Brevet FR2684568A1 — publié le 19930611

La présente invention concerne un dispositif d'arrosage oscillant entre deux positions angulaires prédéterminées, du genre comprenant, dans un carter sensiblement cylindrique à axe vertical, un rotor entraîné en rotation autour de cet axe à partir d'une turbine que l'eau d'arrosage fait tourner, ainsi que des moyens pour inverser le sens de rotation du rotor, ce dernier se prolongeant, au-dessus d'un moyeu central traversant le haut du carter, par une cloche qui est solidaire du rotor et qui est munie intérieurement d'une buse d'arrosage, celle-ci étant dirigée vers une fenêtre ménagée dans la paroi latérale de la cloche pour permettre le passage de l'eau projetée par la buse. De tels dispositifs sont connus, par exemple par le brevet franchais n" 2.457.128, et ils permettent d'arroser, selon un mouvement de va-et-vient, une partie de terrain en forme de secteur circulaire dont les limites angulaires peuvent être réglées par l'utilisateur. Ces dispositifs d'arrosage connus présentent un certain nombre d'inconvénients qui sont généralement liés à la complexité de leur mécanisme. En particulier, l'inversion du sens de rotation de leur tête d'arrosage est relativement lente, leur usure est rapide, ils sont sujets à des blocages dQs à des corps étrangers véhiculés par l'eau d'arrosage, et le dispositif permettant de modifier les limites angulaires de la surface arrosée est compliqué et difficile d'accès. En conséquence, le but de la présente invention est de proposer un dispositif du genre spécifié plus haut qui remédie à ces inconvénients en permettant notamment une inversion plus rapide du sens de rotation de la buse d'arrosage, en étant moins sensible à l'usure et au blocage par des corps étrangers, et en facilitant le réglage des positions angulaires extrêmes d'arrosage. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un dispositif d'arrosage du genre spécifié au début qui est caractérisé par le fait que, dans ce dispositif, les moyens utilisés pour inverser le sens de rotation du rotor comprennent une roue dentée menée d'entraînement qui engrène en permanence avec une couronne dentée ménagée sur le pourtour intérieur du rotor en question, et dont l'axe vertical est monté sur des moyens pivotants lui permettant d'engrener avec l'une ou l'autre de deux roues dentées menantes tournant en sens inverse l'une de l'autre, celles-ci étant entraînées, par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages approprié, à partir de la turbine spécifiée plus haut que l'eau d'arrosage fait tourner de manière connue. On comprend que, dans le dispositif selon l'invention, l'inversion du sens de rotation de la buse d'arrosage est obtenue en amenant une roue dentée qui entraîne un rotor solidaire de cette buse et qui engrène avec une roue dentée menante tournant dans un certain sens, à quitter cette dernière et à venir engrener avec une autre roue dentée menante qui tourne dans l'autre sens. I1 s'est avéré, de manière surprenante, que cette disposition produit une inversion du sens d'arrosage qui est nettement plus rapide que dans les dispositifs connus. En outre, cette inversion peut être obtenue grâce à un mécanisme relativement simple, ce qui réduit l'usure et les risques de blocage. On notera dès à présent que la roue dentée menée d'entraînement du rotor est appelée ici "roue menée" pour des raisons de simplification, bien qu'en fait, elle soit également une roue menante vis-à-vis de la couronne dentée du rotor. Selon une forme de réalisation avantageuse de la présente invention, les moyens pivotants qui permettent à la roue dentée d'entraînement du rotor d'engrener ainsi avec l'une ou l'autre des deux roues dentées menantes tournant en sens inverse comprennent une chape dans laquelle est montée la roue dentée menée d'entraînement du rotor et qui peut pivoter autour de l'axe vertical du système, sous l'effet de moyens d'actionnement, entre deux positions