Brevet FR2653357A1 — publié le 19910426

La présente invention concerne les asperseurs, utilisés surtout en agriculture. On entend par ce terme des appareils à lance permettant d'aspegser par un jet d'eau une certaine surface circulaire ou un secteur bien précis de cette surface. L'invention concerne plus particulièrement les asperseurs dits à percussion, sur lesquels la rotation de la lance, et, par suite, du jet veau, est obtenue grâce à un bras oscillant. Le bras oscillant comporte un dispositif dit à double cuillère, présentant deux surfaces que nous appellerons surfaces de cuillère, ayant chacune une conformation particulière concave asymétrique, mais d'une conformation symétrique par rapport à un plan vertical. Le bras oscillant est supporté par la lance et peut non seulement osciller verticalement autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe de la lance, mais peut également tourner d'un certain angle autour d'un axe également perpendiculaire à l'axe de la lance, mais contenu dans un plan vertical.Grâce à cette dernière possibilité de rotation, il est possible de déplacer la double cuillère d'une première position angulaire, où le jet d'eau sortant de l'ajutage vient heurter à chaque oscillation une des deux surfaces de cuillère, à une deuxième position angulaire où le jet vient heurter l'autre surface de cuillère. Comme cela est connu, à cause de la conformation particulière des surfaces de cuillère, quelle que soit la surface de cuillère heurtée par le jet d'eau, une composante verticale d'impulsion est générée, qui provoque l'oscillation périodique du bras oscillant. Simultanément, toujours grâce à la conformation particulière des deux surfaces de cuillère, suivant celle des deux surfaces de cuillère qui est heurtée par le jet d'eau, à chaque oscillation du bras, une composante d'impulsion tangentielle horizontale est également générée, qui, pour une surface de cuillère, a un certain sens, tandis que pour l'autre surface de cuillère, elle a le sens opposé. Par conséquent, en déplaçant le bras oscillant d'une de ses positions angulaires à l'autre, à la suite de quoi la surface de cuillère heurtée par le jet change, il est possible de faire tourner la lance dans un sens ou dans le sens opposé.Un mécanisme de déclenchement à système de leviers, actionné par deux fins de course réglables, supportés par la partie fixe de l'asperseur, permet de déplacer le bras oscillant d'une de ses positions angulaires à l'autre, afin de pouvoir balayer avec le jet d'eau un secteur circulaire déterminé. Sur les asperseurs de ce type connus, la composante verticale de l'impulsion, qui provoque l'oscillation du bras oscillant, est dirigée habituellement vers le bas et est contrecarrée par l'action de la gravité agissant sur un contrepoids disposé à l'autre extrémité du bras oscillant, et c'est pourquoi on obtient l'amplitude d'oscillation voulue du bras. Le contrepoids ci-dessus, qui, lorsque l'asperseur est inactif, vient s'appuyer contre la partie supérieure de la lance (habituellement par l'intermédiaire d'un élément d'amortissement prévu sur le contrepoids), ne vient pas battre contre la lance lorsque l'asperseur est en fonctionnement, étant empêché de le faire par l'action du jet sur la double cuillère qui fait revenir le bras avant que le contrepoids vienne heurter la lance. Au lieu d'utiliser le contrepoids ci-dessus, la limitation de l'amplitude d'oscillation du bras oscillant peut être obtenue par des ressorts de rappel ou par des leviers secondaires, ou encore par une combinaison de ces dispositifs. Les asperseurs décrits ci-dessus, qui permettent de balayer un secteur bien précis, sont toutefois plutôt compliqués et délicats, et parfois dangereux. Déjà, le simple montage et démontage des asperseurs équipés d'un tel type est plutôt complexe et exige l'intervention d'un spécialiste. La présente invention se propose de réaliser un asperseur du type ci-dessus qui soit mécaniquement très simple et particulièrement robuste et sur, et qui soit montable et démontable avec une extrême facilité, même par des non-specialistes. Les buts ci-dessus sont atteints grâce à un asperseur à percussion suivant la présente invention, caractérisé en ce que le bras oscillant peut seulement osciller verticalement par rapport à la lance ; en ce que