Brevet FR2699432A1 — publié le 19940624

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION DE MATIERES FLUIDES OU PULVERULENTES, NOTAMMENT DESTINE A L'ARROSAGE DE CULTURES SOUS SERRES. L'invention concerne un dispositif de distribution de matières fluides ou pulvérulentes, notamment destiné à l'arrosage de cultures sous serres. Les dispositifs d'arrosage classiques de cultures sous serres comportent, tel que décrit dans le brevet FR 2 588 520, un chariot suspendu à une ossature montée coulissante dans un rail, ledit chariot portant, d'une part, la rampe d'arrosage, et d'autre part, un moteur doté d'un pignon coopérant avec une crémaillère s'étendant parallèlement au rail. De tels dispositifs présentent trois inconvénients majeurs. En premier lieu, ces dispositifs constituent un système "lourd" (moteur embarqué, crémaillère, support crémaillère...), donc d'un coût relativement élevé croissant rapidement avec la longueur du trajet à parcourir. De plus, vu la conception rudimentaire de ces dispositifs, tout obstacle tendant à s'opposer au déplacement du chariot provoque une rupture d'un des organes de transmission du mouvement. Pour éviter de telles ruptures la seule solution est d'adopter des vitesses de déplacement relativement faibles évitant une rupture trop rapide en cas de problème. Enfin, ces dispositifs ne permettent pas, sans intervention manuelle, un traitement différencié le long du trajet du chariot.Ce dernier point constitue un handicap dans les serres où pour des raisons de rentabilité on est amené à remplir le maximum de surface au sol et, par conséquent, à disposer le long du trajet parcouru par un dispositif, des cultures pouvant avoir des besoins d'eau très différents. La présente invention vise à pallier les inconvénients précités des dispositifs de distribution de matières fluides ou pulvérulentes, et a pour premier objectif de fournir un dispositif autorisant une distribution différenciée en fonction de la position du chariot le long de son parcours. Un autre objectif de l'invention est de fournir un dispositif de conception très légère, donc peu onéreuse, et autorisant des vitesses de déplacement relativement élevées du chariot sans risque de rupture d'organes de transmission du mouvement. Un autre objectif est de fournir un dispositif dont le raccordement électrique est très aisé. A cet effet, l'invention vise un dispositif de distribution de matières fluides ou pulvérulentes, notamment destiné à l'arrosage de cultures sous serres, caractérisé en ce qu'il comprend - deux poulies montées rotatives autour d'un axe, - des moyens d'entraînement en rotation de l'axe d'une des poulies, dite motrice, - un câble monté autour des poulies de façon à être entraîné par friction selon une boucle fermée, - un chariot relié au câble en vue d'être déplacé entre les deux poulies selon un mouvement de va-etvient, ledit chariot portant des organes de distribution des matières fluides ou pulvérulentes, - des moyens de support et de guidage du chariot, - des organes de fin de course solidaires du câble, - des moyens de détection des organes de fin de course disposés de façon à être activés par lesdits organes lorsque le chariot se trouve à proximité de l'une ou l'autre poulie, - des moyens de mesure de la position et de la vitesse de déplacement du chariot, - et une unité centrale apte, à partir des informations délivrées par les moyens de mesure, pour, d'une part, commander une interruption des moyens d'entraînement en rotation de la poulie motrice lorsque la vitesse de déplacement du chariot devient inférieure à une vitesse de seuil donnée, et d'autre part, permettre une programmation différenciée de distribution de matières en fonction de la position du chariot le long de son parcours. En premier lieu, les moyens de mesure et l'unité centrale permettent par comparaison entre des consignes de position prédéfinies et le signal de mesure indiquant la position effective du chariot, une distribution ou une répartition des matières fluides ou pulvérulentes selon des quantités différentes fonction de la position de ce chariot le long de son trajet. Cette possibilité offerte par le dispositif selon l'invention est notamment primordiale lorsque ce dernier est utilisé pour l'arrosage de cultures sous serres. En effet, la rentabilité d'exploitation des serres est liée au taux