EP0465336B1

EP0465336B1 - Appareil doseur de produits liquides pour engins agricoles

Info

Publication number: EP0465336B1
Application number: EP91401797A
Authority: EP
Inventors: Claude-Jean Desvigne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2011-07-01
Also published as: EP0465336A1; DE69113142D1; DE69113142T2; FR2664179B1; FR2664179A1

Description

La présente invention concerne un appareil doseur de produits liquides, destiné notamment à l'alimentation d'engins agricoles de pulvérisation.
On utilise, notamment dans le domaine agricole, pour réaliser le traitement des cultures, des véhicules comportant des rampes de pulvérisation qui projettent sur le sol un produit de traitement approprié, dilué à de l'eau dans une proportion déterminée.
De façon habituelle le mélange des produits de traitement avec l'eau est réalisé dans une cuve, dont l'engin est pourvu, préalablement à l'opération de traitement. De ce fait il est quasiment impossible de prévoir la quantité exacte du mélange à préparer pour une opération de traitement déterminée et, par mesure de sécurité, c'est-à-dire afin d'éviter de manquer de produit au cours de ladite opération, les utilisateurs ont pour habitude de préparer une quantité de produit supérieure à leurs besoins réels. En conséquence, il reste donc dans la cuve, après l'opération de traitement, une certaine quantité de produit dont les utilisateurs se débarrassent par une vidange, soit sur place soit au cours du trajet de retour de l'engin. Ces opérations de vidange, concernant des produits, la plupart du temps, de toxicité élevée, constituent un facteur de pollution de l'environnement.
Afin d'éviter cette pollution on a proposé de mélanger le produit de traitement à l'eau de dilution, sur le lieu même du traitement et au fur et à mesure des besoins, ce qui évite tout excès de produit en fin de traitement. Certains engins de traitement comportent ainsi une cuve remplie d'eau pure, un récipient contenant le produit de traitement sous forme concentrée, et des moyens permettant de réaliser une dilution contrôlée du produit de traitement dans l'eau pure. Ces moyens sont gènéralement constitués de pompes électriques doseuses au moyen desquelles on prélève une quantité déterminée de produit de traitement que l'on mélange à une quantité d'eau donnée, fonction de la dilution spécifique du produit préconisé par le fabriquant.
Le type de pompe utilisable pour un produit donné dépend de sa résistance chimique à celui-ci, et la mise en oeuvre de pompes doseuses susceptibles de résister à une gamme très étendue de produits de traitement impose généralement de faire appel à des matériels de haute technicité ce qui augmente le prix de ces pompes et le prix de revient du matériel de traitement.
De plus, le débit de produit fourni par ces pompes est fonction de leur tension électrique d'alimentation, et il est ainsi nécessaire, pour maitriser leur débit, de les alimenter par des tensions parfaitement régulées et contrôlables. Ces moyens d'alimentation électriques compliquent ainsi l'installation et, de ce fait, augmentent également le prix de revient.
La présente invention a pour but un dispositif doseur simple fonctionnant sans pompes doseuses et qui de ce fait soit à la fois d'une grande robustesse et d'un prix de revient particulièrement intéressant.
La présente invention a ainsi pour objet un appareil doseur de produits de traitement liquide pour engins de pulvérisation mobiles, et notamment pour engins agricoles, comprenant au moins un premier récipient de stockage d'un produit de traitement liquide concentré à distribuer, ce produit étant destiné à être dilué, en une proportion déterminée, dans un liquide de dilution contenu dans un second récipient, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise sous pression du premier récipient au moyen d'un gaz sous pression, de façon à propulser le produit de traitement à travers des moyens de contrôle de débit et à le mélanger à une quantité déterminée du liquide de dilution contenu dans le second récipient.
Dans une variante de l'invention, les moyens de mise sous pression sont constitués d'un réservoir sous pression rempli d'un gaz, pouvant éventuellement comporter une phase liquide, ou qui est éventuellement maintenu sous pression par un compresseur, ce qui assure une régularité de la valeur de la pression appliquée au récipient contenant le produit à distribuer et qui confère donc une grande régularité du débit du produit de traitement fourni.
Dans une variante de l'invention les moyens permettant d'assurer le contrôle du débit du produit à distribuer, sous l'action de la pression exercée sur celui-ci par les moyens de pression, sont constitués d'un orifice de section calibrée.
Dans une autre variante particulièrement intéressante de l'invention, le récipient contenant le produit de traitement à distribuer ainsi que les moyens de contrôle du débit forment un sous-ensemble interchangeable. Celui-ci comporte avantageusement des moyens de connexion amont et aval, de type à mise en place rapide, permettant de le relier aux autres éléments correspondants du dispositif. Cette disposition permet de passer de façon particulièrement rapide d'un produit de traitement à un autre sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un réglage de débit quel qu'il soit, puisque les moyens de contrôle de débit font partie du sous-ensemble interchangeable et sont donc réglés une fois pour toutes en fonction du produit de traitement spécifique utilisé. On peut ainsi, sur un même véhicule de pulvérisation disposer d'une série de sous-ensembles contenant chacun un produit spécifique à distribuer, ce qui permet aisément de passer de l'un à l'autre.
On peut également mettre en oeuvre, simultanément, le mélange de plusieurs produits de traitement déterminés avec une quantité d'eau donnée. Il est ainsi possible d'utiliser des produits de traitement composés de plusieurs éléments qui, une fois mélangés, ont une période d'activité de durée réduite.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel :

