FR3042131A1 - Dispositif de pulverisation par modulation de dose de differentes solutions aqueuses comprenant plusieurs produits additifs - Google Patents

Abstract

le dispositif pour la préparation de une, deux ou plusieurs solutions aqueuses destinées à être pulvérisées simultanément ou alternativement à l'aide d'une rampe de buses de pulvérisation constituée de plusieurs tronçons de rampe mis en série ou en parallèle, sur une surface tel qu'un sol cultivé, à partir d'un mélange d'eau et de deux, trois ou plusieurs produits additifs, du type comprenant : • une cuve principale d'eau, • une pompe apte à être reliée à chaque tronçon de la rampe de buses de pulvérisation; • un premier conduit reliant la cuve d'eau à la dite pompe, • un second conduit qui se divise en autant de branches parallèles reliant la sortie de la dite pompe à chaque tronçon de rampe ; • au moins deux cuves de produits additifs ; • des moyens permettant de doser la quantité de chaque produit additif à injecter dans le second conduit pour être mélangé à l'eau ; est caractérisé en ce que lesdits moyens réalisent des lots successifs de différents pré mélanges d'eau et de produits additifs, chaque pré-mélange correspondant à une quantité de produits additifs, de manière à ce que ces pré mélanges puisse être différents suivant les tronçons dans lesquels ils seront injectés, d'une part, qu'ils soient modulés en dosage afin d'obtenir sur chaque tronçons de rampe une concentration de produit additifs ad hoc conforme à la concentration prédéfinie d'autre part et enfin qu'après addition d'eau au pré mélange, l'on obtienne sur chaque tronçon de rampe une pression constante de pulvérisation.

Description

DISPOSITIF DE PULVERISATION PAR MODULATION DE DOSE DE DIFFERENTES SOLUTIONS AQUEUSES COMPRENANT PLUSIEURS PRODUITS ADDITIFS

La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation à l'aide d'un ensemble de buses disposées sur une rampe, en vue d'épandre sur une surface, tel qu'un sol destiné à la culture, simultanément ou alternativement différentes solutions aqueuses comportant un ou plusieurs produits additionnels. L'invention sera plus particulièrement décrite au regard d'un système de pulvérisation à l'aide d'un ensemble de buses disposées alignées sur une rampe montée en amont ou en aval d'un véhicule agricole tel qu'un tracteur.

Dans le domaine agricole, il est usuel de répandre sur le sol des produits notamment des produits phytosanitaires, des engrais, des .insecticides, des herbicides, ou tout autre produit destiné au traitement du sol, ou à l'amélioration de la croissance des plantes cultivées.

La solution aqueuse finale, destinée à être pulvérisée pour épandage sur le sol, comprend ainsi d'une part une partie d'eau ou similaire, et d'autre part deux, trois ou plusieurs produits additifs différents. Ces produits étant différents, ils doivent être incorporés dans la solution finale à des dosages différents.

Sur une même surface donnée, destinée à la culture, le besoin en traitement peut être hétérogène et nécessiter la pulvérisation de différents traitements donc de différentes solutions aqueuses en certaines parties. Ce besoin de différents traitements peut être illustré par un des traitements effectué sur la vigne où l'un des produits sera appliqué sur la grappe de raisin et le ou les autres produits seront appliqués sur le feuillage. De même, il peut être illustré par le traitement herbicide d'une surface agricole qui ne concerne que quelques adventices parsemées. L'efficacité d'un traitement d'une surface cultivée vient de la quantité de produit épandu contenu dans la solution aqueuse ainsi que de la quantité de gouttelettes de cette solution aqueuse qui atteindra sa cible . Il est d'usage que les produits soient dosés en litres par hectare (L/Ha).

Les systèmes de pulvérisation sont généralement motorisés ou tractés ou portés par des engins agricoles tels que des tracteurs dont la vitesse d'avancement fluctue en fonction de la nature du terrain, de la déclivité ou tout autre raison.

Pour épandre uniformément une quantité de produit à l'hectare alors que la vitesse d'avancement fluctue, il est nécessaire de faire varier proportionnellement le débit du produit épandu et donc de la solution aqueuse. Les buses de la rampe d'épandage dont le rôle consiste à projeter des gouttelettes de solution aqueuse à une vitesse donnée, usuellement exprimé en pression (bars) acceptent une partie de cette variation de débit et il est d'usage d'adapter les buses à sa vitesse d'avancement ou la vitesse d'avancement au jeu de buses quand cela est possible.

De manière connue, tel qu'illustré par le brevet européen numéro 1184085, ce dispositif comporte une cuve principale formant réserve d'eau et reliée à une pompe par un conduit. La pompe est reliée à la rampe de buses de pulvérisation. Entre la pompe et la cuve d'eau, sont connectés des injecteurs, à savoir un injecteur relié à chaque cuve de produits additifs de manière à injecter dans le conduit la quantité dosée requise du produit de la cuve d'additif correspondante.

Dans un autre type de système connu, chaque cuve de produit additif est associée à une pompe à membrane ou une pompe à piston, chacune injectant dans le conduit reliant la pompe de pulvérisation à la rampe d'épandage, la quantité dosée de produits provenant de la cuve correspondante.