d'occupation, par les cultures, de la surface au sol, ce qui impose, en vue de parvenir à une rentabilité maximale, de disposer côte à côte des cultures ayant des besoins très différents. En outre, la conception du dispositif selon l'invention permet également de délivrer des matières de natures différentes le long du trajet parcouru par le chariot. En second lieu, les moyens de mesure de la vitesse de déplacement du chariot permettent grâce à la possibilité qu'ils offrent d'interrompre la transmission du mouvement en cas de problème, de réaliser une structure très légère (entraînement par câble), dont le faible prix de revient entraîne une diminution du coût du mètre linéaire de trajet à parcourir proportionnelle à la longueur de ce trajet. De plus, ces moyens de mesure autorisent un entraînement du câble par friction bien que ce type d'entraînement présente le risque de voir le câble patiner. En effet et comme on le comprendra mieux plus loin, les mesures de position et de vitesse sont indépendantes de la rotation de la poulie motrice de sorte qu'un patinage éventuel du câble ne perturbe pas ces mesures. En outre, ce patinage est "géré" et entraîne l'arrêt de la transmission du mouvement, garantissant contre toute détérioration éventuelle du chariot, des moyens d'entraînement, ou des éléments avoisinant le trajet du chariot. Par ailleurs, le fait d'interrompre la transmission du mouvement en cas de situation anormale autorise de déplacer le chariot avec une vitesse linéaire relativement élevée sans encourir de risques de détérioration d'un élément quelconque. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de détection sont disposés à proximité de la poulie motrice, et les organes de fin de course montés de façon diamétralement opposée le long du câble, un desdits organes étant situé à proximité immédiate du chariot. De cette façon, un seul câble de connexion est nécessaire pour le raccordement des moyens de détection. En outre, selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de mesure sont constitués d'une roue codeuse incrémentale disposée de façon à être entraînée en rotation par le câble lors du défilement de ce dernier. De ce fait, les mesures de la position et de la vitesse de déplacement du chariot dépendent uniquement du défilement du câble, et ne peuvent donc en aucune façon être faussées par un patinage de ce dernier sur la roue motrice. De plus, selon une autre caractéristique de l'invention, la roue codeuse est disposée à proximité de la poulie motrice, et agencée de façon à venir au contact du câble par une génératrice inférieure s'étendant dans un plan horizontal décalé vers le bas par rapport à la génératrice inférieure de contact de la poulie motrice avec le câble. Cette disposition de la roue codeuse permet, en premier lieu, de l'entraîner au moyen du seul câble sans nécessiter d'organes mécaniques annexes. De plus, on constate que la roue codeuse, la poulie motrice et les moyens de détection qui constituent les éléments nécessitant un raccordement électrique sont tous regroupés à proximité les uns des autres. Par ailleurs, les organes de fin de course sont préférentiellement de type magnétique et les moyens de détection constitués de capteurs magnétiques. Ces capteurs magnétiques sont, en outre, constitués de façon avantageuse, pour la détection de chaque fin de course, de deux interrupteurs ferromagnétiques superposés et câblés en parallèle, décalés longitudinalement l'un par rapport à l'autre. Cette disposition permet de décaler les zones de sensibilité et de non sensibilité des capteurs, et ainsi d'obtenir un capteur sensible sur une longueur relativement importante. De plus, chaque organe de fin de course est constitué de façon avantageuse - d'un mandrin percé axialement d'un alésage longitudinal débouchant, apte à permettre de monter ce mandrin autour du câble, ledit mandrin étant doté d'une extrémité filetée apte à se déformer radialement, et d'une autre extrémité formant un épaulement annulaire de butée, - d'un aimant tubulaire adapté pour être disposé autour du mandrin, - et d'un écrou apte à être vissé sur l'extrémité filetée du mandrin de façon, d'une part, à maintenir l'aimant bloqué entre ledit écrou et la butée dudit mandrin, et d'autre part, à resserrer l'extrémité filetée dudit mandrin de façon à immobiliser ce dernier sur le câble. De tels