d'enclenchement qui correspondent respectivement à l'engrènement de la roue dentée menée d'entratnement du rotor avec l'une ou l'autre des roues dentées menantes tournant en sens inverse. De préférence, les moyens d ac t d'actionnement qui permettent de faire pivoter cette chape entre ces deux positions extrêmes comprennent un équipage qui peut pivoter dans un logement entre deux positions correspondant aux positions d'enclenchement précitées et qui est relié fonctionnellement à la chape en question. Le logement dans lequel pivote cet équipage est avantageusement constitué par deux butées planes verticales formant un dièdre, et son fond épouse la forme de l'équipage pivotant. Si une lame de ressort travaillant en compression est interposée entre la chape et l'équipage pivotant qui viennent d'être décrits, selon une forme de réalisation avantageuse de la présente invention, l'équipage pivotant se trouve poussé vers le fond de son logement par la lame de ressort, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un pivot ou un tourillon pour assurer à la fois le pivotement et le maintien en place de cet équipage dans son logement. En outre, la lame de ressort assure un rappel élastique de l'équipage dans chacune de ses positions d'enclenchement. Selon une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'extrémité de l'équipage pivotant qui est opposée au logement destiné à celui-ci pénètre dans une fourche solidaire de la chape spécifiée plus haut en étant en contact avec l'un ou l'autre des bords intérieurs de celle-ci dans chacune des positions d'enclenchement précitées. Cette fourche coopère avec la lame de ressort déjà décrite pour faire pivoter entre les deux positions d'enclenchement la chape qui porte la roue dentée menée d'entraînement du rotor et, du fait qu'elle est rigide, elle assure un déplacement positif de celle-ci. Ainsi donc, le pivotement entre les deux positions d'enclenchement de la chape qui porte la roue dentée menée d'entraînement du rotor est assuré, par l'intermédiaire d'une lame de ressort et/ou d'une fourche > grâce au pivotement dans son logement de l'équipage précité. A son tour, le pivotement de ce dernier est avantageusement assuré grâce au pivotement d'une butée qui lui est reliée, qui est solidaire du carter du dispositif et qui est située sur le trajet de deux crans angulairement réglables et solidaires du rotor de l'appareil. On comprend que, lors de la rotation de ce rotor dans un certain sens, l'un des crans en question rencontre nécessairement la butée fixe solidaire du carter, ce qui agit sur celle-ci pour faire pivoter l'équipage pivotant précité et inverser le sens de rotation du rotor par l'intermédiaire de la lame de ressort et/ou de la fourche spécifiées plus haut et de la chape qui porte la roue dentée menée d'entraînement du rotor. Ce dernier repart alors en sens inverse et tourne jusqu'à ce que l'autre des crans solidaires du rotor rencontre la butée associée, ce qui provoque à nouveau une inversion du sens de rotation. Selon une forme de réalisation avantageuse, les crans qui permettent ainsi cette inversion sont ménagés à la périphérie de deux disques horizontaux superposés, lesquels sont montés de manière angulairement réglable à la partie supérieure de la cloche qui recouvre le rotor, et à l'intérieur de celle-ci. On comprend que, pour modifier l'angle d'arrosage, il suffit de faire tourner ces disques l'un par rapport à l'autre avant de les bloquer à nouveau dans leurs positions angulaires respectives et par rapport à la cloche. De préférence, la partie supérieure de la cloche qui recouvre le rotor est fermée par un couvercle amovible, ceci facilitant évidemment l'accès au dispositif qui permet le réglage des positions angulaires extrêmes d'arrosage. Enfin, il est avantageux que la turbine qui est entraînée en rotation par l'eau d'arrosage soit reliée aux roues dentées menantes qui tournent en sens inverse et qui entraînent alternativement