La figure 1 représente, sous forme schématique, le circuit de distribution de l'appareil doseur suivant l'invention.
La figure 2 représente, sous forme schématique, une première variante de mise en oeuvre de l'appareil doseur suivant l'invention.
La figure 2a représente, sous forme schématique, une variante de mise en oeuvre du mode de réalisation de la figure 2.
La figure 3 représente, sous forme schématique, une seconde variante de mise en oeuvre de l'appareil doseur suivant l'invention.
La figure 4 représente, sous forme schématique, une troisième variante de mise en oeuvre de l'appareil doseur suivant l'invention.

Sur la Figure 1 l'appareil doseur suivant l'invention comprend une cuve 1 contenant un liquide de dilution 2, constitué par exemple par de l'eau pure, et qui est reliée par une canalisation 4, largement dimensionnée afin d'éviter les pertes de charge, à une pompe d'aspiration 5 avec interposition d'un clapet anti-retour 7.
Un réservoir 6 fermé par des moyens 8, permettant de le rendre étanche à l'atmosphère, contient un produit de traitement 10 à l'état concentré qui, mélangé au liquide de dilution 2 en des proportions déterminées constituera le liquide de traitement. La partie supérieure du réservoir 6 est réunie, par une canalisation 12, à des moyens de mise en pression constitués par exemple d'un réservoir 14 contenant un gaz sous pression. Sur la canalisation 12 une valve de réglage 16 et de régulation de pression est interposée entre le récipient 6 et le réservoir de pression 14. La valve de réglage de pression 16 comporte, de façon connue, des moyens de réglage, par exemple électroniques, permettant de régler, notamment au moyen d'un potentiomètre 18, la pression en sortie de la valve 16.
Le fond du récipient 6 est percé d'un orifice reliant le produit de traitement 10 contenu dans celui-ci, à des moyens de contrôle du débit, constitués par exemple par un orifice de section calibrée, ou gicleur, 22. La sortie du gicleur 22 est réunie à la canalisation 4 par une canalisation 20, avec interposition d'un "électrodistributeur" à deux voies 24. Cet électrodistributeur 24, fonctionne comme un robinet d'admission de produit dans le circuit, et peut être actionné par une commande à distance, non représentée sur le dessin.
Un dispositif de régulation 26, par exemple électronique, assure la synchronisation de fonctionnement de la valve de réglage de pression 16 et de la pompe 5 en régulant d'une part la pression en sortie de la valve 16 et d'autre part le débit de la pompe 5 de façon à ajuster la quantité de produit de traitement 10 mélangée à l'eau, en fonction de la vitesse de l'engin, pour conserver constante une quantité de produit de traitement 10 distribué à l'hectare. Le dispositif de régulation 26 permet en outre de stopper une phase de traitement en cours, comme par exemple lorsqu'il est nécessaire d'effectuer une manoeuvre directionnelle en extrémité d'un champ, le dispositif permettant de temporiser l'arrêt d'injection du produit de traitement légèrement avant l'arrêt de la pompe 5 qui puise de l'eau pure dans le réservoir 2, ce temps étant tel que le circuit hydraulique entre l'aspiration de la pompe 5 et les buses des rampes de traitement se trouveront automatiquement nettoyés du liquide de traitement par un passage d'eau pure.
Dans ces conditions le fonctionnement du dispositif doseur suivant l'invention s'établit comme suit :
Avant une phase de traitement l'utilisateur affiche, au moyen du potentiomètre de réglage 18, la pression préconisée pour le produit de traitement 10 contenu dans le récipient 6, et qui dépend des conditions d'utilisation indiquées par le fabriquant du produit, commande la mise en pression de la valve de réglage de pression 16 et met en route la pompe 5. La valve de réglage de pression 16 met alors le récipient 6 à la pression réglée par l'utilisateur et chasse le produit de traitement 10, au travers de l'orifice calibré 22, vers l'électrodistributeur 24 qui, s'il a été ouvert au cours de la mise en route, laisse passer le produit de traitement 10 qui se mélange ainsi avec l'eau aspirée par la pompe 5. Le produit de traitement 10 se mélange ainsi, en quantité déterminée, avec une quantité correspondante de l'eau aspirée par la pompe 5, et qui est contrôlée par le dispositif de régulation 26, pour constituer le liquide de traitement distribué par celle-ci aux buses de pulvérisation (non représentées sur le dessin).