le dispositif à double cuillère est bistable par rapport au bras oscillant, le dispositif à double cuillère, dans une de ses deux positions de stabilité, présentant au jet une seule surface de cuillère associée à une telle position de stabilité ; et en ce qu'on a prévu un mécanisme de déclenchement pour déplacer le dispositif à double cuillère d'une de ses positions de stabilité à l'autre, un tel mécanisme de déclenchement étant commandé par deux fins de course délimitant un certain secteur circulaire à balayer avec le jet, les fins de course ayant une position angulaire réglable. Lorsqu'un fin de course actionne le mécanisme de déclenchement ci-dessus, ce dernier déplace le dispositif à double cuillère d'une de ses positions de stabilité à l'autre, ce qui équivaut à inverser le sens de la composante tangentielle horizontale de l'impulsion agissant sur le bras oscillant, donc sur la lance, et c'est pourquoi le sens de rotation de la lance est changé automatiquement. Le mécanisme de déclenchement peut être de n'importe quel type conventionnel. A titre d'exemple, il pourra comporter un dispositif bistable susceptible de faire déclencher un levier de commande d'une de ses deux positions de stabilité à 1 ' autre, le déclenchement du levier provoquant le déplacement du dispositif à double cuillère d'une de ses positions de stabilité à l'autre. Le déclenchement du levier se produit e seulement à la suite de l'engagement du levier avec un des deux fins de course réglables prévus sur la partie fixe du corps de l'asperseur. Comme il est facile de le comprendre, l'effort nécessaire pour déplacer la double cuillère est vraiment minime, bien inférieur à celui nécessaire pour le déplacement du complexe formé par la double cuillère et par le bras oscillant des asperseurs connus. Ce qui précède montre, à l'évidence, l'extrême simplicité et la robustesse de l'asperseur suivant l'invention, tout ceci se répercutant de manière bénéfique sur la fiabilité, la sécurité et la longévité de l'asperseur. Si on veut que la lance tourne dans un sens à une vitesse de rotation différente de celle qu'elle a quand elle tourne dans le sens opposé, il suffira de conformer les deux surfaces de cuillère de manière que nous n'ayons plus une forme exactement symétrique par rapport à un plan vertical. En faisant varier comme il convient la conformation d'une des surfaces de cuillère, il est en effet possible de faire varier l'intensité de la composante tangentielle horizontale de l'impulsion générée par le jet d'eau quand celui-ci vient heurter cette surface, donc de faire varier la vitesse de rotation de la lance. L'invention sera mieux comprise par la description qui suit d'une de ses formes de réalisation, donnée purement à titre d'exemple. Dans cette description, on se référera aux dessins joints, où La fig. 1 est une vue latérale d'un asperseur à percussion suivant la présente invention Les fig. 2, 3 et 4 sont des sections transversales agrandies, exécutées respectivement le long des lignes II-II, III-III et IV-IV de la fig. 1 ; et La fig. 5 est une vue agrandie, suivant la ligne V-V de la fig. 1, de l'extrémité avant du bras oscillant, où l'on voit la double cuillère. On voit, d'après les figures, que l'asperseur est composé d'une partie fixe 10 qui agit également comme raccord entre la tuyauterie d'alimentation en eau (non représentée) et la lance tournante 12. La lance tournante 12 comprend un raccord coudé 14 tournant autour de l'axe vertical 16 de la partie fixe 10 ; et un tube de lance 18, fixé à une de ses extrémités sur le raccord 14, et muni à son autre extrémité (supérieure) d'un ajutage 20. Sur le tube de lance 18 est articulé un bras oscillant 22, tournant autour de l'axe horizontal 24 qui est perpendiculaire à l'axe 26 du même tube de lance 18. Le bras oscillant 22 est composé de deux barres parallèles incurvées, 22a et 22b, chacune disposée sur un côté du tube de lance 18 (voir fig. 3). Les extrémités arrière des barres 22a et 22b sont reliées au contrepoids 28, qui n'est pas autre chose qu'un petit cylindre métallique d'un poids approprié sur lequel sont calés un ou plusieurs anneaux élastiques destinés à amortir les chocs entre le cylindre 18 et la partie supérieure du tube de lance 18. Le choix approprié du poids du cylindre 28 permet de régler