifs ou insuffisants. Afin d'y remédier, il est connu (FR-A-2.379.850 et 2.586.330) d'utiliser des dispositifs pourvus de sondes électroniques mesurant avec précision l'hygrométrie de l'air et/ou du milieu de culture et régulant, en fonction des résutats de leur mesure, le debit du liquide apporté. S'ils sont efficaces, ces dispositifs sont également trés coûteux et surtout restent sujets à erreurs par suite, par exemple, de dérives en température ou de dépôts divers sur les eler,lents sensibles. Afin d'assurer une régulation à des coûts abordables, il est connu, sur la conduite reliant les moyens d'arrosage ou d'irrigation à la source de liquide, d'interposer un élément de contrôle du débit tel un clapet (FR-A-2.345.894 et 2.460.103) ou un poussoir écrasant plus ou moins une partie souple de la conduite (FR-A-2.380.588), lequel élément de contrôle du débit est actionné au moins indirectement par un élément sensible à l'humidité dont au moins l'une des caractéristiques, telle le poids (FR-A-2.460.103) ou la longueur (FR-A-2.380.588 et 2.345.894), varie avec le taux de l'humidité à laquelle il est exposé. Par exemple, l'élément sensible à l'humidité est constitué par - un morceau de bois qui, en gonflant, pousse sur son siège le clapet d'un organe de contrôle de débit (FR-A-2.345.894) ou, - au moins un fil et, de préférence, un faisceau de fils qui, en s'allongeant, relache la traction qu'il exercait jusqu'alors pour contrarier l'action d'un ressort appuyant un poussoir sur une partie souple de conduite (FR--A-2.380.588). Ces dispositifs ont toutefois l'inconvenient d'agir sur le réglage du débit des la modification de l'humidité ambiante à proximite de l'élément sensible or, l'inertie hygrométrique de l'élément sensible et du sol sont différentes par exemple - celui-ci peut sécher plus rapidement que la terre et permettre donc la commande d'un arrosage avant qu'il soit necessaire ou au contraire - s'humidifier plus rapidement et conduire à arrêter l'arrosage avant que le sol soit humidifié suffisament profondément. Afin de tenter de pallier cet inconvénient, il est connu de constituer l'élément sensible d'une eponge portée en bout d'un bras d'un balancier dont l'autre bras porte un contrepoids et de dériver vers l'éponge une fraction du débit de l'eau d'arrosage. En s'humidifiant voire en se saturant d'eau, que ce soit grâce à la a pluie et/ou à l'eau d'arrosage ainsi dérivée, l'éponge s'alourdit et, à partir d'un certain poids, le balancier bascule entraînant avec lui la fermeture d'un clapet. Apres l'arrêt de l'apport d'eau sur l'éponge, celle-ci prend un certain temps pour se dessécher avant que le balancier bascule à nouveau et rouvre le clapet. Toutefois, s'il assure une certaine temporisation des commandes de l'élément de réglage de débit, ce dispositif faisant appel à un balancier nécessairement instable reste difficile à régler et manque totalement de précisions. De plus, il est encombrant et des corps orangers risquent de venir gêner son mouvement. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un dispositif hygrostatique de commande qui soit simple et fiable et permette de régler avec précision les déclenchements et interruptions des périodes d'arrosage en fonction des besoins. Un des autres résultats que l'invention vise à obtenir est un tel dispositif dans lequel l'ouverture et la fermeture peuvent être temporisees et ce de manière régl abl e. A cet effet, l'invention a pour objet un tel dispositif notamment caractérisé en ce que - d'une part, sur le dit ensemble mobile, est intercalé un second organe élastique, tel au moins un ressort dont la force est inferieure à celle du premier organe élastique et, qui sollicite au moins une piece de l'ensemble mobile dans une direction opposée à celle où s'exerce l'action du premier organe élastique et - d'autre part, dans le dispositif, on prévoit des moyens qui, dans au moins une position caractéristique de l'ensemble mobile, donnent au moins priorité à l'action de l'un seulement des organes élastiques. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figures 1 à 4 : le dispositif vu dans quatre états différents, - figure 5 : dans une variante de réalisation de l'invention, une soupape de commande vue en coupe. En se reportant au dessin, on voit que le dispositif hygrostatique de commande 1 est applicable au déclenchement puis à l'interruption des périodes d'arrosage ou d'irrigation de cultures 2. A cet effet, il comprend - scindant en deux tronçons 3, 4, la conduite (3 + 4) reliant une source 5 de liquide 6 aux moyens 7 d'apport de ce liquide aux cultures, un organe 8, 9 de contrôle de debit dans cette conduite 3, 4, - pour commander l'organe 8, 9 de contrôle du débit, un élément 10 sensible à l'humidité dont la longueur varie avec le