Dans une variante intéressante de l'invention des moyens sont prévus pour n'activer la pompe 5 et l'électrodistributeur 24 que lorsque le véhicule se trouve en déplacement, ce qui évite de répandre, par exemple en début de traitement, le liquide de traitement en quantité supérieure à celle souhaitée.
Dans une variante de l'invention, représentée sur la figure 2 on utilise deux produits de traitement 10,10′ qui se mélangent simultanément avec l'eau 2 contenue dans la cuve 1. Pour ce faire on met en oeuvre un second récipient 6′ relié, comme le précédent, à une valve de réglage de pression 16′ connectée au réservoir 14 et commandée par un potentiomètre 18′. Les liquides 10 et 10′, en sortie des réservoirs 6 et 6′, traversent des orifices calibrés respectivement 22 et 22′ pour parvenir, par des canalisations 20 et 20′, à des électrodistributeurs 24 et 24′. Ce mode de mise en oeuvre de l'invention permet d'utiliser simultanément plusieurs produits qui se mélangent avec l'eau au dernier moment, en des proportions spécifiques, pouvant être différentes les unes des autres. Ce dispositif permet en conséquence d'utiliser des produits de traitement à deux composants que l'on fait réagir l'un sur l'autre, au tout dernier moment, ce qui permet de maintenir au maximum le caractère actif des produits de traitement.
On peut bien entendu, comme montré sur la figure 2a, alimenter les deux récipients 6,6′ contenant les produits de traitements 10,10′ avec une seule valve de réglage de pression 16. Dans ce cas les rapports de dilution relatifs des différents produits seront alors ajustés par les seuls valeurs des sections des orifices de section calibrée 22,22′.
Dans une autre variante de mise en oeuvre intéressante de l'invention, représentée sur la figure 3, on constitue une série d'éléments modulaires 29a,29b,29c comprenant, chacun, un récipient 6a,6b,6c de produit de traitement 10a,10b,10c auquel est associé un orifice calibré spécifique 22a,22b,22c, les extrémités des canalisations se terminant par des raccords à emmanchement rapide 30,30′ venant se fixer sur des parties complémentaires respectivement 32,32′ du circuit. L'utilisateur peut ainsi avoir à sa disposition, éventuellement à poste fixe sur l'engin de traitement, une série de produits différents 10a,10b,10c qu'il pourra tour à tour utiliser sans avoir à réaliser une vidange de la cuve 1, puisque celle-ci contient dans tous les cas le même liquide de dilution 2.
Dans une variante particulièrement intéressante de l'invention, représentée sur la figure 4, la pompe 5 est pourvue, sur sa canalisation de sortie, de moyens de contrôle de débit, constitués d'un orifice 39 de section calibrée, de section S2, en aval duquel est connectée une canalisation 40 reliée aux moyens de contrôle de débit 22 du produit de traitement 10, qui sont constitués d'un orifice de section calibrée 22 de section S1, avec interposition d'un électrodistributeur 24. Un module de réglage et de régulation de pression 44 relie la valve de réglage de pression 16 à l'amont de l'orifice de section calibrée 39.
Un module de réglage 42 de type par exemple hydraulique ou électronique permet d'ajuster le débit fourni aux buses d'injection en fonction de la pression P2 en sortie.
Si l'on considère que dans un tel dispositif les pressions en amont et en aval des orifices de section calibrée 22 et 39 sont respectivement P₃ et P₂ d'une part, et P₁ et P₂ d'autre part, les débits fournis respectivement par les orifices de section calibrée 22 et 39 sont ainsi, de façon connue :