Si ces dispositifs donnent satisfaction pour des usages courants, ils présentent des limites notamment quant à la plage de concentration de dosage des produits additifs à ajouter pour obtenir le mélange adéquat. Par exemple, les pompes du système connu mentionné précédemment, présentent une plage de concentration entre 0,0281/mn et 1.13 1/mn.

De plus, les systèmes à injecteurs ou à pompe ont une précision qui n'est pas satisfaisante et varie avec la viscosité, la température ou encore le caractère hétérogène, du produit additif. Ce qui oblige l'utilisateur à faire des étalonnages permanents.

De plus, la fiabilité des pompes doseuses et des débitmètres de précision qui contrôlent les volumes de produit additifs ,est affectée par le caractère corrosif de certains de ces produits additifs et par les particules abrasives qu'ils peuvent contenir. D'autre part, pour des vitesses très faibles du tracteur, le dosage doit être lui même fortement réduit à une valeur parfois inférieure au seuil minimal de fonctionnement, en terme de débit, de la pompe ou de l'injecteur des systèmes connus.

Ces difficultés culminent, à la limite ou au bord du terrain où se fait l'épandage, car le tracteur doit alors ralentir progressivement à l'approche de ladite limite, jusqu'à stopper pour effectuer une manœuvre de virage ou demi tour, pour reprendre l'épandage le plus rapidement possible à la vitesse de croisière. Ceci est souvent réalisé en n'employant qu'une partie des rampes, l'autre partie se trouvant en dehors des limites du terrain ou sur une partie déjà traitée. Cela amplifie le phénomène de diminution de débit de produit additif.

Les systèmes connus, de par les limites mentionnées précédemment, conduisent à des concentration de produits bien plus élevées que requis dans les zones limitrophes des bords de champs de culture.

Enfin la technique connue pour épandre différents produits alternativement ou simultanément sur la surface traitée, consiste à préparer différentes solutions aqueuses dans des cuves différentes et d'aiguiller cette solution sur les rampes. Ceci ne peut être réalisé que pour 2 solutions différentes car 3 ou plus de solutions serait trop lourdes matériellement à mettre en œuvre D'autre part cette technique est relativement contraignante car la solution de chaque cuve est figée à la préparation du traitement, n'autorisant la modulation de dosage que de l'ensemble des produits de la solution préparée et non de l'un des additifs part rapport à l'autre. De plus la surface traitée avec l'un ou l'autre des solutions aqueuses n'etant pas ou ne pouvant pas être précisément défini, en fin de traitement il reste des reliquats de produit non utilisé qui devront être gérés et éliminés.

Les systèmes connus de préparation de dose au fur et à mesure du traitement ne peuvent dans ce cas être utilisés car ils emploient une cuve tampon d'homogénéisation de la solution préparée qui influe sue le temps de réaction de commutation de deux solutions aqueuses différentes.

Par exemple le dispositif à injecteurs premièrement cité, a un temps de réaction de plusieurs dizaines de secondes ce qui demande une anticipation de plusieurs centaines de mètres dans le cas commun de traitements effectués entre 10 et 20 km/h.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, et concilier ces conditions, en proposant un dispositif pour la préparation de une, deux ou plusieurs solutions aqueuses incorporant deux, trois ou plusieurs additifs différents, destinés à être mélangés à l'eau à des dosages différents, et ce avec une très grande précision d'une part et apte à doser chaque produit dans une plage très étendue de dosage et notamment dans les valeurs faibles de dosage, d'autre part.

En outre, le système de l'invention permet de préparer plusieurs solutions de produits additifs et de commuter pratiquement instantanément d'une solution à l'autre tout en modulant son dosage et en gardant constant la pression au niveau des buses .

Enfin, le système module le dosage des produits en fonction de la vitesse d'avancement tout en gardant constant la pression au niveau des buses, ce qui augmente considérablement la qualité de la pulvérisation. A cette fin, selon l'invention, le dispositif pour la préparation de une, deux ou plusieurs solutions aqueuses destinées à être pulvérisées simultanément ou alternativement, à l'aide d'une rampe de buses de pulvérisation constituée de plusieurs tronçons de rampe mis en série pu en parallèle, sur une surface tel qu'un sol cultivé, à partir d'un mélange d'eau et de deux, trois ou plusieurs produits additifs, du type comprenant : • une Cuve principale d'eau, • une pompe apte à être reliée à chaque tronçon de la rampe de buses de pulvérisation; • un premier conduit reliant la cuve d'eau à la dite pompe, • un second conduit qui se divise en autant de branches parallèles reliant la sortie de la dite pompe à chaque tronçon de rampe et doté en chaque branche d'un clapet anti retour suivi d'un point d'injection ; • au moins deux cuves de produits additifs ; • des moyens permettant de doser la quantité de chaque produit additif à injecter dans le second conduit pour être mélangé à l'eau ; est caractérisé en ce que lesdits moyens réalisent des lots successifs de différents pré mélanges d'eau et de produits additifs, chaque pré-mélange correspondant à une quantité de produits additifs, de manière à ce que ces pré mélanges puisse être différents suivant les tronçons dans lesquels ils seront injectés, d'une part, qu'ils soient modulés en dosage afin d'obtenir sur chaque tronçons de rampe une concentration de produit additifs ad hoc conforme à la concentration prédéfinie d'autre part et enfin qu'après addition d'eau au pré mélange, l'on obtienne sur chaque tronçon de rampe une pression constante de pulvérisation .

