FR2838069A1 - Buse de pulverisation - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une buse de pulvérisation (11) constituée d'un corps (12) définissant une cavité axiale et comprenant, logés dans ladite cavité, de l'amont à l'aval par référence au sens d'écoulement X-X' du liquide, une pastille de calibration (33), une pièce dite " divergent " (19) et une pièce dite " convergent " (16). Plus particulièrement, ladite pastille de calibration (33) et ledit convergent (16) sont solidaires respectivement d'un bouchon (21) et dudit corps de buse (12), ledit bouchon étant enfilé hermétiquement dans la cavité du corps de buse (12) et comportant au moins une zone de préhension (22), alors que ledit divergent (19) est une pièce indépendante immobilisée dans la cavité dudit corps de buse (12).
Description
dans chamber I em inches 10 s et de pmn 10 s.
La présente invention concerne le domaine des buses de pulvérisation et, plus particulièrement des buses de pulvérisation agricole. De manière spécifique, la présente invention concerne une buse de pulvérisation antidérive, c'est-à-dire limitant les pertes de produit pulvérisé. I1 existe actuellement divers dispositifs visant à assurer un bon arrosage et une bonne répart it ion des différents produits phytosanitaires, comme les engrais, les herbicides, les fongicides ou encore les insecticides, sur
l' ensemble des cultures.
Le procédé le plus utilisé de nos j ours, et qui donne les meilleurs résultats, consiste à pulvériser sous des pressions relativement élevées lesdits produits phytosanitaires, nommés par la suite "liquides", sur les cultures. Par "liquides", il faut comprendre tout milieu pouvant être pulvérisé et, plus particulièrement, toute solution ou suspension quelles que soient sa viscosité et
sa tension superficielle.
Dans la présente description, on entend par
"culture", non seulement les grandes cultures comme, par exemple, les cultures céréalières, mais également tout autre type de culture comme, par exemple, l 'arboriculture,
la viticulture, etc...
Le principe de la pulvérisation met à profit les propriétés des liquides, à savoir qu'ils sont inextensibles et incompressibles et qu'ils n'ont pas de forme propre mais qu'ils épousent la forme qu'ils traversent. Plus particulièrement, la pulvérisation consiste à fractionner une veine liquide en une multitude de gouttelettes plus ou
moins fines.
Classiquement, les dispositifs de pulvérisation sont constitués d'un réservoir, contenant le liquide, d'une chambre de mise sous pression dudit liquide, d'un ou plusieurs tuyaux d'éjection et, à l'extrémité desdits tuyaux, de buses de pulvérisation. Les buses ont pour principal objectif d' assurer la fragmentation du liquide, tout en réglant le débit, la taille des gouLtes ainsi que
l'angle de pulvérisation.
En pratique, le débit est déterminé principalement par la section de l 'orifice de passage de la buse, mais il dépend également des propriétés mêmes du liquide pulvérisé, à savoir sa densité, sa viscosité ou encore sa tension superficielle. En effet, il apparaît évident que, à pression constante, plus un liquide sera dense et/ou visqueux plus le déLit de pulvérisation sera faible. Pour ce qui est de la tension superficielle, sous l' action des forces intermoléculaires, la surface libre des liquides se comporte comme une fine membrane élastique qui tend à être la moins étendue possible. Cela a pour résultat qu'un liquide dont la tension superficielle est très élevée sera difficilement pulvérisable et la pression d'alimentation devra être considérablement augmentée pour pouvoir assurer
une pulvérisation convenable.
Le choix d'une taille de gouLtes, autrement appelée granulométrie, est aussi important. Par exemple, pour une pulvérisation demandant un échange maximal entre le liquide pulvérisé et son environnement immédiat, il sera nécessaire de choisir un type de buse offrant la plus grande finesse de gouttelettes. A contrario, si l'objectif recherché est une pulvérisation ciblée à longue distance, il sera nocessaire de choisir le type de buse donnant des gouLtelettes relativement grosses. En outre, le type de buse sélectionné devra tenir compte du débit de pulvérisation du fait que plus le déUit est faible et la pression élevée, plus la taille des gouttelettes aura
tendance à diminuer.
En dernier lieu, une pression minimale est indispensable pour que l'angle de pulvérisation soit correctement formé. Une pression insuffisante ne donne pas assez d'énergie cinétique aux particules de liquide pour former un jet correct et une pression trop élevée entraîne
une diminution de l 'angle formé.
Cependant, la gestion de ces paramètres ne suffit pas à as surer un bon rendement de pulvéri sat ion du fait que d'autres phénomènes extérieurs viennent s'ajouter. Outre des problèmes liés à une mauvaise utilisation des buses, au lessivage des sols ou encore à une usure incontrôlée
desdites buses, il se produit un phénomène de dérive.
Le phénomène de dérive, qui consiste généralement en la dissémination du liquide pulvérisé dans l'air, est un problème qui est étudié depuis longtemps et de nombreux essais ont été effectués pour réaliser une buse de
pulvérisation limitant au maximum la dérive du produit.
En effet, une quantité non négligeable de liquide peut être dispersce à l'écart de la cible du fait de cette dérive et, pour y remédier, l'utilisateur a tendance à augmenter la quantité de liquide pulvérisé, ce qui ne peut
qu'être néfaste pour l'environnement.