taux de l'humidité à laquelle il est exposé. La source 5 de liquide 6 consiste par exemple en un réservoir d'eau ou en un réseau de distribution. Les moyens 7 d'apport de liquide consistent quant à eux en des moyens d'arrosage ou d'irrigation et le moyen de contrôle de débit en un clapet 8 coopérant avec un siège 9. L'élément sensible est constitué par au moins un fil qui en s'allongeant rez ache la traction qu'il exercait jusqu'alors sur la tige 11 de commande de l'organe 8, 9 de contrôle du débit dans le sens opposé à l'action d'un organe élastique de rappel 12 tel au moins un ressort. Sur le tronçon 3 de la conduite reliant l'élément 9 de contrôle de débit à la source 5, peut évidemment être intercalé un limiteur de pression 13. L'élément mobile 8 de l'organe de contrôle de débit 8, 9, la tige 11 de commande de cet organe et l'élément sensible 10 ainsi que leurs éléments de liaison constituent l'ensemble dit mobile 14 du dispositif objet de l'invention. Selon une caractéristique essentielle de l'invention - d'une part, sur le dit ensemble mobile 14, est intercalé un second organe élastique 15, tel au moins un ressort dont 7a force est inférieure à celle du premier organe élastique 12 et, qui sollicite au moins une pièce de l'ensemble mobile 14 dans une direction opposée à celle où s'exerce l'action du premier organe élastique 12 et - d'autre part, dans le dispositif, on prévoit des moyens 20, 21 qui, dans au moins une position caractéristique de l'ensemble mobile 14, donnent au moins priorité à l'action de l'un seulement des organes élastiques 12, 15. Par un choix judicieux de ces moyens et des forces respectives des organes élastiques 12 et 15, on peut ainsi ajuster à des valeurs differentes les seuils pour lesquels les modifications de longueur de l'élément sensible commandent selon leur sens l'actionnement de l'organe de contrôle de débit respectivement en ouverture et en fermeture. Dans une première forme de réalisation (figure 5) - le clapet 8 présente des faces opposées 16, 17 dites actives par exemple du fait qu'il est porté par une tige 11 qui est traversante, - une chambre 18 qui lui est réservée dans le corps 19 de la soupape et qui communique par un passage 22 avec un orifice d'arrivée 26 relie au réservoir comprend deux logements axiaux opposés 20, 21 dont l'un (21) abrite le siège 9 du clapet et communique donc par un orifice 24 avec l'orifice de sortie 25 de la soupape, lequel est relié aux moyens 7 d'apport de liquide aux plantes, ces logements axiaux 20, 21 recevant, pratiquement sans jeu, le clapet 8, l'un 20 lorsque le dit clapet est en position ouverte et l'autre 21 lorsqu'il est en position fermée de sorte que, lorsque 7e clapet 8 est dans l'une de ces positions, il ne reçoive plus la pression du liquide apporte que sur l'une de ses faces actives et que ce liquide sous pression tende alors à maintenir le clapet dans la position acquise et donne ainsi priorité à 1' action de 1 'organe élastique sollicitant l'ensemble mobile dans le même sens, De préférence - les deux faces actives 16, 17 du clapet sont de section équivalentes, par exemple, du fait que le dit clapet est porte par une tige 11 qui est traversante, - le passage 22 par lequel le liquide est admis dans la chambre 18 debouche dans la zone médiane 23 de la dite chambre et dans cette zone, la dite chambre a une section telle que le clapet recoive alors le liquide apporté sur ses deux faces actives 16, 17 afin que l'action de la pression s'équilibre et que seuls interviennent les forces de l'élément sensible et des organes élastiques. Le passage 22 est de préférence un passage annulaire lui-même alimenté par une chambre périphérique 28 de repartition. Les organes élastiques 12, 15 peuvent prendre appui sur des moyens de tarage mais, de préférence, pour eviter toute erreur de réglage, ils prennent appui sur des butées fixes 29, 30, éventuellement démontables et la modification des conditions d'équilibre, par exemple, suite à une modification de la pression d'alimentation s'obtient par remplacement d'au moins un des organes élastiques. Selon une caractéristique de l'invention, l'élément sensible est formé par une nappe de fibres végétales dont au moins la plupart des dites fibres sont disposées longitudinalement et enrobées de matière porophore à 7a maniere des eponges artificielles. I1 est, par exemple, logé dans un bac 31 et, par un conduite d'évacuation 32, reçoit une fraction du débit d'eau délivré par la soupape. De préférence, sur la conduite d'évacuation 32 est disposé un organe 37 de réglage de débit. Cette fraction est proportionnelle au rapport de la surface de i ' é l'élément sensible par rapport à celle de l'installation d'arrosage ou d'irrigation desservie par la soupape que cet élément contrôle. Evidemment, cet