Brevet FR2865417A1 — publié le 20050729

La présente invention a pour objet les dispositifs à ajutage calibré utilisés pour irriguer des cultures de plein champ ou en conteneurs. Le secteur technique de l'invention est celui de l'irrigation des cultures notamment des cultures plantées en lignes, par exemple des vergers ou des cultures maraîchères et des cultures plantées en conteneurs ou en pots. On connaît plusieurs procédés d'irrigation utilisant des rampes d'arrosage perforées, c'est-à-dire des tubes, généralement souples, posés au sol, ou enfouis, ou suspendus aux fils de palissage des cultures, et portant des orifices liés aux perforations et répartis sur toute leur longueur. Certains de ces procédés, dits goutte à goutte, distribuent l'eau de façon continue au moyen de rampes munies d'appareils de calibrage du débit appelés goutteurs. On connaît également une deuxième catégorie de procédés d'arrosage au moyen de rampes perforées dont chaque perforation est équipée d'un gicleur calibré en métal ou en matière de synthèse. La précision du calibrage est la meilleure pour les orifices métalliques, elle se maintient dans le temps. Dans cette deuxième catégorie, les gicleurs délivrent un débit d'eau déterminé pouvant varier dans la gamme bien adaptée aux besoins usuels, de 20 1lh (litre par heure) à 250 1ih pour des pressions d'eau dans le tube comprises entre 0.2 et 2 bars. Ces gicleurs sont posés sur les tubes, soit sur les lieux mêmes d'utilisation, soit en atelier avec un outillage spécifique au mode d'implantation. Les techniques d'usinage actuelles permettent de fabriquer en série des ajutages en métal dont le coefficient de variation Cv du débit ne dépasse pas 2 % . L'utilisation du laiton ou d'alliage à base de cuivre pour la confection de ces ajutages présente l'avantage d'avoir des effets fongicides et algicides qui évitent la prolifération d'éléments parasites venant perturber au cours du temps l'écoulement de l'eau dans les tuyauteries et modifier le diamètre utile des orifices, perturbant ainsi les conditions hydrauliques d'écoulement et don le débit distribué par les ajutages. Dans les procédés à orifices en matières plastiques les conditions d'écoulement seront perturbées par la présence d'algues et de champignons ou moisissures. Les ajutages métalliques, dont le diamètre varie entre 0.8 mm et 3 mm pour couvrir la gamme de débit variant de 20 1/h à 250 1lh doivent faire l'objet d'un marquage permettant de les identifier. Ce marquage est réalisé antérieurement soit par poinçonnement sur le métal, soit par application d'un revêtement coloré sur la matière; ces opérations sont difficiles à réaliser et onéreuses, avec une fiabilité réduite dans le temps. Le contrôle du calibrage ou un remplacement éventuel est alors difficile. Pour briser le jet d'eau sortant de l'ajutage, celui-ci est recouvert d'un manchon brise-jet cylindrique enveloppant l'ajutage et le tube support. Cette disposition technique nécessite de confectionner soit à la partie supérieure de l'ajutage, soit sur la face interne du manchon, soit sur les deux éléments, des rainures permettant le passage de l'eau sans modifier le débit préalablement défini par le calibrage de l'ajutage. Les différents manchons connus présentent deux défauts majeurs qui pénalisent singulièrement l'utilisation et le développement des procédés d'irrigation de cette catégorie. En effet: - soit leur conception et réalisation ne les rendent pas assez solidaires du tuyau qu'ils recouvrent et lors de glissement du tuyau au soi ou lors de dilations différentielles dues aux fortes variation de température lors de la remise en eau du tuyau, il se produit un glissement du manchon qui ne remplit plus alors son rôle de brise-jet. - soit leur conception n'autorise pas le démontage facile permettant le contrôle de l'ajutage qu'il recouvre et de procéder au nettoyage de l'orifice obstrué ou au emplacement de ce dernier. Parmi les dispositifs connus relevant de la description ci-dessus ii en existe un ayant fait l'objet du dépôt de brevet FR N 76 02 335 L'objectif de la présente invention est de procurer des rampes comportant des ajutages calibrés tels les gicleurs métalliques, en alliages de cuivre de préférence, offrant un coefficient de fabrication inférieur à 2 % en section calibrée, facile à poser sans outil spécifique autre que celui nécessaire au perçage du tube, portant un poinçon plein pointu ou un poinçon creux emporte-pièce, les dits ajutages étant solidaire d'un brise-jet caractéristique de l'invention caractérisé par: - son état solidaire et indissociable du gicleur, - l'accès facile à l'ajutage pour le contrôle et