Ainsi le dosage est réalisé de manière très précise, les mélanges épandus peuvent être différents sur chaque tronçon de rampe, et chaque tronçons de rampe épand à pression constante une concentration ad hoc de produits additifs, concentration qui est modulée en fonction de la vitesse d'avancement du pulvérisateur afin d'épandre comme souhaité, des litres/hectare de produits additifs en gardant constante la qualité des jets de gouttelettes au niveau des buses.

Selon une autre caractéristique, la quantité de pré mélange correspond à une unité de surface prédéfinie où doit être réalisé l'épandage d'une part, et le volume de chaque pré mélange est constant d'autre part.

De préférence l'unité de surface est modifiable, et est comprise entre une et quelques dizaines d'ares et particulièrement de l'ordre de dix ares.

Selon une forme préférée de réalisation, les moyens aptes à réaliser les lots successifs de pré mélange incluent un système de dosage type piston fictif constitué : • d'une chambre relié du coté amont à un premier débitmètre, et à la pompe d'eau via une vanne deux voies permettant de vider la chambre avec de l'eau, et du coté aval à un conduit sur lequel sont connectés d'une part chaque cuve de produit additif via des vannes permettant l'alimentation de la chambre en produit additifs et d'autre part, une vanne et un débitmètre permettant l'évacuation contrôlée du contenu de la chambre, • de moyen de mise en pression du contenu des cuves de produit additif.

De préférence la chambre est dimensionnée afin de contenir la somme des quantités de produits du pré mélange.

Sous une forme préférée une pression contrôlée est établie dans chaque cuve de produit à l'aide d'une pompe à air et d'un régulateur de pression. L'ouverture tour à tour des vannes pilotées de chaque cuve de produit additif permet de remplir la chambre du piston fictif dont le volume déplacé est mesuré précisément par le premier débitmètre.

Lorsque la quantité de chaque produit additif correspondant au pré mélange souhaité, est rentrée dans la chambre, celle ci est vidée rapidement avec de l'eau par l'ouverture de la vanne deux voie placé en son amont. La quantité d'eau rajouté pour constituer le pré mélange est mesuré par le deuxième débitmètre.

Ainsi le premier débitmètre ne mesure qu'un déplacement d'eau ce qui permet d'employer un ou plusieurs débitmètres très précis et à faible passage pour la mesure des produits.

Avantageusement, le dispositif comporte deux, trois ou plusieurs cuves tampons aptes à recevoir chaçune des lots de pré mélange successifs, et dont la sortie est reliées pour chacune à une pompe puis aux points d'injection des branches du second conduit afin de pouvoir alimenter un ou plusieurs tronçons de rampe en pré mélange

Préférentiellement chaque cuve tampon contient des lots de pré mélange identiques et des lots de pré mélange différents entre elles.

En amont des cuves tampons une vanne trois voie dans le cas de deux cuves tampons ou multi voies dans le cas de plusieurs cuves tampons, aiguillent les lots de pré mélange constitués dans l'une ou l'autre cuve tampon.

Chaque cuve tampon comporte des moyens de régulation du débit du pré mélange à injecter dans les tronçons de rampe souhaité. Ces dits moyens sont constitués successivement d'une pompe, d'un régulateur dont les retours sont canalisés sur la cuve tampon correspondante afin d'en assurer le brassage, d'un clapet anti retour, d'un débitmètre et d'un conduit de sortie de pré mélange.

Le contenu de chaque cuve tampon est ensuite aiguillé et injecté dans le deuxième conduit au niveau de chaque branche de chaque tronçons de rampe et ainsi reconstitue avec l'eau de la pompe, le mélange ad hoc désiré à chaque tronçons de rampe à un débit constant.

Avantageusement un multiplexeur relie les conduits de sortie de pré mélange des cuves tampons, aux points d'injection des branches du deuxième conduit allant aux tronçons de rampe, et aiguille ainsi, au choix, n'importe quel pré mélange sur n'importe quel tronçon de rampe.

Dans une forme préférée de réalisation, les moyens aptes à réaliser le multiplexage lorsque le dispositif possède deux cuves tampon est une vanne trois voies par tronçon de rampe qui relie sur une voie le conduit de sortie de pré mélange de la première cuve tampon, sur la deuxième voie, le conduit de sortie de pré mélange de la deuxième cuve tampon et sur l'un des tronçons de rampe, la troisième voie commune. Plus généralement dans le cas de trois ou plus de cuves tampon, une vanne multi voie ayant le même nombre de voies plus une que le nombre de cuves tampons, remplace ladite trois voies.

Chaque vanne trois voies est reliée à un mélangeur qui reçoit d'une part le pré mélange aiguillé par la vanne et d'autre part, l'eau de la pompe par le deuxième conduit.