organes de fin de course présentent l'avantage de permettre d'ajuster de façon très aisée leur position le long du câble, leur déplacement nécessitant simplement de dévisser partiellement l'écrou. De plus, ils permettent de créer un champ magnétique suffisant pour ne pas être canalisé totalement dans le câble, au moyen d'un aimant de diamètre relativement faible ne formant pas autour dudit câble un élément trop proéminent susceptible de s'accrocher à des éléments de structure. En outre, la longueur de ces organes peut être facilement adaptée pour que leur action, au droit des moyens de détection, soit maintenue pendant un laps de temps convenable. Par ailleurs, l'écrou est préférentiellement réalisé en un matériau à haute perméabilité magnétique, et le mandrin en un matériau à faible perméabilité magnétique. Un tel écrou présente l'avantage de canaliser une grosse partie du champ magnétique de l'aimant, et par conséquent d'augmenter la longueur de détection de l'organe de fin de course. Le matériau constituant le mandrin évite quant à lui de court-circuiter le champ magnétique. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue schématique partielle en élévation d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 en est une coupe transversale à échelle agrandie, - la figure 3 est une vue frontale de la plaque-support de la poulie motrice, - et la figure 4 est une coupe longitudinale par un plan axial et à échelle agrandie, d'un organe de fin de course conforme à l'invention. Le dispositif représenté à la figure consiste en une installation d'arrosage de cultures sous serres. Ce dispositif comprend, en premier lieu, un chariot 1 suspendu sous deux roulettes telles que 2 guidées à l'intérieur d'un rail horizontal 3. Ce chariot 1 comporte deux fers plats 4, 5 agencés horizontalement, entre lesquels et vers chacune des extrémités desquels est solidarisée la patte support 2a d'une roulette 2. Ce chariot 1 comporte, en-outre, une canne verticale 6 fixée vers son extrémité haute aux fers plats 4, 5, et portant vers son extrémité basse une rampe horizontale 7 d'arrosage s'étendant orthogonalement par rapport au sens de déplacement du chariot 1. Ce chariot 1 comprend, enfin, une tige transversale 8 solidarisée vers une de ses extrémités sur un des fers plats 5. Cette tige transversale 8, inclinée vers le haut par rapport au fer plat 5, est filetée sur sa plus grande longueur. Elle est associée, vers son extrémité libre, à deux écrous 9, 10 disposés de façon à maintenir pincée entre eux la patte externe 11 d'un tendeur de câble 12 agencé parallèlement aux fers plats 4, 5, ladite patte étant dotée d'un orifice permettant de l'introduire autour de ladite tige. Le dispositif comprend, en outre, un tuyau 13 d'amenée d'eau destiné à alimenter la rampe d'arrosage 7. Ce tuyau 13 est suspendu à des organes supports 14 aptes à pouvoir coulisser dans le rail 2, lors du déplacement du chariot 1, et son tronçon terminal est solidarisé le long de la canne verticale 6. Le rail 2 comporte, en outre, vers chacune de ses extrémités, un organe tel que 19 logé dans ledit rail, de butée mécanique pour le chariot 1 ou pour les organes supports 14 du tuyau 13. Le dispositif comprend, par ailleurs, des moyens de déplacement du chariot 1 constitués d'un câble 20, monté autour de deux poulies à gorge 21, 22 à axes horizontaux, et dont les extrémités sont solidarisées au tendeur 12, de façon que ledit câble soit entraîné par friction par les poulies selon une boucle fermée. Il est à noter que, du fait de la présence de la tige transversale inclinée 8, le câble 20 est décalé latéralement par rapport au chariot 1, autorisant audit câble de pendre de la flèche sans interférer avec la guirlande formée par le tuyau d'alimentation 13. Une des poulies 22 est montée folle sur un élément de structure 23, tandis- que la deuxième 21, motrice, est montée sur une plaque support 24. La poulie motrice 21 est entraînée en rotation par un moto-réducteur (non représenté) également porté par la plaque support 24 sur la face de cette dernière opposée à ladite poulie. Le dispositif comprend également des moyens de mesure de la position et de la vitesse de déplacement du chariot 1, constitués d'une roue codeuse incrémentale 25 portée par la plaque support 24, à proximité de la poulie motrice 21, ladite roue codeuse comportant par exemple