Il a été démontré que le phénomène de dérive est en partie lié à la granulométrie des gouttes au niveau de la sortie de la buse. Plus particulièrement, plus les gouLtes ont un gros diamètre, moins elles seront sensibles à la dérive. Un moyen de limiter la dérive consiste donc à crcer une perte de charge au sein de la buse, en créant par exemple une chambre de décompression, permettant ainsi, comme décrit plus haut, d'obtenir des gouLtelettes de plus
gros diamètre.
Les buses de pulvéri sat ion t iennent donc un rôle
primordial quant à l'efficacité de la pulvérisation.
Il existe actuellement plusieurs types de buses qui peuvent être classoes, de manière générale, en deux catogories en fonction de la forme de jets qu'elles permettent d'obtenir, à savoir des jets plats ou des jets coniques. Des jets plats sont obtenus par l'utilisation de "buses à fente" qui fonctionnent généralement sur le principe de l 'impaction, c'est-à-dire qu'une ou plusieurs veine(s) de fluide ayant une vitesse propre est(sont) amenée(s), par un artifice quelcouque, à rentrer en contact avec une paroi ou les unes avec les autres de manière à former un jet de pulvérisation possédant des caractéristiques propres dépendant des paramètres du fluide, de la géométrie de la paroi ou encore du milieu dans lequel le jet sera émis. De telles buses sont généralement constituées d'un
impacteur ou injecteur et d'une pastille de calibration.
Lesdits impacteur/injecteur et pastille de calibration peuvent éventuellement, dans certaines applications, être
couplés à un système venturi.
L'impacteur/injecteur a pour fonction principale dassurer la formation des gouLtes et de modifier l' angle de pulvérisation. L'ajout d'une pastille de calibration permet, de manière générale, de modifier le déLit de la
pulvérisation.
I1 est à noter que, d'une manière générale, de telles distinctions quant aux fonctions respectives des divers éléments internes constituant les buses ne sont que purement théoriques. En pratique, il faut comprendre que l'ensemble des fonctions obtenues avec un type donné de buse résulte, non pas de la juxUaposition des fonctions respectives de chacun des constituants, mais de la combinaison desdites fonctions qui aboutit à un résultat commun. Une telle distinction de fonction n'est faite ici que dans un but de clarté afin de faciliter la
compréhension de la présente invention.
Pour en revenir aux buses à fente, selon les applications envisagées, il peut être souhaitable de leur aj outer un venturi, c'est-à-dire une structure dont la section passe par un minimum, qui permet d' assurer l'éclatement des bulles pulvérisées sur la cible tout en
augmentant leur vitesse.
Toutefois, ces buses, avec des propriétés anti-dérive identiques, ne sont pas pleinement satisfaisantes du fait de la trajectoire des gouLtes, en plan, obtenue. En effet, une telle trajectoire offre une mauvaise pénétration de la végétation, ce qui peut être rédhibitoire pour certaines applications. En outre, les pressions de travail pour les buses à fentes ne dépassent pas 5 bar et leur conception n'est pas adaptée pour résister longtemps à des pressions pouvant
aller de 10 à 25 bar.
En outre, il a également été observé que des jets de pulvérisation formant des cônes, creux ou pleins, sont moins sujets aux phénomènes de dérive que ne le sont des jets classiques, tels que les jets plats ou rectilignes,
obtenus avec lesUites buses à fente.
Les buses dites "à pulvérisation conique" fonctionnent généralement sur le principe de la mise en giration du fluide, c'est-à-dire que le liquide est mis en rotation au sein de la buse, ce qui permet, en sortie de buse, d'obtenir un jet de forme conique, plein ou creux,
couvrant une grande surface.
Ces buses sont généralement constituées d'une pièce appelée "convergent", responsable de la formation des gouttes ainsi que de l'angle de pulvérisation, et d'une pièce appelée "divergent", responsable de la taille des gouLtes mais aussi du déLit de pulvérisation. Comme dans le
cas des buses à fente, il peut être adjoint un venturi.
On connaît également des buses anti-dérive comprenant, outre un divergent et un convergent, une pastille de calibration. Une telle structure a pour effet de limiter la fonction du convergent à la taille des gouLtes, le déLit étant, quant à lui, contrôlé par ladite
pastille de calibration.
Les divergents se présentent généralement sous la forme d'une hélice, pouvant avoir, de manière générale, deux pales, ou davantage, chaque pale définissant avec la pale qui lui est directement adjacente un canal par lequel passe le liquide pulvérisé. De telles hélices sont
classiquement appelées "hélices à canaux latéraux".
Lorsque le liquide est amené sous pression dans la buse, celui-ci va suivre les canaux latéraux constitués entre lesdites pales, ce qui transformera l'énergie axiale
du jet en énergie centrifuge.
En outre, le fait de passer à travers un divergent augmente la perte de charge en amont du convergent, ce qui permet d'obtenir des gouLtelettes de plus gros diamètre et
limite d'autant plus le phénomène de dérive.
Bien que ces buses constituent un réel progrès quant à la lutte contre le phénomène de dérive des liquides pulvérisés, elles n'en présentent pas moins certains
inconvénients.