Chaque élément de commutation du multiplexeur ainsi que les points de jonction du deuxième conduit sont placés sur le tronçon de rampe correspondant, au plus prés des buses afin d'accélérer le temps de réaction des commutations de pré mélange d'une ou de l'autre cuve tampon.

Dans la forme préférée de réalisation d'un multiplexeur à deux cuves tampons décrit ci dessus, la vanne trois voies dédiée à l'aiguillage d'un tronçon de rampe sera placée au plus prés de ce tronçon et le plus souvent dessus.

Avantageusement d'une part le débit de la pompe en sortie de chaque cuve tampon est régulé en fonction de la vitesse d'avancement du pulvérisateur et du nombre de tronçons connectés par l'aiguillage du multiplexeur et d'autre part, la pression de la pompe d'eau est régulée afin d'assurer une constante pression au niveau des buses de la rampe de pulvérisation et corriger les variations de pression dues aux changements de débit des pompes en sortie de cuve tampon lors des changement de vitesse du pulvérisateur.

Ainsi les pompes des cuves tampons assurent le dosage précis des produits injectés sur la surface désirée et la pompe d'eau assure une pression constante donc une taille constante de gouttelettes au niveau des buses de la rampe.

Le fait que tous les lots de pré mélanges soit à volume constant offre l'avantage de minimiser les variations de pression au niveau des rampes lors des commutations des multiplexeurs.

La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'un exemple uniquement illustratif et nullement limitatif de la portée de l'invention, et à partir de la figure ci jointe, montrant un schéma synoptique du dispositif de l'invention.

Dans la suite de la description, le terme de «hauteur», «largeur», les qualificatifs « horizontal », « vertical », « haut » et « bas » d'un élément sont utilisés dans le cadre d'une installation normale du dispositif, c'est à dire relatif à une notion verticale par rapport à un plan horizontal. De même les termes « amont », « aval », « distal » et « proximal » se réfèrent à la direction de l'écoulement du fluide.

Le dispositif 1, selon l'exemple montré, comporte : • une cuve principale 2 formant réservoir d'eau 3 ; • des tronçons de rampe 4 et 5 de une ou plusieurs buses de pulvérisation 4A à 4C et 5A à 5C connues en elles-même (seuls 2 tronçons de rampe avec 3 buses sont représentés sur le schéma par souci de clarté) ; les tronçons de rampe sont de type connus en soi et peuvent former une seule rampe ou plusieurs rampes parallèles de longueur entre 4 et 50m et peuvent comporter entre 1 et 8 buses ; • une pompe 6 et un régulateur de pression 7 dont le retour revient en amont de la pompe 7 ; • un premier conduit 8 reliant la cuve d'eau 2 à la pompe 7 • un deuxième conduit 9 qui se divise en plusieurs branches afin de relier la pompe 7 aux différents tronçons de rampe 4 et 5 et comprenant dans chaque branche, un clapet anti retour respectivement 49 et 50 puis un point d'injection respectivement 44 et 45 • deux cuves 10 et 11 contenant chacune des produits additifs différents. Il est possible de prévoir trois, quatre ou plus de cuves de produits additifs.

Des moyens 12 permettant de doser la quantité de chaque produit additif et de les mélanger à l'eau afin de réaliser un pré mélange. Ces moyens incluent: • une chambre de dosage 12 reliée en aval à un conduit 14 et en amont à un débitmètre 17 de mesure fine de type connu qui permet de doser très précisément les produits; • des vannes 15 et 16 qui relie les cuves 10 et 11 de produit additif au conduit 14 ; • une vanne 17 dont un des cotés est relié à l'aval de la pompe 6 d'eau par le conduit 19 , l'autre coté étant relié à l'amont de la chambre de dosage et l'entrée du débitmètre 17 ; • Une vanne 20 suivi d'un débitmètre 21 sont placés sur le conduit 14 après la connexion des vannes 15 et 16 • Un conduit 22 relie la sortie du débitmètre 17 à la sortie du débitmètre 21

Des moyens permettant d'établir dans les cuves 10 et 11, une pression suffisante pour pousser les produits additifs dans la chambre de dosage lorsque les vannes 15 et 16 sont passantes.

Ces moyens sont constitués: • d'une pompe à air 23 ; • d'un régulateur 24 et de un manomètre 25 qui permettent de piloter la pression de la pompe 23; • de vannes 3 voies 26 et 27 reliées pour la première voie aux cuves de produit additif 10 et 11, la deuxième voie à la sortie du régulateur 24 et la dernière voie à la pression atmosphérique.

Ces vannes permettent d'établir dans chaque cuve une pression contrôlée puis de dégazer en revenant à la pression atmosphérique lorsque la pulvérisation est terminée ou que l'utilisateur souhaite remettre du produit additif dans la cuve.

Des moyens 28 permettant d'aiguiller et d'injecter dans le conduit 9 tout en modulant leur dosage, les lots de pré mélanges réalisés par les moyens 12, ceci afin d'y être mélangé à l'eau et constituer le mélange ad hoc pour la pulvérisation au niveau des buses de chaque sous tronçons 4 et 5. Ces moyens incluent : • deux cuves tampons 29 et 30 contenant des lots de pré mélanges à dosages différents de produits additifs A et B. Il est par exemple possible d'imaginer que la cuve 29 ne contienne que du produit A et que la cuve 30 ne contienne que le produit B ou tout autre combinaison des produits.