l'amplitude d'oscillation du bras 22. Les deux barres 22a et 22b du bras oscillant 22 sont reliées à l'avant par un cadre rectangulaire 30 à travers lequel passe le jet d'eau quand le bras oscillant 22 se trouve dans la position représentée à la fig. 1. La partie inférieure 31 du cadre 30, d'une forme d'ensemble triangulaire, se prolonge vers l'extérieur, en forme de triangle, pour supporter une double cuillère 34 tournante, dans des limites fixées au préalable, autour de l'axe 36. La limitation de la rotation de la double cuillère 34 est obtenue par une butée 38, fixée sur la face inférieure de la double cuillère 34 et coulissant dans une lumière incurvée 40 prévue dans la partie inférieure 32 du cadre 30 de support de la double cuillère 34. Comme on le voit aux fig. 1 ou 5, la double cuillère 34 présente deux surfaces de cuillère 44a et 44b, symétriques par rapport au plan vertical axial (dont la trace 42 est visible à la fig. 5) de la double cuillère 34. Les deux surfaces de cuillère 44a et 44b s'unissent en face de l'arête 46 tournée vers l'ajutage 20, en formant une espèce de coin. La forme asymétrique, à double courbure, de chacune des deux surfaces 44a et 44b est telle qu'elle génère, lorsque la cuillère est interceptée par le jet d'eau sortant de l'ajutage 20, en plus des composantes d'impulsion qui provoquent l'oscillation verticale du bras 22, également des composantes d'impulsion tangentielles horizontales. En particulier, la surface 44a génère des composantes tangentielles horizontales qui provoquent une rotation en sens horloge de la lance 12, tandis que la surface 44b génère des composantes tangentielles horizontales de côté opposé aux précédentes, qui provoquent la rotation antihorloge de la lance 12. Chacune des deux surfaces de cuillère de la double cuillère pourra également être du type connu à cuillère multiple. Comme le savent bien les experts de la branche, cette dernière présente une série de nervures s'étendant à partir d'une surface commune convenablement profilée, de telles nervures caractérisant une multiplicité de canaux, dont chacun se comporte comme une cuillère simple lorsqu'il est frappé par le jet d'eau. On voit, d'après les figures, comment la double cuillère 34 est, par sa nature, bistable. En effet, lorsqu'elle est frappée par le jet d'eau, elle peut prendre deux et seulement deux positions stables, dont l'une est représentée à la fig. 5. L'autre est la position exactement symétrique à la précédente par rapport à l'axe 48 correspondant à la ligne 50. Dans un tel cas, si les deux surfaces de cuillère 44a et 44b ont une conformation exactement symétrique par rapport au plan vertical 42 (fig. 5), la vitesse de rotation de la lance 12 est la même dans les deux sens de rotation. Un doigt 52 dont l'axe est contenu dans le plan vertical 42, partant de l'arête 46 de la double cuillère, s 'étend vers l'ajutage 20. Un levier bistable 54 tournant autour de l'axe 56, fixe par rapport à la lance 12, peut également prendre deux et seulement deux positions angulaires stables, grâce à un système conventionnel de leviers de déclenchement, bistable 58, visible aux figures 1 et 2. Le système de leviers 58, sous l'action d'un ressort 52, peut prendre deux et seulement deux positions de stabilité dont une est visible à la fig. 2. Le levier 54 présente, au niveau de son extrémité avant, un bras 60 qui, lorsque le système de leviers passe d'une de ses positions de stabilité à l'autre, entre en contact avec le doigt 52 de la double cuillère 34, déplaçant cette dernière d'une de ses positions de stabilité à l'autre. Au niveau de 1 ' autre extrémité arrière, le levier 54 présente un appendice 62 qui, au niveau de deux positions angulaires prises par la lance 12, vient s'engager avec un fin de course correspondant réglable 64, prévu sur la partie fixe 10 de l'asperseur. Ceci provoque le déclenchement du système de leviers bistable 58. Par conséquent, comme cela a été dit plus haut, la position de stabilité de la double cuillère 34 varie également, ce qui provoque le changement de sens de rotation de la lance 12 à cause de l'inversion du sens de la composante tangentielle horizontale de l'impulsion due au jet d'eau. Il y a lieu de faire encore observer que le déplacement de la double cuillère 34 est obtenu par un effort vraiment