En effet, la réalisation de telles buses nécessite que ces dernières aient une taille relativement grande, ce qui constitue un inconvénient majeur dans le cas de buses agricoles pour le passage, par exemple, dans une végétation qui risque d'accrocher et de casser les buses dépassant des carters de protection. De plus, outre le fait qu'il est nécessaire de laisser un espace pour faire passer le liquide de l'axe du venturi à la périphérie de l'hélice, ladite hélice est particulièrement fragile et difficile à dimensionner sur une large gamme de débits sans avoir à se pénaliser du point de vue de la longueur de la buse ou de
l'énergie cinétique du liquide.
En outre, les buses existantes de ce type qui sont particulièrement sensibles au bouchage, ne sont pas démontables à des fins de nettoyage, d'o des rendements de pulvérisation assez faibles, par exemple, lorsqu'un produit relativement visqueux a été utilisé. En effet, de nombreux produits utilisés ont tendance à sédimenter en fin de
traitement et ainsi à colmater les orifices.
Une autre conséquence de leur indémontabilité est que chaque buse a des caractéristiques propres fixées par fabrication et il n'est pas possible de modifier l'une ou l'autre de ces caractéristiques selon les besoins. Par exemple, une buse donnée ne peut être utilisée que pour une
gamme de pression donnée.
Il n'existe donc pas, à ce jour, de buse de pulvérisation de taille réduite, démontable, nettoyable et pouvant être utilisée à haute pression (20 bar) comme à
basse pression (3 bar).
La présente invention vise à pallier l'ensemble de ces inconvénients en proposant une buse de pulvéri sat ion constituée, d'une manière connue en soi, d'un corps définissant une cavité axiale et présentant, à l'une de ses extrémités, un orifice d' admission de liquide à pulvériser et, à l'autre extrémité, un orifice de pulvérisation, ladite buse comprenant, logés dans sa cavité, de l'amont à l'aval par référence au sens d'écoulement X-X' du liquide, une pastille présentant un passage axial de calibration du flux de liquide qui communique avec ledit orifice d' admission, une pièce dite "divergent" dont la géométrie est adaptée à diviser le flux de liquide en filets et les mettre en rotation, et une pièce dite "convergent" présentant un passage aval qui communique avec ledit orifice de pulvérisation et dont la géométrie est adaptée à rassembler lesdits filets en un jet unique et à contribuer à l'obtention de l 'angle de pulvérisation voulu, ladite pastille de calibration étant solidaire d'un bouchon enfilé hermétiquement dans la cavité du corps de buse et ledit convergent étant solidaire dudit corps de buse, la buse selon l 'invention étant caractérisée en ce que ledit bouchon comporte au moins une zone de préhension dépassant dudit corps de buse et en ce que ledit divergent consiste en une pièce indépendante immobilisée dans la cavité dudit corps de buse à un niveau tel qu'une chambre est ménagée
entre ledit divergent et ledit convergent.
Ainsi, conformément à la présente invention, il est possible de retirer le bouchon de la buse, du fait de la présence d'une zone de préhension prévue à cet effet, et de dissocier ledit divergent dudit corps de buse. Une telle dissociation permet - outre d'avoir accès à l 'ensemble du corps de buse, au divergent et au convergent afin de les nettoyer dans leur intégralité - de donner une structure modulaire à la buse, rendant possible le remplacement du divergent par un autre divergent ayant des caractéristiques différentes, notamment pour adapter la buse à la pression
qui sera utilisoe.
En pratique, lesdits pastille de calibration, divergent et convergent sont agencés de sorte que soient ménagées respectivement, d'une part, entre ladite pastille et ledit divergent et, d'autre part, entre ledit divergent
et ledit convergent, une première et une seconde chambres.
Ladite première chambre a pour fonction première d' assurer le déploiement du liquide depuis la pastille vers le divergent. Une seconde fonction de ladite première chambre, dans le cas de l'utilisation d'un venturi, est de permettre le mélange entre le liquide et l'air apporté par ledit venturi et donc de favoriser la formation des gouttes. Cette chambre se présente, dans une forme d'exéaution préférée, sous la forme d'un entonnoir orienté partie étroite côté amont mais peut se présenter sous quelque forme que soit à la condition qu'elle ne masque pas
les orifices du divergent.
En ce qui concerne la seconde chambre, celle-ci est nécessaire à la mise en rotation du liquide. En effet, il se produit, du fait de cette chambre, une aspiration d'air naturelle par l' orifice de pulvérisation et le convergent, aboutissant à la formation d'une "colonne d' air" au sein de ladite seconde chambre. Le liquide, en sortant du divergent, soumis à une force centrifuge, va venir former une couche autour de ladite colonne d'air et, de ce fait, se mettre en rotation uniforme à la manière d'une "tornade". Le liquide pourra alors être éjecté par l 'orifice de pulvérisation de ladite buse sous la forme
d'un jet conique en rotation.
Selon une forme d'exécution particulièrement préférée de la buse objet de la présente invention, le divergent est immobilisé dans la cavité du corps de buse, côté aval, par simple appui contre une zone de profil approprié de la
paroi de ladite cavité et, côté amont, par ledit bouchon.
Selon une forme d'exéaution pratique de la présente invention, la zone de profil approprié de la paroi de la cavité revêt la forme d'un épaulement ou d'une portée conlque. De préférence, sur toute sa périphérie, le divergent est en contact franc, côté aval, avec le corps de buse et, côté amont, avec le bouchon. Selon une autre forme d'exécution possible, le divergent est immobilisé directement sur le bouchon, par exemple, par vissage, clipeage, etc. Cette immobilisation du divergent sur le bouchon peut être combince, ou non, avec l'appui sur une zone de profil approprié de la cavité du corps de buse. Si le divergent n'est immobilisé que sur le bouchon et se trouve ainsi "suspendu" au-dessus du convergent, le mode de fixation devra être suffisamment fort pour résister à la pression exercoe par l'écoulement du liquide à pulvériser, tout en restant facilement
démontable par un utilisateur.