Il est possible de prévoir trois, quatre ou plus de cuves tampons qui permettront d'appliquer sur chaque tronçon de rampe des combinaisons différentes et plus variées de produits additifs ; • Une vanne multi voies 31 dont la voie commune est reliée au conduit 14, chacune des autres voies étant reliées à chaque cuve tampon 29 et 30, aiguillent les lots de pré mélange dans la cuve tampon souhaitée. • Deux pompes 32 et 35 sont reliées en amont, au bas de chaque cuve tampon respectivement 29 et 30 et en aval à un régulateur piloté en débit, respectivement 33 et 36 dont les retours 34 et 37 sont canalisés en partie basse des cuves tampons respectives à des fins de brassage et d'homogénéisation des lots de pré mélange contenus dans ces cuves. • Deux conduits 46 et 47 reliés à l’aval des régulateurs respectivement 33 et 36, amènent les pré mélanges au plus prés des tronçons de rampe respectivement 4 et 5 . • Deux débitmètres 39 et 41 et deux clapets anti retour 38 et 40 placés sur chaque conduit 46 et 47 contrôlent précisément le débit de l'injection des pré mélanges. • Un moyen de multiplexage du type vannes multi voies 42 et 43 dont chaque voie est reliée à chaque conduit 46 et 47 et dont la voie commune est reliée aux points d'injection 44 et 45 des tronçons de rampe, respectivement pour la vanne 42 au point d'injection 44 et pour la vanne 43 au point d'injection 45, permet d'aiguiller les pré mélanges sur les tronçons désirés. Le nombre de vanne multi voies est égal au nombre de tronçons de rampe dans lesquels rutilisateur souhaite injecter des mélanges de produits additifs différents. • La jonction d'injection 44 et 45 doté d'un mélangeur dynamique en soi connu, reçoit d'une part le sortie de la voie commune des vannes respectivement 46 et 47 et d'autre part une des branches du conduit 9 . L'aval des mélangeurs 44 et 45 est relié à chaque tronçons de rampe respectivement 4 et 5. Le pré mélange est ainsi mélangé à l'eau et un mélange homogène est conduit en au niveau des buses de pulvérisation. • Un manomètre 48 placé sur un tronçon de rampe contrôle la pression et donc le débit au niveau de ce tronçon de rampe 4. Les buses étant identiques sur tous les tronçons et les canalisations de chaque tronçon ayant les mêmes pertes de charge, le pilotage de la pression donnée par ce manomètre 48 permet de pulvériser uniformément le mélange souhaité.

Les régulateurs 7,24, 33, 36, les vannes 15,16,18,20,26,27,31,32,33 sont reliés à un pupitre de commande, non représenté, et qui inclut des moyens aptes à actionner et commander ces éléments, en fonction des paramètres requis, donnés par les débitmètres 17, 21 39,41 , les manomètres 25,48, mais aussi par les données de capteurs externes au dispositif ou donnés par l'utilisateur.

Ces paramètres incluent en autre : • La vitesse du tracteur ; • La nature et la topographie du terrain où doit se faire l'épandage ; • Le dosage de chaque produit additifs appliqué à chaque parcelle cible; • la cartographie de la parcelle traitée et la géolocalisation du pulvérisateur et de chaque tronçons de rampe ; • Le dosage final eau/produit additifs à la sortie des buses ;

Le fonctionnement du dispositif et la mise en œuvre du procédé est le suivant :

Dans la position de départ, la chambre 13 est pleine d'eau, les cuves de produits additifs 10 et 11 contiennent respectivement le produit A et B. Toutes les vannes sont commandées à la fermeture.

La cuve 2 est remplie d'eau, les vannes 26 et 27 sont orientées vers la pression atmosphérique.

Une pression de 1 à 2 bars est établie dans chaque cuve par le pilotage du régulateur d'air 24 par la pression donnée par le manomètre 25 et la commutation des vannes 26 et 27. La vanne 31 est orientée vers la cuve 29.

La vannes 15 est ouverte laissant rentrer le produit A dans le tuyau 14 et la chambre 13. L'eau chassée de la chambre 13 traverse le débitmètre 17 qui mesure très précisément le volume de produit additif rentrant. Lorsque la quantité souhaitée de produit additif est atteinte, la vanne 15 se ferme, puis la même opération est effectuée avec le produit B par l'ouverture et la fermeture de la vanne 16.

La chambre 13 est dimensionnée afin de pouvoir contenir la somme des volumes des produits ainsi rentrés.

La vanne 20 puis 18 sont alors ouvertes et l'eau propulsé par la pompe 6 rentre dans la chambre 13 en repoussant les produits précédemment introduits. La quantité d'eau est précisément comptabilisé par le débitmètre 21. Ce mélange eau produit forme un pré mélange.

Lorsque le volume de pré mélange est atteint les vannes 18 puis 20 se ferment.