la roue dentée menée d'entraîne- ment du rotor du système, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages comprenant une vis sans fin qui est montée coaxialement sur l'arbre vertical de la turbine et qui engrène avec une roue tangente à axe horizontal, ainsi qu'une vis sans fin qui est montée sur le même arbre que cette dernière et qui engrene avec deux roues tangentes disposées de part et d'autre de son axe, ces roues tangentes étant montées respectivement sur le même arbre vertical que les roues dentées menantes de sortie. Il est clair que les deux arbres qui portent chacun une roue tangente et une roue dentée menante de sortie tournent en sens inverse l'un de l'autre, du seul fait qu'ils sont disposés de part et d'autre de la vis sans fin qui les entraîne. D'autre part, la présence de deux vis sans fin permet d'obtenir une vitesse de rotation à la sortie qui est suffisamment faible pour que le rotor ne tourne pas à une vitesse excessive. En outre, il est bien clair que l'on peut calculer les rapports de démultiplication des divers éléments du train d'engrenages de manière à obtenir la vitesse de sortie souhaitée. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels La figure 1 montre une vue en coupe axiale du dispositif d'arrosage selon l'invention ; Les figures 2, 3, 4 et 5 représentent des vues en coupe horizontale prises respectivement selon les lignes II II, III-III, IV-IV et V-V de la figure 1 ; et La figure 6 montre une vue de dessus partielle du dispositif d'arrosage selon la présente invention dont le couvercle a été enlevé. Dans tout ce qui va suivre, on supposera que ce dispositif d'arrosage se trouve dans sa position normale d'utilisation, telle qu'elle est représentée sur la vue en coupe de la figure 1, ce qui donne tout leur sens à des expressions comme "supérieur" et "inférieur" ou "vertical" et "horizontal". Comme on le voit en particulier sur la figure i, ce dispositif comprend un carter 1 sensiblement cylindrique dont l'axe vertical est désigné par X-X' et dont la partie supérieure se prolonge vers le haut par une partie rétrécie la, tronconique pour l'essentiel. Un rotor 2 est mobile en rotation autour de l'axe X-X' à l'intérieur du haut du carter 1 et de la partie rétrécie la dont il épouse sensiblement la forme par un moyeu 2a, et il sort vers le haut de la partie rétrécie la du carter 1 par un manchon cylindrique 3. Sur un épaulement annulaire 4 de ce dernier sont montées successivement, de manière solidaire en rotation, une cloison horizontale intérieure 5 d'une cloche 6 qui est fermée à sa partie supérieure par un couvercle amovible 7, puis une buse d'arrosage 8 dont l'axe Z est incliné vers le haut pour projeter un jet d'eau sous un angle prédéterminé par rapport à l'horizontale. Bien entendu, une fenêtre 9 de dimensions appropriées est ménagée dans la paroi latérale de la cloche 6 en face de l'orifice de la buse 8 pour laisser le passage au jet d'eau qui est projeté par cette dernière. Si donc le rotor 2 est soumis à un mouvement alternatif de rotation autour de l'axe X-X', il est clair que, par l'intermédiaire du manchon 3, il entraîne en rotation la cloche 6 et la buse 8, de sorte que le jet d'eau émis par cette dernière accomplit le déplacement en va-et-vient qui est souhaité pour l'arrosage d'une surface déterminée. Ce mouvement de rotation alternatif du rotor 2 est produit, de manière connue, par l'eau d'arrosage elle-meme, grâce à une turbine à axe vertical 10 tournant dans une chambre 11 qui est ménagée dans la partie basse du carter 1. L'eau pénètre à l'extrémité inférieure de ce dernier par des moyens non représentés, et, comme on le voit sur la figure 2, elle arrive dans la chambre 11 par un conduit 12 dirigé vers la face d'attaque des pales de la turbine 10. Cette dernière est montée entre un palier inférieur lOa et un palier supérieur lOb que l'on voit sur la figure 1, en traversant la cloison supérieure llb de la chambre il. Entre