La réunion entre le divergent et le bouchon peut se faire en prévoyant, sur la face amont du divergent, une proLubérance susceptible d'être reque dans un évidement de forme correspondante ménagé dans la face aval du bouchon et
à y être retenue.
La réunion entre le bouchon et le divergent, non seulement facilite la manipulation des différents constituants de la buse objet de l 'invention, mais également favorise le maintien en place, et selon le même
axe, de ces différents constituants.
En ce qui concerne le bouchon, celui-ci doit être maintenu de manière hermétique dans le corps de buse. Bien que toute technique connue de l'homme de l'art pour assurer un tel maintien puisse être utilisée, un moyen préféré consiste à maintenir en place ledit bouchon dans le corps de buse par friction entre un joint torique assurant
l'étanchéité entre ledit bouchon et ledit corps.
L'utilisation d'un joint torique permet d' assurer, de manière simple, une réunion hermétique entre les pièces et de permettre une extraction relativement facile dudit bouchon. Il empêche, en outre, tout risque de solidarisation accidentelle entre ledit bouchon et ledit corps de buse, risque qui existe, par exemple, dans le cas de l'utilisation de systèmes de vissage ou d'emboîtage métallique qui auront tendance à rouiller et à se igripper". Un autre point caractéristique de la buse objet de la présente invention réside dans la forme même du divergent utilisé. En effet, comme décrit plus haut, il est connu d'utiliser des divergents se présentant sous la forme d'hélices dont les pales définissent des canaux transformant l'énergie axiale du liquide à pulvériser en énergie centrifuge. Outre le fait que de telles hélices sont fragiles et ont des tailles relativement importantes, celles-ci nocessitent la présence d'un espace, appelé chambre de mélange, pour faire passer le liquide de l'axe
du venturi à la périphérie de l'hélice.
Dans un souci de réduction de la taille de la buse objet de la présente invention, le divergent utilisé ne consiste plus en une hélice mais en un disque ayant des
passages traversants obliques et/ou en portion d'hélice.
Ce disque peut être à faces plates ou comporter, dans sa zone centrale, des formes en saillie qui seront décrites
plus loin.
Dans la pratique, le disque présente préférentiellement un diamètre d'encombrement compris entre et 10 mm, le corps de buse ayant un diamètre interne correspondant pour un enfilage à froUtement doux. Pour ce qui est de la longueur de la buse, celle-ci est comprise, de préférence, entre 11 et 25 mm et, plus particulièrement,
est de 13 mm.
Le fait d'utiliser un divergent se présentant, non plus sous la forme d'une hélice, mais d'un disque permet, outre de réduire l'encombrement, d'utiliser la buse selon l 'invention avec une gamme de pression beaucoup plus grande, jusquà environ 20 bar, ce qui ntétait pas envisageable auparavant du fait de la fragilité de l'hélice
due à la présence d'arêtes sur chaque canal.
On notera que le principe même du divergent a été modifié en ce sens que celui-ci n'est plus responsable que de la taille des gouLtes, et plus du déLit de pulvérisation, ce dernier paramètre étant régi par la pastille de calibration (comme c'était le cas dans les
buses à fente).
Il apparaît donc clairement qu'un avantage supplémentaire de la présente invention est qu'elle permet de modifier la taille des gouLtes tout en gardant un déUit
de pulvérisation constant.
Comme décrit plus haut, un autre avantage est qu'il est possible d'équiper la buse de l'un ou l'autre de plusieurs divergents interchangeables (différant par leur
taille, forme, etc...) en fonction des besoins.
Chaque divergent est. de préférence, réversible, ce qui évite à l'utilisateur de s'interroger sur le sens
correct de mise en place dans le corps de buse.
Cependant, dans le cas o le divergent n'est pas réversible, il comporte, de préLérence, un repère
distinguant sa face amont de sa face aval.
Dans une forme d'exéaution préférée, les passages du divergent ont une "surface globale" comprise entre environ
3 et environ 15 mm2.
Par "surface globale" des passages, il faut
comprendre la surface globale occupée par les creux, c'est-
à-dire par les orifices des passages, sur chaque face du divergent. En pratique, le divergent peut comporter de 1 à environ 6 orifices, mais de préférence il en comporte 2 à 4. En tout état de cause, il est à noter que le point important ne réside pas dans le nombre d' orifices mais dans
la surface globale occupée par l' ensemble desdits orifices.
L'orifice de pulvérisation du convergent de la buse objet de la présente invention peut revêtir la forme circulaire plane du débouché d'un canal cylindrique, mais dans des formes d'exéaution avantageuses, le canal cylindrique peut déLoucher, côté aval, dans un espace concave elliptique ou dans un espace dont la forme complexe résulte d'une creusure ménagée dans une forme convexe et dont l'axe de symétrie est perpendiculaire à celui dudit canal. Plus particulièrement, il est préféré que la plus grande dimension dudit espace elliptique ou de forme
complexe soit comprise entre environ 1 et environ 3 mm.