quatre aimants aptes à activer successivement un capteur solidaire de la plaque support. Cette roue codeuse 25 est disposée de façon à venir au contact du câble 20 par une génératrice inférieure s'étendant dans un plan horizontal décalé vers le bas par rapport au plan horizontal passant par la génératrice inférieure du fond de gorge de la poulie motrice 21. Ce dispositif comprend enfin deux organes de fin de course tels que 26 solidaires du câble 20, et des moyens de détection 27, 28 desdits organes. Un des organes de fin de course 26 est disposé sur le brin inférieur 20a du câble 20 à une distance du chariot 1 permettant l'accumulation de la guirlande de tuyau 13, tandis que le deuxième organe 26 est disposé sur le brin supérieur 20b du câble 20, diamétralement à l'opposé du premier organe. Les moyens de détection sont quant à eux portés par la plaque support 24 et disposés en regard respectivement de chacun des brins 20a, 20b du câble 20, de façon à être activés chacun par l'organe de fin de course 26 porté par lesdits brins. Ces moyens de détection comprennent pour chaque fin de course deux capteurs 27a, 27b (respectivement 28a, 28b), constitués d'interrupteurs ferromagnétiques à lame souple superposés, décalés longitudinalement, et câblés en parallèle. Cette disposition permet de décaler les zones de sensibilité et de non sensibilité des capteurs et d'obtenir un contact sensible sur une longueur importante (par exemple de plusieurs dizaines de millimètres). Tel que représenté à la figure 4, les organes de fin de course 26 comprennent quant à eux un mandrin 29 réalisé en aluminium, percé axialement d'un alésage longitudinal de diamètre interne sensiblement supérieur au diamètre du câble 20. Ce mandrin présente un tronçon d'extrémité 29a de forme tronconique, et dans le prolongement de ce tronçon 29a, un deuxième tronçon 29b fileté extérieurement. En outre, au droit de ces deux tronçons 29a, 29b, la paroi du mandrin 29 présente deux fentes longitudinales (non représentées) fournissant une capacité de déformation radiale audit mandrin. Ce mandrin 29 comporte, en outre, vers son extrémité opposée, une tête annulaire 30 délimitant un épaulement annulaire avec la partie courante dudit mandrin. Chaque organe de fin de course 26 comporte, en outre, un aimant 31 de forme annulaire disposé autour du mandrin 29. Chaque organe 26 comporte, par ailleurs, un anneau 32 en un matériau compressible interposé entre l'aimant 31 et la tête 30 du mandrin 29. Chaque organe 26 comporte, enfin, un écrou 33 en acier doux, doté d'un alésage comportant un premier tronçon taraudé 33a agencé pour venir se visser sur le tronçon fileté 29b du mandrin 29, et un deuxième tronçon 33b de forme tronconique apte à servir de siège au tronçon d'extrémité 29a du mandrin 29, et à entraîner la fermeture des fentes provoquant le blocage de l'organe de fin de course 26 sur le câble 20. Il est à noter que la fonction de l'anneau 32 de chaque organe de fin de course 26 est de servir de moyen élastique destiné à rattraper un éventuel jeu et à plaquer l'aimant 31 contre l'écrou 33 de façon à obtenir un bon entrefer. Par ailleurs et à titre d'exemple, les dimensions de chaque organe de fin de course 26 sont de l'ordre de quelques millimètres de longueur, et d'un millimètre de diamètre. De telles dimensions fournissent, en effet, un bon compromis encombrement/flux du champ magnétique. Le dispositif comprend, par ailleurs, un circuit imprimé 34 monté sur la plaque support 24, de gestion de l'ensemble des capteurs sensibles au champ magnétique : capteurs de fin de course 27, 28, et capteur de la roue codeuse 25. Ce dispositif comprend, enfin, une unité centrale (non représentée) agencée pour recevoir les signaux issus des capteurs précités. Cette unité centrale est, en premier lieu, programmée pour couper l'alimentation du moteur d'entraînement de la poulie motrice 21, lorsque la vitesse de défilement du câble 20, mesurée par la roue codeuse 25, devient inférieure à une vitesse seuil mémorisée représentative d'une vitesse plancher en-deçà de laquelle le câble 20 patine. De plus, cette unité centrale est programmée pour permettre, par comparaison de consignes de position avec les signaux de mesure fournis par la roue codeuse 25, une distribution en quantités différentes selon la zone du trajet parcouru par le chariot 1. Le