cette cloison llb et le palier supérieur lOb, l'arbre vertical de la turbine 10 porte une vis sans fin 13 qui engrène avec une roue tangente 14 à axe horizontal représentée sur la figure 3. Plus précisément, la roue tangente 14 est portée par un arbre dont les deux extrémités tournent dans des paliers 14a et 14b et qui porte une autre vis sans fin 15, celle-ci s'étendant entre la roue tangente 14 et le palier 14b, donc de l'autre côté de l'axe X-X' par rapport à la roue tangente 14. La vis sans fin 15 engrène avec deux roues tangentes à axe vertical 16a et 16b qui sont disposées de part et d'autre d'elle, de sorte que celles-ci tournent en sens inverse l'une de l'autre, comme cela est indiqué par les flèches Fa et Fb de la figure 3. En revenant à la figure 1, on constate que la roue tangente 16a est portée en bout par l'extrémité inférieure d'un arbre vertical 17a qui s'étend vers le haut, qui tourne à l'intérieur d'un manchon 18a servant de palier et qui porte, à son extrémité opposée à la roue 16a, une roue dentée 19a. De la même manière, la roue tangente 16b est portée par un arbre vertical 17b que l'on voit bien sur la figure 3. L'autre extrémité de cet arbre 17b porte une roue dentée 19b située dans le même plan que la roue dentée 19a, et, sur la vue en coupe horizontale des figures 4 et 5, on retrouve ces deux roues dentées l9a et 1b que l'on appellera par la suite "roues menantes" et dont la vitesse de rotation est déterminée par le choix des engrenages interposés entre eux et la turbine 10. En se référant maintenant aux figures 4 et 5, une chape 20 est monté'pivotante autour d'une tige verticale 21 qui est solidaire du carter 1 et dont l'axe se confond avec l'axe X-X' du dispositif d'arrosage. Dans cette chape 20 est montée folle autour d'un axe vertical 22 une roue dentée menée 23 d'entraînement du rotor qui engrène constamment avec une couronne dentée 24 ménagée sur le pourtour intérieur du rotor 2. Par pivotement de la chape 20 autour de la tige 21 dans un sens ou dans l'autre, la roue dentée menée 23 peut venir engrener, soit avec la roue menante l9a, soit avec la roue menante l9b. Comme ces roues dentées menantes ISa et l9b tournent en sens inverse l'une de l'autre, il est clair que la roue menée 23 tournera aussi dans un sens ou dans l'autre, selon qu'elle est en prise avec la roue menante l9a ou avec la roue menante lb, et qu'à son tour, la couronne dentée 24 du rotor 2 tournera dans un sens ou dans l'autre. C'est ainsi que, par simple pivotement de la chape 20, on peut modifier le sens de rotation du rotor 2 et, si ce pivotement est périodique et alternatif, on obtiendra le mouvement de rotation en va-et-vient que l'on souhaite pour la cloche 2, et donc pour la buse 8. Ceci est obtenu grâce à un équipage double 25 qui est mobile en pivotement dans un logement 26 composé de deux butées planes verticales 26a et 26b. Celles-ci forment un dièdre qui est ouvert symétriquement vers l'axe X-X' sous un angle voisin de 40". Le fond du logement 26 est arrondi pour épouser la forme de l'équipage 25, lequel est composé d'un seul tenant de deux doigts de longueurs différentes 25a et 25b situés respectivement dans les plans superposés des figures 4 et 5. Le doigt inférieur 25a est le plus court, et il se prolonge vers l'extérieur du logement 26 par une lame de ressort verticale 27 dont l'autre extrémité pénètre dans la chape 20 pour être fixée dans celle-ci selon son plan de symétrie vertical. La longueur de la partie libre de la lame de ressort 27 est supérieure à la distance entre l'extrémité de la chape 20 et le doigt 25a, de sorte que l'ensemble solidaire formé par ce dernier, par la lame de ressort 27 et par la chape 20 peut prendre deux positions d'équilibre stable représentées respectivement en traits pleins et en traits interrompus sur la figure 4. Dans chacune de ces positions, la lame de ressort 27 applique le doigt 25a contre la butée correspondante 26a ou 26b, et elle pousse aussi