Comme il a été décrit précédemment, il peut être envisagé de combiner à la structure de base de la buse selon l'invention, des moyens faisant office de venturi
afin d'exercer une aspiration dans la première chambre.
Plus particulièrement, il peut être prévu que le bouchon présente, en aval de ladite pastille de calibration, des passages d' admission d' air traneversaux, adaptés à venir dans l'alignement d'orifices d'accès d'air ménagés dans le corps de buse, et débouchant au niveau d'un passage pastille de calibration-divergent, de façon à créer
un venturi.
Dans la pratique, les différents constituants de la buse objet de la présente invention peuvent être fabriqués en tout matériau approprié, comme des matériaux plastiques,
des métaux coulés ou frittés ou encore des céramiques.
Toutefois, pour ses propriétés de dureté, il est préféré d'utiliser des céramiques, telles que des céramiques constituées d'alumines (oxydes d'aluminium), de zircones (oxydes de ziraonium), ou bien d' associations des deux (alumine-ziraone). Selon un autre aspect, la présente invention envisage, du fait de la modularité de la buse, un kit de pulvérisation qui comprend une buse selon l'invention et un ou plusieurs divergents supplémentaires différant de celui inclus dans la buse par le nombre des passages et/ou le diamètre des passages et/ou la géométrie des passages et/ou
la géométrie en coupe transversale du divergent.
Un tel kit permet à l'utilisateur d'utiliser, à coût réduit, une seule et même buse dans un grand nombre d'applications en changeant uniquement le divergent. Ainsi, une même buse pourra être adaptée à diverses pressions,
tailles de gouttes, déLits, etc...
Enfin, la présente invention concerne également l'utilisation d'une buse ou d'un kit, tel(le) que décrit(e) plus haut, dans un dispositif de pulvérisation agricole. La buse objet de la présente invention offre donc un grand nombre d'avantages tant au niveau de ses capacités anti-dérive que de sa facilité d'utilisation et de son entretien, avantages qui ressortiront mieux à la lecture de
la description détaillée suivante faite en relation avec
les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une coupe d'une première forme d'exécution de la buse selon la présente invention; la figure 2a représente une coupe d'une seconde forme d'exécution de la buse selon la présente invention; la figure 2b ne diffère de la figure 2a que par la représentation éclatée des éléments constitutifs de la buse; la figure 3a représente une coupe d'une troisième forme d'exéaution de la buse selon la présente invention; la figure 3b ne diffère de la figure 3a que par la représentation éclatée des éléments constitutifs de la buse, le corps de buse et le convergent étant omis; les figure 4a à 4d représentent, vu du dessus, un ensemble de divergents objet de la présente invention, une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 4a étant également reprécentée sous cette figure 4a; les figures 5a à 5f reprécentent, en coupe, différents profils de divergents selon l 'invention, et les figures 6a à 6d reprécentent, en coupe, différents profils de convergents selon l'invention, une vue du dessous des convergents des figures 6a, 6b, 6c et 6d
étant également représentée sous lesdites figures.
La figure 1, qui indique par F le sens d'écoulement du flux de liquide, représente une buse 11 conforme à la présente invention. Cette buse 11 est constituée d'un corps de buse 12 en forme de godet dont le fond présente une ouverture 13. La géométrie interne dudit corps de buse 12 détermine un premier épaulement 14 et, disposé en aval à une distance prédéterminée dudit premier épaulement, un second épaulement 15 de sorte que la cavité du corps de buse 12 comporte trois zones de section décroissante de l'amont vers l'aval (section Z1 en amont du premier épaulement 14, section Z2 comprise entre les premier et second épaulements 14 et 15, section Z3 en aval du second
épaulement 15).
La buse selon l 'invention comporte, en outre, une pièce 16 bicylindrique, dite "convergent", présentant une partie amont d'un diamètre à peine inférieur à celui de la deuxième section Z2 de la cavité du corps de buse et une partie aval d'un diamètre à peine inférieur à celui de la troisième section Z3 de ladite cavité, ce qui lui permet de coulisser dans ladite seconde section en venant reposer, au niveau de son changement de section, sur l'épaulement 15, le jeu étant si faible entre les pièces que le convergent 16 se coince dans le fond de la cavité du corps de buse lorsqu'on l'y insère. Le convergent 16 présente un canal 17 selon l'axe X-X' de la buse. Le convergent 16 est dimensionné de tel le sorte que sa face aval 18 soit légèrement en retrait par rapport à l'ouverture 13 du corps
de buse.
La buse comporte, de plus, une pièce 19, dite "divergent", qui revêt la forme d'un disque à faces plates dont le diamètre est un peu inférieur à celui de la première section Z1 de la cavité du corps de buse, ce qui lui permet de coulisser dans cette cavité en venant reposer sur l'épaulement 14. Le divergent 19 présente des passages en portion d'hélice 20 dont un seul est visible sur la
figure 1.
La buse 11 comporte, en outre, un bouchon 21 bicylindrique, présentant une partie amont 22 de section supérieure à celle de la première zone Z1 de la cavité du corps de buse et une partie aval 23 de section un peu inférieure à celle de ladite première zone Z1 de sorte que ladite partie aval 23 peut coulisser dans ladite zone Z1 tandis que la partie amont 22 vient prendreappui sur la face amont du corps de buse 12. Une gorge 24 est ménagée dans la périphérie de la partie aval 23 et elle recoit un j oint torique 25. La partie aval 23 a une hauteur telle que, lorsque la partie amont 22 est en appui sur la face amont du corps de buse 12, la face aval 26 du bouchon est en appui sur la
face amont du divergent 19.