Ainsi, pour qn cycle remplissage/ refoulement, la chambre de mesure d'abord se remplie de un ou de plusieurs produits additifs puis une quantité donnée d'eau refoule ces produits pour former une solution aqueuse contenant le dosage ad hoc , préétabli du produit correspondant. A la fin du cycle, dans l'exemple montré de deux produits additifs A et B, la cuve tampon 29 contient qne solution aqueuse qui est composée d'une part d'eau et d'autre part de produit A et B correspondant au dosage requis de chaque produit.

Avantageusement, cette quantité de solution aqueuse, créée à chaque cycle, correspond à la quantité nécessaire du produit correspondant pour traiter une unité de surface prédéterminée.

Cette unité de surface est déterminée à l'avance par le système en fonction de la vitesse d'avancement, du nombre de tronçons connectés par les vannes 42 et 43, et du débit de mélange souhaité. Elle est de l'ordre de quelques dizaines d'ares, et de préférence de 10 ares.

Chaque cycle forme un lot de pré mélange qui va être tour à tour introduit dans la cuve tampon 29. puis dans la cuve tampon 30 lorsque la vanne 31 est orientée en début de cycle vers celle ci.

Les cuves tampons pour contenir la quantité de solution aqueuse (avec produit additif) correspondant à plusieurs lots de pré mélange de telle manière qu'elle ne soit jamais vide entre 2 cycles fournissant chaque lot mais qu'il reste peu de pré mélange en fin de traitement.

De préférence les cuves contiendront 2 à 3 lots de pré mélange.

Lorsque les cuves tampons 29 et 30 contiennent une quantité de pré mélange, la pulvérisation peu commencer. Les vannes d'aiguillage 42 et 43 sont positionnées de telle manière à ce que le pré mélange de chaque cuve soit aiguillé sur l'une ou l'autre tronçon de rampe 4 ou 5.

La pompe 6 délivre au niveau de l'ensemble des tronçons de rampe une pression mesurée par le manomètre 8 et pilotée par le régulateur 7 en fonction du type de buses employées et de la pression de travail souhaitée.

Les pompes 32 et 35 délivrent un débit mesuré par les débitmètres 39 et 41 et piloté par les régulateurs 33 et 36. Ce débit est régulé en fonction de la vitesse d'avancement du tracteur et de la largeur constituée par les tronçons de rampe connectés sur la cuve tampon.

Le pré mélange de chaque cuve tampon est aiguillé par les vannes 42 et 44 dans le tronçon de rampe souhaité et le mélange final s'effectue dans un mélangeur dynamique 44 et 45 qui assurent l'homogénéité de l'eau venant de la pompe 6 et des pré mélanges venant des cuves tampons 29 et 30.

Lorsque la vitesse du pulvérisateur varie, le débit du pré mélange varie influençant la pression rampe qui est aussitôt compensée par l'ajustement de la pression donné par le régulateur 7 de la pompe 6.

Ainsi le système réalise une modulation de dose de produit injecté en fonction de la vitesse d'avancement du tracteur tout en gardant une pression stable de pulvérisation au niveau des buses.

Par ailleurs grâce à la commutation des vannes d'aiguillage 42 et 43 et la proximité de l'injection des pré mélange par rapport aux buses, le système instantanément commute un type de dosage de produits additifs par un autre dosage qui peut être entièrement différent. A titre d'exemple le temps de commutation sur un tronçon de 6 buses avec un tuyau de diamètre de 4mm est de 1 seconde A titre d'exemple :

Pulvérisation à 3 bars avec des buses bleus soit 1,3 1/mn

Volume surfacique du produit A:0,1 1/ha

Volume surfacique du produit B : 1,5 1/ha

Rampe de largeur tous tronçons ouvert 44 m et 2 buses par mètre

Vitesse d'avancement du tracteur 15 km/h

Souhait de mettre le produit B sur toute la rampe :

Préparation d'un pré mélange de 2 L pour une surface de 0,2 ha soit 101/ha Cuve tampon 29 préparation du produit B

Volume de produit B = 0,2 ha x 1,5 L/ha= 0,3 L Volume d'eau rajouté = 2 L - 0,3 L = 1,7 L Cuve tampon 30 préparation du produit A + B

Volume de produit A = 0,2 ha x 0,1 L/ha= 0,02 L Volume de produit B = 0,2 ha x 1,5 L/ha= 0,3 L Volume d'eau rajouté = 2 L - 0,3 L- 0,02 = 1,68 L

Traitement avec B sur toute la rampe :

Aiguillage des vannes 42 et 43 sur la cuve tampon 29 Débit pompe 32 = 10 L/ha x 44 m x 15 km/h / 600 = 11 L/mn Débit pompe 35 = 0 L/mn Débit au niveau de la rampe =44 m x 2 buses x 1,3 L/mn = 114,4 L/mn Débit pompe 6 = 114,4 L/mn - 11 L/mn = 104,4 L/mn

Souhait de ralentir à 5 km/h (impossible à réaliser avec un pulvérisateur connu sans changer de buses )

Pression des buses reste à 3,5 bars soit 1,3 L/mn Débit pompe 32 = 10 L/ha x 44 m x 5 km/h / 600 = 3,66 L/mn Débit pompe 35 = 0 L/mn Débit au niveau de la rampe =44 m x 2 buses x 1,3 L/mn = 114,4 L/mn Débit pompe 6 = 114,4 L/mn - 3,66 L/mn = 110,73 L/mn