la roue dentée menée 23 portée par la chape 20 contre la roue dentée menante correspondante 19a ou l9b. En outre, cette lame de ressort 27 force l'équipage 25 vers le fond du logement 26, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un axe matériel de pivotement à cet endroit. Le doigt supérieur 25b de l'équipage 25 est visible sur la figure 5. Plus long que le doigt 25a, son extrémité opposée au logement 26 pénètre dans l'ouverture d'une fourche 28 qui est solidaire de la chape 20. Elle pivote donc avec cette dernière autour de la tige verticale 21 qui s'étend selon l'axe X-X' du système. Dans la position représentée sur la figure 5, le doigt 25b est en appui sur la butée 26b du logement 26, et il pousse la fourche 28, sous l'effet de la lame de ressort 27, de façon à la faire pivoter autour de la tige 21 dans le sens des aiguilles d'une montre > donc à forcer la roue dentée 23 à venir engrener avec la roue dentée l9a. On comprend aisément qu'un pivotement de l'équipage 25 faisant venir celui-ci en contact avec l'autre butée 26a du logement 26 forcerait la roue dentée 23 à venir en contact avec la roue dentée 19b et à tourner en sens inverse. Les deux doigts 25a et 25b de l'équipage 25 jouent le même rôle, à savoir d'amener la roue dentée 23 d'entraîne- ment de la couronne 24 à venir en contact, soit avec la roue dentée menante 19a, soit avec la roue dentée menante 19b, par l'intermédiaire de la lame de ressort 27 et de la chape 20 pour le premier et par l'intermédiaire de la fourche 28 pour le second, mais, en fait, l'action de la fourche rigide 28 est complétée par l'effet de rappel élastique de la lame de ressort 27 > ces deux organes coopérant pour faire en sorte que la roue dentée 23 menée vienne parfaitement en prise avec la roue menante conjuguée l9a ou l9b. L'inversion du sens de rotation du rotor 2 est donc produite par le pivotement dans un sens ou dans l'autre de l'équipage 25 dans le logement 26. A son tour, ce pivotement est produit grâce au fait que l'équipage 25 est relié à une butée 29 qui est située à la partie supérieure du dispositif d'arrosage, que l'on voit sur les figures 1 et 6 et qui est actionnée par deux crans 30a et 30b réglables angulairement. Plus précisement, et comme on le voit sur la figure 6, ces crans font saillie respectivement sur le pourtour de deux disques horizontaux superposés 31a et 31b que l'on place de manière centrée, et dans la position angulaire voulue, sur la partie supérieure de la cloche tournante 13, à l'intérieur de celle-ci, et qui sont maintenus par tout moyen convenable. Pour sa part, la butée 29 est solidaire du carter 1, et son extrémité supérieure est située sur le trajet des crans 30a et 30b qui tournent avec la cloche 6, et donc avec le rotor 2 qui en est solidaire Il en résulte que, si ce dernier tourne dans un certain sens en étant entraîné par la roue dentée menée d'entraînement 23, comme on l'a dit plus haut, l'un des crans, 30a par exemple, viendra nécessairement heurter la butée 29 qui, agissant sur l'équipage 25, inversera le sens de rotation du rotor 2. Ce dernier commencera alors à tourner dans l'autre sens, et ce, d'un angle qui est déterminé par l'écart angulaire entre les crans 30a et 30b, lequel peut être réglé à volonté, ainsi que cela a été indiqué précédemment. Lorsque cet angle a été parcouru par le rotor 2, c'est l'autre cran 30b qui viendra heurter la butée 29, et celle-ci fera pivoter l'équipage 25 dans l'autre sens, en déclenchant une nouvelle inversion du sens de marche. On obtient ainsi la rotation en va-et-vient autour de l'axe vertical X-X' qui était souhaitée pour le rotor 2, c'est-à-dire aussi pour la cloche 6 et, en définitive, pour la buse d'arrosage 8. Le couvercle amovible 7 est encliqueté sur le dessus de la cloche 13, et il protège le mécanisme d'inversion du sens de rotation qui vient d'être décrit. - REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrosage oscillant entre deux positions