Le bouchon 21 présente une cavité dont la section varie de l'amont à l'aval. Plus précisément, la cavité a tout d'abord une partie cylindrique 28 d'un premier diamètre, puis une partie cylindrique 29 d'un second diamètre inférieur au premier diamètre de sorte qu'un épaulement 30 est déterminé entre ces deux parties 28 et 29, puis une partie tronconique 31 qui définit une première chambre évasoe vers l'aval. Le plus grand diamètre de ladite chambre 31 est tel qu'aucun orifice de passage 20 du
divergent 19 n'est couvert par le bouchon 21.
Une seconde chambre 32 est définie entre la face aval
du divergent 19 et la face amont du convergent 16.
La buse comporte enfin une pastille de calibration cylindrique 33, d'un diamètre à peine inférieur à celui de la partie cylindrique 28 de la cavité du bouchon 21 et d'une hauteur inférieure à celle de ladite partie cylindrique, de telle sorte que ladite pastille 33 peut être insérée dans cette partie et s'y coincer en reposant sur l'épaulement 30, avec sa face amont en retrait par rapport à celle 27 du bouchon, en définissant un orifice d'admission 34. Un canal axial 35 est ménagé dans la
pastille 33.
Le montage de la buse 11 se fait par simple empilage des pièces dans le corps de buse 12: tout d'abord le convergent 16, puis le divergent 19, puis enfin le bouchon 21 muni de son joint torique 25 et de la pastille de
calibration 33.
-2838069
On comprend que le divergent 19 est totalement libre et qu'il est immobilisé entre la face aval 26 du bouchon 21 et l'épaulement 14, le bouchon 21 étant lui-même tenu en place par la résistance au coulissement opposée par le joint torique 25. De leur côté, la pastille de calibration 33 et le convergent 16 sont insérés à force dans leur logement respectif de sorte qu'ils demeurent en place. Ils sont toutefois délogeables par poussée inverse, si on le
souhaite.
En fonctionnement, le liquide à pulvériser passe sous pression à travers l' orifice d'admission 34 et le canal 35 de la pastille de calibration 33 avant de se retrouver projeté dans la première chambre 31 o il subit une première perte de charge. Le liquide pénètre alors dans les passages 20 du divergent 19, o son énergie, jusqu'à présent axiale, est transformoe en énergie centrifuge du fait de la configuration desdits passages 20 qui forcent le liquide à prendre une orientation circulaire. Le liquide émerge ensuite dans la seconde chambre 32 o il vient se "coller" autour d'une colonne d'air naturellement formée par aspiration de l'air extérieur au travers l 'orifice de pulvérisation 13 dudit corps de buse 12 et du canal 17 du convergent 16. En fonction des paramètres du liquide à pulvériser et du dimensionnement des éléments constituant la buse, le liquide vient former une couche plus ou moins épaisse autour de ladite colonne d'air dans la chambre 32 et c'est ce phénomène physique qui permet de projeter à travers le canal 17 et l 'orifice 13 un jet de type à cône
creux avec effet anti-dérive.
Dans l'ensemble des autres figures, les mêmes références numériques seront empleyées pour désigner les mêmes éléments que ceux précédemment décrits, éléments qui
ne seront pas décrits de nouveau.
Les figures 2a et 2b reprécentent une autre forme d'exéaution de la présente invention dans laquelle il est prévu un venturi 42. A cette fin, la deuxième partie cylindrique telle que prévue dans la cavité du bouchon 21 de la forme d'exécution de la figure 1 est remplacoe par une tuyère convergente-divergente axiale 43 en communication avec deux passages tranevereaux 44. Des passages 45 en vis-à-vis sont ménagés dans le corps de buse 12. La tuyère 43 déLouche dans l'extrémité amont de la première chambre 31. Dans ce cas précis, la chambre 31 assure le mélange de l'air injecté et du liquide à
pulvériser, ce qui facilite l'obtention de gouLtes.
La buse des figures 2a et 2b diffère en outre de celle de la figure 1 en ce sens que la première partie cylindrique de la cavité du bouchon 41 est surmontée d'une partie évasée 46 de sorte que la pastille de calibration 33 est plus en retrait par rapport à la face amont 27 du
bouchon que dans le cas de la buse de la figure 1.
Le fait de rabaisser ainsi la position de la pastille de calibration 33 a pour effet de diminuer la distance entre la pastille de calibration 33 et les passages traneversaux 44 ce qui permet d'obtenir un effet de détente maximal à l'intérieur de la tuyère 43. Cela a pour effet de
faciliter l'amorcage du venturi.
D'autre part, l'enfoncement de la pastille permet indirectement de mieux guider et stabiliser le fluide qui
pourrait avoir été perturbé par la canalisation amont.