élement sensible reçoit également les eaux de pluie. Dans une variante de réalisation de l'invention (figures 1 à 4), l'élément sensible 10 est intercalé entre deux clapets 8, 33 auxquels il est relie par deux liens de commande 11, 34 tels des tiges ou des fils. Le premier clapet est placé en amont du second et, pour coopérer avec lui, le dispositif comprend un siège 9 situé entre l'arrivée du liquide et une chambre amont 35. Un organe élastique 12 est prévu pour rappeler le- premier clapet vers son siège des qu'en s'allongeant l'élément sensible 10 lui en laisse la faculte. La chambre amont 35 présente un orifice de sortie 36 éventuellement pourvu d'un organe de réglage de débit 37 tel, par exemple, une vis pointeau, une vanne, un registre et ce, afin de pouvoir ajuster la durée de vidange de la dite chambre amont. Le dispositif comprend encore une chambre aval 38 vers laquelle le liquide issu de la chambre 35 peut alors être transféré et dans le fond de laquelle est ménagé un siège 39 pour le second clapet 33, lequel siege, d'une part, est orienté de manière telle que, lors de l'allongement de l'élément sensible, il tende a s' ouvrir sous l'action d'un organe élastique aval 15 et, d'autre part, relie la chambre aval au tronçon 4 de conduite relie aux moyens d'arrosage ou d'irrigation. L'élément sensible 10 est disposé de manière telle que, au moins à un certain moment entre la sortie du liquide de la chambre amont et sa sortie de la chambre aval, au moins Line fraction de ce liquide vienne au contact du dit élément sensible 10. L'organe élastique amont est plus fort que l'organe élastique aval et l'écartement de leur siège sont déterminés de manière telle qu'au moins dans une position caractéristiques, les variations de longueur de l'élément soient absorbees par un seul des deux organes élastiques et plus précisément le dit écartement est tel que - lorsque l'élément sensible est sec, le siège aval bloquant l'extrémité aval de l'organe élastique, le clapet amont soit ouvert en contrariant l'action de l'organe élastique amont et, - lorsque l'élément sensible est impregné d'eau, le siège amont bloquant l'action de l'organe élastique amont, le clapet aval soit ouvert par l'organe élastique aval. De ce fait, dès que l'élément sensible est sec (figure l),le clapet amont s'ouvre et la chambre amont se remplit puis,a la vitesse défini par l'ouverture 36 ou son organe de réglage 37, elle se vidange vers la chambre aval. Au cours de ce transfert ou au terme de celui-ci, l'élément sensible s'imprègne d'eau et commence à s'allonger et, dans un premier temps (figure 2), étant donne sa force plus grande, c'est sous l'action du seul organe élastique amont que le clapet amont se referme puis, à compter de cette fermeture inhibant son action sur l'ensemble mobile, dans un deuxième temps (figure 3), l'allongement se poursuivant, c'est alors l'organe élastique aval qui agit seul pour ouvrir le clapet aval et alimenter les moyens d'arrosage. Après vidange de la chambre aval et/ou évaporation du liquide de cette chambre, l'élément sensible commence a ressecher et dans un troisième temps, (figure 4), l'organe élastique aval étant plus faible, c'est le clapet aval qui commence par se fermer bloquant ainsi l'extrémité aval de l'élément sensible de sorte que la poursuite du rétréciessement oblige l'organe élastique amont à travailler (figure 1). REVENDICATIONS 1. Dispositif hygrostatique de commande applicable notamment mais non exclusivement au declenchement puis à l'interruption des periodes d'arrosage ou d'irrigation de cultures (2), comprenant - scindant en deux tronçons (3, 4), la conduite (3 + 4) reliant une source (5) de liquide (6) aux moyens (7) d'apport de ce liquide aux cultures, un organe (8, 9) de contrôle de débit dans cette conduite (3, 4), - pour commander l'organe (8, 9) de contrôle du débit, un élément (10) sensible à l'humidité dont la longueur varie avec le taux de lrhumidîté à laquelle il est exposé, lesquels moyens (7) d'apport de liquide consistent quant à eux en des moyens d'arrosage ou d'irrigation et le moyen de contrôle de débit en un clapet (8) cooperant avec un siege (9), lequel élément est constitué par au moins un fil qui en s'allongeant rez ache la traction qu'il exercait jusqu'alors sur la tige (11) de commande de l'organe (8, 9) de contrôle du débit dans le sens opposé à l'action d'un organe élastique de rappel (12) tel au moins un ressort, dans lequel dispositif, l'élément mobile (8) de l'organe de contrôle de débit (8, 9), la tige (11) de commande de cet organe et l'élément sensible (10) ainsi que leurs éléments de liaison constituent l'ensemble dit mobile e (14) du dispositif objet de l'invention, ce dispositif étant CARACTERISE en ce que - d'une part, sur le dit ensemble mobile (14), est intercalé un second organe élastique (15), tel au moins un ressort dont la force est inférieure à celle du premier organe élastique (12) et, qui sollicite au moins une pièce de l'ensemble mobile (14) dans une direction opposée à celle où s'exerce l'action du premier organe élastique (12) et - d'autre part, dans le dispositif, on prévoit des moyens (20, 21) qui, dans au moins une position caractéristique de l'ensemble mobile (14), donnent au moins priorité à l'action de l'un seulement des organes élastiques (12, 15). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que - le clapet (8) présente des faces opposees (16, 17) dites actives par exemple du fait qu'il est porté par une tige (11) qui est traversante, - une chambre (18) qui lui est réservée dans le corps (19) de la soupape et qui communique par un passage (22) avec un orifice d'arrivée (26) relié au réservoir comprend deux logements axiaux opposes (20, 21) dont l'un (21) abrite le siège (9) du clapet et communique donc par un orifice (24) avec l'orifice de sortie (25) de la soupape, lequel est relié aux moyens (7) d'apport de liquide aux plantes, ces logements axiaux (20, 21) recevant, pratiquement sans jeu, le clapet (8), l'un (20) lorsque le dit clapet est en position ouverte et l'autre (21) lorsqu'il est en position fermée de sorte que, lorsque le clapet (8) est dans l'une de ces positions, il ne reçoive plus la pression du liquide apporté que sur l'une de ses faces actives et que ce liquide sous pression tende alors à maintenir le clapet dans la a position acquise et donne ainsi priorité à l'action de 7'organe élastique sol licitant sur l'ensemble mobile dans le même sens, 3.Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que - les deux faces actives (16, 17) du clapet sont de sections équivalentes, par exemple, du fait que le dit clapet est porté par une tige (11) qui est traversante, - le passage (22) par lequel le liquide est admis dans la chambre (18) débouche dans la zone médiane (23) de la dite chambre et dans cette zone, la dite chambre a une section telle que le clapet recoive alors le liquide apporté sur ses deux faces actives (16, 17) afin que l'action dè la pression s 'équilibre et et que seuls interviennent les forces de l'élément sensible et des organes élastiques. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément sensible est formé par une nappe de fibres végetales dont au moins la plupart des dites fibres sont disposées longitudinalement et enrobées de matière porophore à la manière des éponges artificielles. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou 4 caractérisé en ce que - l'élément sensible (10) est intercalé entre deux clapets (8, 33) auxquels il est relié par deux liens de commande (11, 34), - le premier clapet est placé en amont du second et, pour coopérer avec lui, le dispositif comprend un siège (9) situé entre l'arrivée du liquide et une chambre amont (35), - un organe élastique (12) est prévu pour rappeler le premier clapet vers son siege dès qu'en s'allongeant l'élément sensible (10) lui en laisse la faculte, - la chambre amont (35) présente un orifice de sortie (36), - le dispositif comprend une chambre aval (38) vers laquelle le liquide issu de la chambre (35) peut alors être transféré et dans le fond de laquelle est ménagé un siège (39) pour le second clapet (33), lequel siège, d'une part, est orienté de manière telle que, lors de l'allongement de l'élément sensible, il tende a s' ouvrir sous l'action d'un organe élastique aval (15) et, d'autre part, relie la chambre aval au tronçon (4) de conduite relié aux moyens d'arrosage ou d'irrigation, - l'élément sensible (10) est disposé de manière telle que, au moins à un certain moment entre la sortie du liquide de la chambre amont et sa sortie de la chambre aval, au moins une fraction de ce liquide vienne au contact du dit élément sensible (10), - l'organe élastique amont est plus fort que l'organe élastique aval et l'écartement de leur siège sont déterminés de manière telle qu'au moins dans une position caractéristiques, les variations de longueur de 1 'élément soient absorbées par un seul des deux organes élastiques et plus precisement le dit écartement est tel que lorsque l'élément sensible est sec, le siège aval bloquant l'extrémité aval de l'organe élastique, le clapet amont soit ouvert en contrariant l'action de l'organe élastique amont et, lorsque l'élément sensible est imprégné d'eau, le siège amont bloquant l'action de l'organe élastique amont, le clapet aval soit ouvert par l'organe élastique aval. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'orifice de sortie (36) est pourvu d'un organe de reglage de débit (37) tel une vis pointeau, et ce, afin de pouvoir ajuster la duree de vidange de 7a dite chambre amont.