Dans le cas particulier où l'on règle et où l'on maintient, au moyen du module de réglage et de régulation 44, la pression P3 en amont de l'orifice de section calibrée 22 a une valeur égale à la pression P₁ existant en amont de l'orifice de section calibrée 39, le rapport de dilution, c'est-à-dire le rapport q/Q du débit q du produit de traitement 10 sur le débit Q de l'eau de dilution 2 est égal à : $q/Q = k''.S₁/S₂$
Dans ces conditions on constate que le taux de dilution q/Q ne dépend plus que du rapport des sections de passage S₁ et S₂ des orifices de section calibrée 22 et 39.
Le présent dispositif permet ainsi de faire varier facilement la quantité du produit de traitement distribuée à l'hectare en jouant, par exemple, sur la pression P2 du liquide de traitement envoyé aux buses de pulvérisation, tout en maintenant constant le taux de dilution q/Q qui ne dépend que des orifices de section calibrée, ou gicleurs, 22 et 39.
A l'inverse, si l'on maintient constante la pression de distribution P₂ du liquide de traitement envoyé aux buses, on modifiera le taux de dilution q/Q en faisant varier, au moyen du module 44 le rapport des pressions P3/P1.

Claims

Appareil doseur de produits de traitement liquide pour engins de pulvérisation mobiles, et notamment pour engins agricoles, comprenant au moins un premier récipient de stockage d'un produit (10,10',10a-10c) de traitement liquide concentré à distribuer, ce produit étant destiné à être dilué, en une proportion déterminée, dans un liquide de dilution (2) contenu dans un second récipient (1), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise sous pression (14) du premier récipient (6,6',6a-6b) au moyen d'un gaz sous pression, de façon à propulser le produit de traitement (10,10',10a-10c) à travers des moyens de contrôle de débit (22) et à le mélanger à une quantité déterminée du liquide de dilution (2) contenu dans le second récipient (1).
Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de contrôle de débit sont constitués d'un orifice de section calibrée (22).
Appareil suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le récipient (6,6′,6a-6c) contenant le produit de traitement (10,10′,10a-10c) est relié à un réservoir (14) de gaz sous pression.
Appareil suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage et de régulation de pression (16,16′) est interposé entre le récipient (6,6′,6a-6c) et le réservoir de gaz sous pression (14).
Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le récipient (6,6′,6a-6c) contenant le produit de traitement (10,10′,10a-10c) et les moyens de contrôle de débit (22) qui lui sont respectivement associés, forment un sous-ensemble comportant des moyens de connexion amont (30′) et aval (30) destinés à coopérer avec des moyens de connexion complémentaires de l'appareil.
Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'aspiration (5) du liquide produit de dilution (2) reliés à la cuve (1), et des moyens de propulsion (5) assurant le mélange du liquide de dilution avec le produit de traitement en sortie des moyens de contrôle de débit (22).
Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens d'aspiration et de propulsion sont constitués d'une pompe (5).
Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le produit de traitement (10,10′,10a-10c), en sortie des moyens de contrôle de débit (22), est délivré en amont des moyens d'aspiration (5).
Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le produit de traitement (10,10′,10a-10c) en sortie des moyens de contrôle de débit (22) est délivré en aval des moyens de propulsion (5).
Appareil suivant la revendication 9 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage et de régulation pour régler la pression (P3), en amont des moyens de contrôle de débit (22) du produit de traitement (10,10′,10a-10c), dans un rapport donné de la pression (P1) existant en amont des moyens de contrôle du débit (39) du liquide de dilution (2).
Appareil suivant la revendication 10 caractérisé en ce que le rapport (P₃/P₁) de la pression (P3) existant en amont des moyens de contrôle de débit (22) du produit de traitement sur la pression (P1) existant en amont des moyens de contrôle de débit (39) du liquide de dilution (2) est égal à un.
Appareil suivant la revendication 10 caractérisé en ce que des moyens de réglage et de régulation (42) sont prévus pour régler la pression (P₂) du liquide de traitement en sortie de l'appareil.
Appareil suivant la revendication 6 caractérisé en ce que des moyens de temporisation coupent l'arrivée du produit de traitement (10,10′,10a-10c) avant l'arrêt des moyens d'aspiration et de propulsion (5).