Souhait à up instant précis de pulvériser le produit A+B sur la moitié de la rampe et le produit B sur l'autre moitié :

La vannes 42 reste aiguillé sur la cuve tampon 29 et la vanne 43 commute sur la cuve tampon 30, Débit pompe 32 = 10 L/ha x 22 m x 15 km/h / 600 = 5,55 L/mn Débit pompe 35 = 0 L/ha x 22 m x 15 km/h / 600 = 5,55 L/mn Débit au niveau de la rampe =44 m x 2 buses x 1,3 L/mn = 114,4 L/mn Débit pompe 6 = 114,4 L/mn - 11 L/mn = 104,4 T /mn

Le dispositif de l'invention permet de doser les produits additifs avec une très grande précision bien supérieure à celles des systèmes de l'art antérieur.

En effet, la précision obtenue est inférieure à 1 %, et ce pour toute viscosité < 2000 cps. Le dosage sur l'eau permet de doser des produits contenir des particules abrasives ce qui accroît considérablement la fiabilité du systèmes par rapport aux systèmes jusqu'alors proposés.

Dans le cas d'un produit dosé à 6 l/ha, un pulvérisateur de 44m roulant à 18 km/h nécessite un débit de 6600 ml/mn, s'il pulvérise en même temps un produit à 50 g/ha et qu'il ferme une partie de sa rampe (cas des pulvérisations en limite de parcelles) et que cette rampe soit alors que de 4m et qu'il diminue sa vitesse à 4 km/h, le produit de 50 g/ha a un débit de 1,3 ml/mn. Le rapport entre ces deux valeurs extrêmes est de 1,3/6600 = 4950. Ce rapport représente la plage ou gamme de dosage que doit couvrir le système. Le dispositif de l'invention présente une échelle ou gamme de dosage bien plus étendue que celle de l'art antérieur. L'invention permet ainsi de répondre à l'ensemble des demandes de dosages d'un pulvérisateur en toute situation.

Les systèmes connus utilisent des buses pouvant pulvériser entre 2 bars et 5 ou 8 bars suivant leur technologie. Un pulvérisateur équipé de buses bleus par exemple et qui a préparé un mélange en cuve pour pulvériser à 100 L/ha ce mélange, pulvérisera à 5 bars à 18 km/h et à 2 bars à 12 km/h.

Ceci représente les limites de vitesse qu'il ne pourra dépasser au risque de sous doser lorsqu'il dépasse 18 km/h et surdoser lorsqu'il descend sous 12 km/h. De plus sa pulvérisation n'est pas identique à 18km/h et à 12 km/h. Dans le premier cas à 5 bars le jet des buses est un brouillard formé de gouttelettes très fines, à 2 bars les gouttelettes sont beaucoup plus grosses. L'effet du traitement est fortement modifié par la taille des gouttelettes.

Le dispositif selon l'invention permet de moduler la quantité des produits en fonction de la vitesse d'avancement tout en gardant une pression fixe de pulvérisation au niveau des buses et ainsi de traiter avec une taille de gouttelettes toujours identiques quelque soit la vitesse d'avancement.

Enfin, les systèmes connus ne permettent pas de moduler un produit ou plusieurs produits instantanément dans la parcelle dans le cas par exemple de ronds de chardons disséminés dans une parcelle ou d'un traitement anti botritis sur la grappe de raisin. Il est nécessaire aujourd'hui de passer deux fois dans la parcelle en traitant l'ensemble de la parcelle avec un mélange, et en repassant dans cette même parcelle pour traiter les ronds de chardons pu la grappe de raisin.