Les figures 3a et 3b représentent encore une autre forme d'exécution de l'invention, qui diffère essentiellement de celle des figures 2a et 2b par le mode de montage du divergent 50. Dans ce cas, en effet, la partie tronconique 31 de la cavité du bouchon 41 des figures 2a, 2b est remplacée, dans le bouchon 51, par une partie sensiblement cylindrique 52 à laquelle fait suite une partie 53 suffisamment évasée pour que le bouchon 51 ne couvre pas l'accès aux passages tels que 20 du divergent 50. La face amont du divergent 50 présente une proLubérance axiale 54 sensiblement cylindrique d'un diamètre à peine inférieur à celui de la partie 52 de la caviL du boUchon 51 de sorLe qu'elle peuL y Lre insAre
eL reLenue par fricLion.
I1 ressorL de maniAre videnLe des figures 2b et 3b que le bouchon, respecLivemenL 41 eL 51, eL exLacLible du corps de buse, le divergenL LanL soiL simulLanmenL exLaiL (cas du divergenL SO des figure 3a, 3b), soiL spardmenL exLaiL, simplemenL en reLournanL la bue (ca
du divergent 19 des figureG 2a, 2b).
Les figures 4a d resenLenL, quanL elles, plusieurs modAle de divergenL, vu de dessus, eL conformes
l'objeL de la prdenLe invenLion.
Plus arLiculi@remenL, ces divergenL se prAsenLenL Lous sous la forme de disques eL ils diffrenL les uns des auLres par le nombre eL/ou la configuraLion des passages
qui sonL mnags.
Le divergenL 60a de la figure 4a comporLe deux passages 61a obliques. Le divergenL 60b de la figure 4b comporLe galemenL deux passages 61b mais en porLion d'blice. Le divergenL 60c de la figure 4c comporLe Lois passages 61c semblables aux passages 61b eL le divergenL d de la figure 4d comporLe quaLre passages 61d semblables aux passages 61a. Comme on le voiL, ces passages 61a-61d sonL rparLiG de mani@re symLique sur 1'enGemble de la uface de diGques 60a-60d eL sonL au moin obliques par
rapporL un axe perpendiculaire la Guface des diGques.
L'angle form avec lediL axe peuL Lre plus ou moins imporLanL eL Lre compris, de prfrence, enLre environ 30
eL environ 50 par rapporL l'axe de la pice.
Les tigures Sa Sf reprsenLenL chacune des varianLes, BOUB une forme non rverible (figUre Sa-Sc) oo rdersible (figures Sd-Sf), de divergenLs uLilisables dans une bue selon la prsenLe invenLion. Plus parLiculiremenL, les figures Sa eL Sd reprdsenLenL des divergenL 70a, 70d prdsenLanL respecLivemenL sur leur surface amonL ou sur le faces amonL eL aval, une proLubrance conique 71a ou biconique 71d pleines, l'inL{r6L d'une proLubrance biconique {LanL de pouvoir uLilier les divergents de mani@re rversible. Les figures Sc eL Sf monLrenL des divergenLs 70c, 70f qui diff6renL de ceux des figures Sa, Sd en ce ens que la forme conique des protub6rances 71a, 71d esL remplace par une forme bAmisphArique 71c, 71f. Les divergenLs des figures Sb eL Se reprennenL les mmes formes que celle des figucs Sc eL Sf our leurs proLub6rances 71b, 71e mais, au lieu d'6Lre pleines, ces roLuL<rances sonL erces d'un passage 72b, 72e. Ce passage 72b permeL au fluide de produire un cne de pulvrisaLion plein, en opposiLion aux cnes de
pulvArisaLion creux babiLuellemenL uLilisAs.
Tous les divergenLs reprsenLAs comporLenL des
pasages 61a comme le divergenL de la figure 4a.
Pes figures 6a 6d reprdsenLenL, quanL elles, diff3renLs profil de convergenL selon l'invenLion. La figure 6a monLre le convergenL 16 uLilis dans la forme d'exdcuLion des figures 1, 2a-b eL 3a-b. e convergenL 16b de la figure 6b en diff@re par le faiL qu'au lieu d'avoir un canal 17 cylindrique sur LouLe a longueur, son canal 17b comporLe une parLie Lonconique dans sa moiLiA sup4riere eL une parLie cylindrique dans a moiLid infrieure. La figure 6c monLre une auLre forme d'exdcuLion d'un convergenL 16c qui diffre du convergenL 16b en ce sens que sa face aval n'esL pas plane. Ainsi, la face aval du convergenL 16c eL convexe eL creuse d'une gorge 80 dans
lauelle dbouche le passage 17c.
OuanL au convergenL ld, a face aval eL plane, mais creuse d'un videmenL ellipLique 81 dan lequel dbouche
le passage 17d.
De Lelles diffrences de forme au niveau de l 'orifice de pulv6risaLion des convergenLs permeLLenL de modifier l'angle de pulvriaLion ainsi que la forme du cne de pulvrisaLion. Plu parLiculiAremenL, la modificaLion du cne de pulvrisaLion circulaire en un cane ellipLiue permeL d'amliorer l'efficaciLd d'Achange enLre le flux d'air porteur et le jet de pulvérisation. L'aplatissement du jet correspond environ à un facteur 2 entre le plus grand
angle, idéalement 80 , et le plus petit, idéalement 40 .
Dans la pratique, le jet elliptique constitue un intermédiaire entre, d'une part, une buse à fentes pour ce qui est de l' aspect orientation du jet par rapport à la rampe de buses et, d'autre part, une buse à jet conique pour l' aspect trajectoire des gouLtes permettant une pénétration efficace dans la végétation. Le jet de buse doit être orienté par rapport à la rampe de buses de manière à offrir l'angle maximal avec une légère incidence parallèlement à la rampe de buses. I1 s'ensuit une augmentation du rendement de la quantité de liquide projeté
sur la cible.