le nettoyage - l'identification immédiate du diamètre du gicleur auquel il est 35 associé. Cet objectif est atteint au moyen d'ajutages métalliques calibrés, assemblés en atelier, sur un support spécifique de l'invention adapté au diamètre du tuyau d'irrigation auquel l'ensemble sera relié: - Le gicleur est an alliage de cuivre usiné, - Le support est réalisé en matière plastique synthétique injectée et se caractérise par un corps supportant le gicleur par encastrement, le dit corps étant prolongé en partie inférieure par des lèvres s'étendant sous tout ou partie du corps en venant au contact du tuyau lors du montage définitif, le dit corps étant recouvert en position dite fermée ou normale de fonctionnement d'un capuchon longitudinal de forme cintrée, lié au corps par une articulation souple d'une part, et d'autre part par un clipsage; le dit clipsage étant conçu pour permettre une ouverture manuelle facile du capuchon grâce à sa forme cintrée élastique et à une excroissance adaptée à la préhension par un ou des doigts de la main; Le dit capuchon a sa face interne recouverte de fines nervures brise-jet. - La matière plastique du support est colorée dans la masse avec des colorants bien différentiés les uns des autres, stables dans le temps résistant bien aux rayonnements ultra violets et aux dégradations climatiques; des agents anti- UV sont ajoutés à la matière plastique de base; il est facile de différentier 5 à 8 couleurs; au-delà avec une légère dégradation dans le temps la discrimination perdra de sa fiabilité. - Une caractéristique complémentaire de l'invention réside dans un marquage de grande dimension, bien différentiable, du support réalisé lors de l'injection par un dispositif spécifique qui ne nuit pas à la productivité du procédé de fabrication; les moules pour le marquage utilisent soit des poinçons amovibles porteurs de chiffres ou de lettres, ces poinçons devant être remplacés pour modifier le marquage, soit de poinçons cylindriques rotatifs porteur d'un simple signe tel qu'un trait diamétral, la différentiation du marquage se faisant par une simple rotation du poinçon, sans démontage du moule, en faisant ressortir sur la pièce injectée, un trait selon différentes orientations angulaires; le support selon l'une des caractéristiques de l'invention est porteur de deux zones de marquage, chacune portant un trait en creux ou en relief, orienté parallèlement, perpendiculairement ou obliquement au tuyau; chaque marquage est réalisé indépendamment de l'autre; ainsi par combinaison et en éliminant les risques de confusion sur l'orientation des traits obliques sept marquages différents sont disponibles à savoir: 2 traits axiaux 1 2 traits perpendiculaires / 2 traits obliques parallèles / 2 traits obliques perpendiculaires entre eux /1 axial et 1 perpendiculaire / 1 axial et 1 oblique / 1 perpendiculaire et 1 oblique / Les couleurs définissant des gammes de diamètre d'ajutage, les marquages en relief sur le support sont alors utilisées pour discriminer avec précision les diamètres à l'intérieur de la gamme. L'ajutage calibré encastré dans le support correspondant à son diamètre est enfoncé dans le trou perforé du tuyau, la perforation ayant été réalisée auparavant par poinçonnage au poinçon plein pointu ou au poinçon creux encore appelé emporte-pièce. Dans cette opération le gicleur est ainsi encastré étanche dans le tube grâce à sa forme spécifique. L'ensemble tuyau, ajutage calibré et son support fonctionne dans toutes les positions et orientations: les termes supérieur, inférieur, haut, bas, gauche, droite, ne font référence qu'aux dessins descriptifs et ne sont pas caractéristiques de l'invention. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui présentent des exemples de réalisation de dispositifs selon l'invention, sans caractère limitatif. est une vue en perspective du dispositif 3 monté sur est une coupe dans le plan de symétrie du dispositif 3; 3, 4, 5 sont des coupes de variantes de gicleurs 4; est une vue en coupe du support 2 avant l'insertion du 7 8 9 La figure gicleur 4; La figure La figure La figure La figure La figure est une vue en plan du support 2 après démoulage; est une vue de côté du dispositif 3; est une coupe partielle d'une variante du clipsage; est une coupe d'une variante des lèvres 28; 11 est une vue de dessus d'un dispositif à lèvres 28 La figure 1 un tuyau 1; La figure 2 Les figures fixées aux extrémités du support 2; Les figures 12 et 13 sont des coupes partielles des lèvres 28 en sortie du moule d'injection et après pliage; La figure 14 est une coupe du dispositif placé dans une pince de montage 5; Les figures 15 et 16 