dispositif selon l'invention, d'une part, présente donc une structure légère et non susceptible d'être détériorée grâce à la présence d'organes de sécurité, et d'autre part, permet, grâce aux informations délivrées par les capteurs, de réaliser une distribution différenciée fonction de la position du chariot 1. REVENDICATIONS 1/ - Dispositif de distribution de matières fluides ou pulvérulentes, notamment destiné à l'arrosage de cultures sous serres, caractérisé en ce qu'il comprend - deux poulies (21, 22) montées rotatives autour d'un axe, - des moyens d'entraînement en rotation de l'axe d'une des poulies (21), dite motrice, - un câble (20) monté autour des poulies (21, 22) de façon à être entraîné par friction selon une boucle fermée, - un chariot (1) relié au câble (20) en vue d'être déplacé entre les deux poulies (21, 22) selon un mouvement de va-et-vient, ledit chariot portant des organes (7) de distribution des matières fluides ou pulvérulentes, - des moyens (2) de support et de guidage du chariot (1), - des organes de fin de course (26) solidaires du câble (20), - des moyens (27, 28) de détection des organes de fin de course (26), disposés de façon à être activés par lesdits organes lorsque le chariot (1) se trouve à proximité de l'une ou l'autre poulie (21, 22), - des moyens (25) de mesure de la position et de la vitesse de déplacement du chariot (1), - et une unité centrale apte, à partir des informations délivrées par les moyens de mesure (25), pour, d'une part, commander une interruption des moyens d'entraînement en rotation de la poulie motrice (21) lorsque la vitesse de déplacement du chariot (1) devient inférieure à une vitesse de seuil donnée, et d'autre part, permettre une programmation différenciée de distribution de matières en fonction de la position du chariot (1) le long de son parcours. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection (27, 28) sont disposés à proximité de la poulie motrice (21), et les organes de fin de course (26) montés de façon diamétralement opposée le long du câble (20), un desdits organes étant situé à proximité immédiate du chariot (1). 3/ - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure sont constitués d'une roue codeuse incrémentale (25) disposée de façon à être entraînée en rotation par le câble (20) lors du défilement de ce dernier. 4/ - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la roue codeuse (25) est disposée à proximité de la poulie motrice (21), et agencée de façon à venir au contact du câble (20) par une génératrice inférieure s'étendant dans un plan horizontal décalé vers le bas par rapport à la génératrice inférieure de contact de la poulie motrice (21) avec le câble (20). 5/ - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de fin de course (26) sont de type magnétique et les moyens de détection constitués de capteurs magnétiques (27, 28). 6/ - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les capteurs magnétiques sont constitués, pour la détection de chaque fin de course, de deux interrupteurs ferromagnétiques (27a, 27b, 28a, 28b) superposés et câblés en parallèle, décalés longitudinalement l'un par rapport à l'autre. 7/ - Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque organe de fin de course est constitué - d'un mandrin (29) percé axialement d'un alésage longitudinal débouchant, apte à permettre de monter ce mandrin autour du câble (20), ledit mandrin étant doté d'une extrémité filetée (29b) apte à se déformer radialement, et d'une autre extrémité (30) formant un épaulement annulaire de butée, - d'un aimant tubulaire (31) adapté pour être disposé autour du mandrin (29), - et d'un écrou (33) apte à être vissé sur l'extrémité filetée (29b) du mandrin (29) de façon, d'une part, à maintenir l'aimant (31) bloqué entre ledit écrou et la butée dudit mandrin, et d'autre part, à resserrer l'extrémité filetée (29b) dudit mandrin de façon à immobiliser ce dernier sur le câble (20). 8/ - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écrou (33) est réalisé en un matériau à haute perméabilité magnétique, et le mandrin (29) en un matériau à faible perméabilité magnétique. 9/ - Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que chaque organe de fin de course (26) comporte un anneau (32) en un matériau compressible interposé entre l'aimant (31) et l'épaulement de butée du mandrin (29).