Claims (16)
1. Buse de pulvérisation (11) constituée d'un corps (12) définissant une cavité axiale et présentant, à l'une de ses extrémités, un orifice (34) d' admission de liquide à pulvériser et, à l'autre extrémité, un orifice de pulvérisation (13), ladite buse (11) comprenant, logés dans sa cavité, de l'amont à l'aval par référence au sens d'écoulement X-X' du liquide, une pastille (33) présentant un passage axial (35) de calibration du flux de liquide qui communique avec ledit orifice d'admission (34), une pièce dite "divergent" (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) dont la géométrie est adaptée à diviser le flux de liquide en filets et les mettre en rotation, et une pièce dite "convergent" (16; 16b-16d) présentant un passage axial (17; 17b-17d) qui communique avec ledit orifice de pulvérisation ( 13) et dont la géométrie est adaptée à rassembler lesdits filets en un jet unique et à contribuer à l'obtention de l'angle de pulvérisation voulu, ladite pastille de calibration (33) étant solidaire d'un bouchon (21; 41; 51) enfilé hermétiquement dans la cavité du corps de buse (12) et ledit convergent (16; 16b-16d) étant solidaire dudit corps de buse (12), caractérisée en ce que ledit bouchon (21; 41; 51) comporte au moins une zone de préhension (22) dépassant dudit corps de buse (12), et en ce que ledit divergent (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) est une pièce indépendante immobilisoe dans la cavité dudit corps de buse (12) à un niveau tel qu'une chambre (32) est ménagée entre ledit divergent (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) et ledit convergent
(16; 16b-16d).
2. Buse selon la revendication 1, caractérisoe en ce que ledit divergent (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) est immobilisé dans la cavité du corps de buse (12), côté aval, par simple appui contre une zone de profil approprié (14) de la paroi de ladite cavité et, côté amont, par ledit
bouchon (21; 41; 51).
3. Buse selon la revendication 1 ou 2, caractérisoe en ce que ladite zone de profil approprice revêt la forme
d'un épaulement ( 14) ou d'une portée conique.
4. Buse selon la revendication 1, caractérisoe en ce que, sur toute sa périphérie, le divergent (19; 50; 60a d; 70a-70f) est en contact franc côté aval, avec le corps de buse ( 12) et, côté amont, avec le bouchon
(21; 41; 51).
5. Buse selon l'une quelcouque des revendications
précédentes, caractérisée en ce que ledit divergent (50; 70a-70f) présente, sur sa surface amont, une protubérance (54; 71a-71f) susceptible d'être reque dans un évidement (52) de forme correspondante ménagé dans la
face aval dudit bouchon (51) et à y être retenue.
6. Buse selon l'une quelcouque des revendications 1 à
, caractérisoe en ce que ledit bouchon (21; 41; 51) est maintenu en place dans le corps de buse (12) par friction entre un joint torique (25) assurant l'étanchéité entre
ledit bouchon (21; 41; 51) et ledit corps (12).
7. Buse selon l'une quelcouque des revendications
précédentes, caractérisée en ce que ledit divergent (19; 50; 60a-60d; 70a70f) est un disque ayant des passages (20; 61a-61d) travereants obliques et/ou en
portion d'hélice.
8. Buse selon la revendication 7, caractérisoe en ce
que ledit disque (19; 60a-60d; 70d-70f) est réversible.
9. Buse selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit disque comporte un repère distinguant sa face
amont de sa face aval.
10. Buse selon l'une quelcouque des revendications 7
à 9, caractérisoe en ce que lesdits passages (20; 61a-61d) dudit divergent (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) ont une "surface globale" comprise entre environ 3 et environ mm2.
11. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal
(17c; 17d) du convergent (16c; 16d) déLouche, côté aval, dans un espace concave elliptique (81) ou dans un espace dont la forme complexe résulte d'une creusure (80) ménagée dans une forme convexe et dont l'axe de symétrie est
perpendiculaire à celui dudit canal.
12. Buse de pulvérisation selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit
bouchon (41; 51) présente, en aval de ladite pastille de calibration (33), des passages d'admission d'air tranevereaux (44), adaptés à venir dans l'alignement d' orifices d'accès d'air (45) ménagés dans le corps de buse (12) et déLouchant au niveau d'un passage convergent
divergent (43), de fa,con à créer un venturi (42).
13. Buse selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en ce que le divergent (19; 50; 60a-60d; 70a70f) a un diamètre d'encombrement
compris entre 5 et 10 mm.
14. Buse selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisce en ce que sa longueur est
comprise entre 11 et 25 mm, et est de préférence de 18 mm.
15. Kit de pulvérisation comprenant une buse selon
l'une quelcouque des revendications 1 à 14 et un ou
plusieurs divergents (19; 50; 60a-60d; 70a-70f) supplémentaires différant de celui inclus dans la buse par le nombre des passages (20; 61a-61d) et/ou le diamètre des passages (20; 61a-61d) et/ou la géométrie des passages
(20; 61a-61d).
16. Utilisation d'une buse selon l'une quelconque des
revendications 1 à 14, ou d'un kit selon la revendication
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