sont des coupes partielles de poinçons fixés sur la pince 5; La figure 17 est une vue latérale du dispositif 3 adapté au montage avec une pince; La figure 18 est une vue en coupe d'une variante du support 2; La figure 19 est une vue en coupe longitudinale du support 2 selon 5 la figure 18. Le tuyau 1 porte un dispositif 3 composé d'un support 2 dans lequel est emmanché ou serti en atelier un gicleur 4, 41, 42 ou 43. Le support 2 comprend la plate-forme 21, le capuchon 22 cintré comprenant une extrémité 23 à profil d'encliquetage surmontée d'une 10 excroissance 231 et portant à l'intérieur des nervures 232 pour briser le jet issu du gicleur 4 puis détourné en nappe par le plafond du dit capuchon, ce dernier étant solidaire de la plate-forme 21 grâce à une articulation souple 24 obtenue par moulage, zone de moindre épaisseur, et par le clipsage au droit de la nervure spécifique 27 en bordure de la plate-forme 21 qui se prolonge vers le tuyau 1 par des lèvres 28. La plate-forme 21 présente un trou central 26 complété dans certaines réalisation par un lamage 25; le diamètre du trou cylindrique 26 est sensiblement égal au diamètre de fond des cannelures circulaires du gicleur 4, afin d'éviter le moindre jeu après le sertissage mécanique; le diamètre du lamage est légèrement supérieur au diamètre de l'épaulement du gicleur 40, 41, 42, 43 pour éviter un serrage parasite lors du sertissage du gicleur. Le support 2 a des lèvres 28 sous les bords longitudinaux de la plateforme 21 pour enserrer le tuyau 1 tangentiellement dans une réalisation spécifique à un diamètre de tuyau; pour un diamètre légèrement supérieur les lèvres seront légèrement écartées par le tuyau sous pression, il en résultera une consolidation du clipsage, la nervure 27 étant repoussée vers le centre en appuyant sur le capuchon 22. A l'inverse, une pression des doigts sur les lèvres 28 comme représenté par les flèches opposées sur la figure 8 tend à écarter la nervure de ciipsage 27 et à faciliter l'ouverture du capuchon par une action d'un ou des doigts sur l'excroissance 231. Dans une autre réalisation selon les caractéristiques de l'invention les lèvres 28 sont accolées aux extrémités de la plateforme 21, ces lèvres 281 enveloppent le tuyau 1 sur plus de la moitié de sa périphérie et ont une souplesse intrinsèque qui leur permettre de s'adapter à des diamètres de tuyaux différents tels que par exemple 20 et 22 mm ou 22 et 235 mm; la réalisation de pièces 2 par injection se fait soit directement avec un outillage compliqué à tiroirs, soit en transformant la liaison 282 en une articulation souple, zone de moindre épaisseur, telle que définie par les figures 12 et 13, la position dans le moule étant selon la position de la figure 12 qui ne nécessite plus de moule à tiroir mais un moule à un seul pian de joint sans tiroir, même pour des empreintes multiples; les lèvres 281 sont repliées d'un quart de tour si possible en sortie d'injection sinon lors de la mise en place sur le tuyau. Dans une autre réalisation caractéristique de l'invention les lèvres 28 sont échancrées dans leur partie médiane pour permettre le montage par une pince classique de perforation du tuyau 1 comme dans la figure 17. La parties conjuguées du clipsage 27 présentées dans les figures ne sont pas limitatives de l'invention, d'autres formes 271 telle que celle de la figure 9 sont envisageables dans le cadre de l'invention. Les formes de gicleurs utilisés doivent comporter un orifice 40 en paroi mince et une chambre de séparation du jet de plus grand diamètre, au moins 3 fois le diamètre de l'orifice pour éviter un attachement du jet sur la paroi de la dite chambre; les formes extérieures des gicleurs sont adaptées à la double fixation par emmanchement ou sertissage, d'une part du gicleur 4 dans le support 2 grâce à des cannelures usinées 411, 421, ou 431, et d'autre part du gicleur 4 dans le tuyau 1 grâce à des cannelures 412 ou 421 ou une forme à tête de vipère 432. Les formes de gicleurs sont adaptables au diamètre de l'orifice 40, et au mode de poinçonnage préalable du tuyau. Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention la plate-forme 21 présente une partie centrale plate 210 et des extensions latérales cintrées 212 comme présenté dans la figure 18; ce mode de réalisation réduit la hauteur de l'excroissance du dispositif 3 sur le tuyau 1 pour faciliter l'enroulement d'une rampe complète ou pour son glissement sur le sol. Dans d'autres modes de réalisation du dispositif selon l'invention le capuchon a ses extrémités longitudinales constituées de nervures 221 protégeant les sorties de la plate-forme 21 sans l'obstruer, comme présenté dans la figure 19. Cette réalisation est particulièrement adaptée aux cultures en pot ou conteneur où il est souhaitable que l'eau issue du 35 dispositif 3 ne coure pas le long du tuyau, mais tombe au droit du dispositif 3 alors que cela n'est pas une nécessité pour des cultures de plein champ. Une des caractéristiques principales de l'invention réside dans les moyens mis en oeuvre pour le marquage du calibrage des dispositifs qui réside prioritairement dans l'utilisation de colorants dans la matière plastique injectée, spécifiques de calibrages ou de gamme de calibrage; si le noir de carbone. est à la fois un colorant noir et un anti- UV efficace les autres colorants du spectre lumineux ne présentant pas une même caractéristique anti-UV, un adjuvant neutre anti-UV est ajouté aux colorants pour obtenir une bonne résistance du dispositif aux agressions UV. Le nombre de couleurs contrastées étant limité, le dispositif selon 1 û l'invention est caractérisé par un marquage secondaire réalisé par 2 poinçons de marquage facilement manipulables dans le moule, ces poinçons étant cylindriques et porteurs d'une simple trait en creux ou en relief; la position et l'orientation du trait donne plusieurs possibilités de discrimination, les positions retenues étant les orientations longitudinales, transversales, et obliques à sensiblement 450, comme présenté sur la figure 7 par les repères 211; avec une limitation à un sens d'obliquité on dispose de 7 couples (--;--)(1;1) (1;i)(--;1)(--; i) (1;f)(i;1) permettant de préciser, si nécessaire, des valeurs intermédiaires pour chaque gamme de couleurs Le dispositif selon l'invention est destiné à être monté sur un tuyau manuellement soit en appuyant avec les doigts sur le dispositif 3 ouvert au droit du gicleur pour enfoncer la tête du gicleur 4 dans le tuyau 1 percé au préalable, soit en utilisant la pince de perçage 5 pour enfoncer la tête du gicleur dans le trou, la dite pince appuyant sur la collerette ou épaulement 44 du gicleur; la pince 5 constituée de 2 bras 51 et 52 l'un inférieur 51 supportant le tuyau, l'autre supérieure 52 portant l'élément 6 de perçage fixé dans le mode de réalisation selon les figures 14, 15, et 16 par filetage, le dit élément de perçage 611 ou 621 étant de dimension telle qu'il puisse se loger sans contact à l'intérieur du gicleur 4, l'épaulement 61 ou 62 venant seul en appui sur le. gicleur. Dans le cas de 1_ l'utilisation de la 1_ pince 5 les 1es lèvres 1É. ... __ n n 28 ne doivent 1 pas exister au droit oit de la pince, ce qui implique des variantes selon les figures 17 ou 11. Les exemples de réalisation présentés dans la présente requête ne sont 1 pas limitatifs de l'invention; d'autres types de réalisation connus de _ l'homme de l'art respectant les caractéristiques de l'invention entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'irrigation à monter sur un tuyau par perçage et sertissage caractérisé par l'assemblage par sertissage d'un gicleur calibré en alliage de cuivre avec un support en matière plastique injectée, ie dit support comportant un capuchon cintré s'étendant parallèlement au tube, coiffant le jet issu du gicleur, muni de nervures internes brise-jet, lié à la plate-forme du support par une articulation souple obtenue lors de l'injection par réduction de l'épaisseur de matière et par un clipsage parallèle à l'articulation souple, le dit capuchon étant muni d'une lu excroissance externe près du clipsage facilitant l'ouverture manuelle du capuchon, la plate-forme du support étant munie de lèvres enserrant le tube et s'étendant sur tout ou partie de la longueur du support. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un double marquage du support caractérisant le calibrage du gicleur, réalisé par l'utilisation de couleurs discriminantes dans la masse du support et par le marquage en creux ou en relief d'un ensemble de 2 barres orientables individuellement et indépendamment et obtenues par la simple rotation de cylindres marqueurs dans le moule d'injection. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou scion la revendication 2 caractérisé par des gicleurs spécifiques comportant à l'extérieur une zone porteuse de nervures circulaires pour l'encastrement dans le support et une zone pour ia fixation étanche dans la perforation du tuyau munie soit de nervures circulaires, soit d'une tête de vipère lisse, et à l'intérieur un évidement adapté à la forme du poinçon pointu plein ou creux porté par la pince de perçage ayant réalisé le trou, permettant ainsi l'utilisation de la pince pour la fixation de l'ensemble gicleur et son support dans la perforation du tuyau.