minime, contrairement à ce qui se passe sur les asperseurs à double cuillère connus, sur lesquels il faut déplacer tout l'ensemble constitué par la double cuillère et le bras oscillant. Comme on le voit sur les figures, l'asperseur illustré est également équipé d'un dispositif brise-jet conventionnel 66 réglable. Le bras oscillant 22, par la présence du contrepoids cylindrique 28, accomplit une certaine oscillation vers le bas, qui dépend de l'impulsion qui lui a été transmise par le jet d'eau et du poids du contrepoids 28. Pour éviter qu'une telle oscillation, pour différentes raisons, soit excessive, ce qui pourrait causer des chocs non désirables du bras 22 contre la partie inférieure de la lance 12, on a prévu un ressort de rappel 68 réglable. Dans la forme de réalisation illustrée, le système à leviers bistable 58 est prévu à proximité de la partie fixe 10 de l'asperseur. Il est toutefois évident qu'une telle position n'est pas obligatoire, le système de leviers 58 pouvant indifféremment se trouver soit à proximité de l'extrémité avant de la lance 12, soit en un point intermédiaire entre les deux positions citées. Comme il en a été déjà fait allusion précédemment, si on veut que la lance 12 tourne dans un sens avec une vitesse de rotation différente de celle qu'elle a lorsqu'elle tourne en sens opposé, on devra conformer les deux surfaces de cuillère 44a et 44b de façon qu'elles ne soient pas symétriques par rapport à un plan vertical. Comme la vitesse de rotation dans un certain sens de la lance 12 est fonction de la composante tangentielle horizontale de l'impulsion produite par le jet d'eau qui vient frapper la surface correspondante de la cuillère, en faisant varier comme il convient la conformation de cette surface de cuillère, il est possible de faire varier l'intensité de cette composante et d'obtenir ainsi la vitesse de rotation voulue. La forme de réalisation décrite permet d'apprécier l'extrême simplicité et la robustesse de l'asperseur suivant la présente invention, ce qui est une garantie de grande fiabilité et de grande longévité. Ceci est dû au fait que le bras oscillant accomplit seulement des mouvements d'oscillation dans un plan vertical centré par rapport à la lance. L'asperseur est également très résistant aux chocs et aux chutes, accidentels, qui sont plutôt fréquents dans la pratique. REVEND I GAT Z ONS 1. Asperseur à percussion, avec bras oscillant (22) équipé d'un dispositif à double cuillère (34) pour provoquer la rotation dans les deux sens de la lance tournante (12) de l'asperseur, caractérisé en ce que le bras oscillant peut seulement osciller verticalement par rapport à la lance en ce que le dispositif à double cuillère (34) est bistable par rapport au bras oscillant, le dispositif à double cuillère, dans une de ses deux positions de stabilité, présentant au jet une seule surface de cuillère, associée à une telle position de stabilité ; et en ce que lton a prévu un mécanisme de déclenchement (54, 58) pour déplacer le dispositif à double cuillère (34) de l'une de ses positions de stabilité à l'autre, un tel mécanisme de déclenchement pouvant être actionné par deux fins de course (64) qui délimitent un certain secteur circulaire à balayer par le jet, de tels fins de course ayant une position angulaire réglable. 2. Asperseur suivant la revendication I, caractérisé en ce que le bras oscillant (22) est équipé d'un ressort de rappel (68) limitant la course vers le bas du bras. 3. Asperseur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le mécanisme de déclenchement comprend un dispositif bistable (58) pour maintenir un levier (54) de commande du dispositif à double cuillère (34) dans l'une de ses deux positions de stabilité, la position d'un tel levier (54) variant seulement à la suite de l'engagement d'un appendice (62) du levier avec un des deux fins de course (64). 4. Asperseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans le but d'obtenir une vitesse de rotation de la lance (12) différente dans les deux sens, les deux surfaces de cuillère (44a et 44b) ont une conformation qui n'est pas exactement symétrique par rapport à un plan vertical (42). 5. Asperseur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des deux surfaces de cuillère de la double cuillère est du type à cuillère multiple.