angulaires prédéterminées, du genre comprenant, dans un carter sensiblement cylindrique (L) dont l'axe (X-X') est vertical, un rotor (2) entraîné en rotation autour dudit axe (X-X') à partir d'une turbine (10) que l'eau d'arrosage fait tourner, ainsi que des moyens pour inverser le sens de rotation dudit rotor (2), ce dernier se prolongeant, au-dessus d'un moyeu central (2a) traversant le haut du carter (1), par une cloche (6) solidaire du rotor (2) et munie à l'intérieur d'une buse d'arrosage dirigée vers une fenêtre (9) qui est ménagée dans la paroi latérale de ladite cloche (13) pour permettre le passage de l'eau projetée par ladite buse (8), caractérisé par le fait que lesdits moyens pour inverser le sens de rotation dudit rotor (2) comprennent une roue dentée menée d'entraînement (23) qui engrène en permanence avec une couronne dentée (24) ménagée sur le pourtour intérieur dudit rotor (2) et dont l'axe vertical (22) est monté sur des moyens pivotants (20) lui permettant d'engrener avec l'une ou l'autre de deux roues dentées menantes (19a, 19b) tournant en sens inverse l'une de l'autre, celles-ci étant entraînées par ladite turbine (10) par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages (13, 14 ; 15, 16a, 16b). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens pivotants comprennent une chape (20) dans laquelle est montée ladite roue dentée menée d'entraînement (23) et qui peut pivoter autour dudit axe vertical (X-X'), sous l'effet de moyens d'actionnement, entre deux positions d'enclenchement correspondant à l'engrènement de ladite roue dentée menée d'entraînement (23) avec l'une ou l'autre desdites roues dentées menantes (19a, 19b). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'actionnement comprennent un équipage (25) qui peut pivoter dans un logement (26) entre deux positions correspondant auxdites positions d'enclenche ment et qui est relié fonctionnellement à ladite chape (20). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit logement (26) est formé par deux butées planes verticales (26a, 26b) formant un dièdre, et que son fond épouse la forme dudit équipage pivotant (25). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait qu'une lame de ressort travaillant en compression est interposée entre ladite chape (20) et ledit équipage pivotant (25). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que l'extrémité dudit équipage pivotant (25) qui est opposée audit logement (26) pénètre dans une fourche (28) solidaire de ladite chape (20) en étant en contact avec l'un ou l'autre des bords intérieurs de celle-ci dans chacune desdites positions d'enclenchement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit équipage pivotant (25) est actionné en pivotement par une butée (29) qui est solidaire dudit carter (1) et qui est située sur le trajet de deux crans angulairement réglables (30a, 3Ob) solidaires dudit rotor (2). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits crans (30a, 30b) sont ménagés à la périphérie de deux disques horizontaux superposés (31a, 31b) qui sont montés de manière angulairement réglable à la partie supérieure de ladite cloche (6) et à l'intérieur de celle-ci. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la partie supérieure de ladite cloche est fermée par un couvercle amovible (7). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ladite turbine (10) est reliée auxdites roues dentées menantes (19a, 19b) par l'intermédiaire d'un train d'engrenages comprenant une vis sans fin (13) qui est montée coaxialement sur l'arbre vertical de la turbine (10) et qui engrène avec une roue tangente (14) à axe horizontal, ainsi qu'une vis sans fin (15) qui est montée sur le même arbre que cette dernière et qui engrène avec deux roues tangentes (16a, 16b) disposées de part et d'autre de son axe, ces roues tangentes (16a, 16b) étant montées respectivement sur le même arbre vertical que lesdites roues dentées menantes (19a, 19b).