Le dispositif selon l'invention permet de module le dosage et l'association des produits additifs instantanément au niveau de tout ou partie de la rampe de pulvérisation (< 1 seconde) ce qui ne peut être réalisé sur les systèmes connus.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Dispositif pour la préparation de une, deux ou plusieurs solutions aqueuses destinées à être pulvérisées simultanément ou alternativement, à l'aide d'une rampe de buses de pulvérisation constituée de plusieurs tronçons de rampe mis en série ou en parallèle, sur une surface tel qu'un sol cultivé, à partir d'un mélange d'eau et de deux, trois ou plusieurs produits additifs, du type comprenant : • une cuve principale d'eau (2), • une première pompe(6) apte à être reliée à chaque tronçon de la rampe de buses de pulvérisation (4)(5); • un premier conduit (8) reliant la cuve d'eau à la dite première pompe, • un second conduit (9) qui se divise en autant de branches parallèles reliant la sortie de la dite première pompe à chaque tronçon de rampe et doté en chaque branche d'un clapet anti retour (49)(50)suivi d'un point d'injection (44)(45); • au moins deux cuves de produits additifs( 10)(11) ; • des moyens permettant de doser la quantité de chaque produit additif à injecter dans le second conduit pour être mélangé à l'eau, • et caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués » d'une chambre(13), - d'un troisième conduit (19) reliant l'aval de la première pompe à l'amont de la chambre, ° de une deux ou plusieurs cuves tampons (29)(30) contenant des lots de pré mélange, • d'un quatrième conduit (14) sur lequel sont reliées d'une part en parallèle, les cuves de produit additifs, et reliant d'autre part, l'aval de la chambre aux cuves tampons via un débitmètre (21) et une vanne d'aiguillage(20), » Pour chaque cuve tampon, d'une deuxième pompe (32)(35) d'un régulateur (33)(36) et d'un deuxième débitmètre (39)(41) reliant chaque cuve tampon aux points d'injection, » d'un régulateur de pression en sortie de première pompe • et permettent de réaliser des lots successifs de différents pré mélanges d'eau et de produits additifs et chaque pré-mélange correspondant à une quantité de produits additifs, de manière à ce que ces pré mélanges puissent être différents suivant les tronçons dans lesquels ils seront injectés, d'une part, qu'ils soient modulés en dosage afin d'obtenir sur chaque tronçon de rampe une concentration de produits additifs ad hoc conforme à la concentration prédéfinie d'autre part et enfin qu'après addition d'eau au pré mélange, l'on obtienne sur chaque tronçon de rampe une pression constante de pulvérisation.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de pré mélange correspond à une unité de surface prédéfinie où doit être réalisé l'épandage d'une part, et que le volume de chaque pré mélange est constant d'autre part.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2,caractérisé en ce que les moyens aptes à réaliser les lots successifs de pré mélange incluent un système de dosage type piston fictif constitué : • d'une chambre relié du coté amont à un premier débitmètre (17), et à la pompe d'eau via une vanne deux voies (18) permettant de vider la chambre avec de l'eau, et du coté aval à un conduit sur lequel sont connectés d'une part chaque cuve de produit additif via des vannes (15)(16) permettant l'alimentation de la chambre en produit additifs et d'autre part, une vanne (20) et un débitmètre(21) permettant l'évacuation contrôlée du contenu de la chambre, • de moyen de mise en pression du contenu des cuves de produit additif.
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux, trois ou plusieurs cuves tampons (29)(30) aptes à recevoir chacune des lots de pré mélange successifs et dont la sortie est reliées pour chacune, à une pompe puis aux points d'injection (44)(45) dès branches du second conduit afin de pouvoir alimenter un ou plusieurs tronçons de rampe en pré mélange.
5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce chaque cuve tampon contient des lots de pré mélange identiques et des lots de pré mélange différents entre elles.
6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque cuve tampon comporte des moyens de régulation du débit du pré mélange à injecter dans les tronçons de rampe souhaité. Ces dits moyens sont constitués successivement d'une pompe(32)(35), d'un régulateur (33)(36) dont les retours (34)(37) sont canalisés sur la cuve tampon correspondante afin d'en assurer le brassage, d'un clapet anti retour (38) (40), d'un débitmètre (39)(41) et d'un conduit de sortie de pré mélange (46)(47).
7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu' un multiplexeur (42)(43) relie les conduits de sortie de pré mélange des cuves tampons, aux points d'injection des branches du deuxième conduit allant aux tronçons de rampe, et aiguille ainsi, au choix, n'importe quel pré mélange sur n'importe quel tronçon de rampe .
8. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que d'une part, le débit de la pompe en sortie de chaque cuve tampon est régulé en fonction de la vitesse d'avancement du pulvérisateur et du nombre de tronçons connectés par l'aiguillage du multiplexeur et que d'autre part, la pression de la pompe d'eau est régulée afin d'assurer une constante pression au niveau des buses de la rampe de pulvérisation et corriger les variations de pression dues aux changements de débit des pompes en sortie de cuve tampon lors des changements de vitesse du pulvérisateur.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que chaque élément de commutation du multiplexeur ainsi que les points de jonction du deuxième conduit sont placés sur le tronçon de rampe correspondant, au plus prés des buses.
10. 10. Procédé pour la préparation de une, deux ou plusieurs solutions aqueuses destinées à être pulvérisées simultanément ou alternativement à l'aide d'une rampe de buses de pulvérisation constituée de plusieurs tronçons de rampe mis en série ou en parallèle, sur une surface, tel qu’un sol cultivé, à partir d'un mélange d'eau et de deux, trois ou plusieurs produits additifs, du type comprenant : • une cuve principale d'eau, • une pompe apte à être reliée à chaque tronçon de la rampe de buses de pulvérisation; • un premier conduit reliant la cuve d'eau à la dite pompe, • un second conduit qui se divise en autant de branches parallèles reliant la sortie de la dite pompe à chaque tronçon de rampe et doté en chaque branche d'un clapet anti retour suivi d'un point d'injection ; • au moins deux cuves de produits additifs ; • des moyens permettant de doser la quantité de chaque produit additif à injecter dans le second conduit pour être mélangé à l'eau , • et caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués • d'une chambre, • (Fun troisième conduit reliant Pavai de la première pompe à Famont de la chambre, • de une deux ou plusieurs cuves tampons contenant des lots de pré mélange, • d'un quatrième conduit sur lequel sont reliées d'une part en parallèle, les cuves de produit additifs, et reliant d'autre part, l'aval de la chambre aux cuves tampons via un débitmètre et une vanne d'aiguillage, • Pour chaque cuve tampon, d'une deuxième pompe d'un régulateur et d'un deuxième débitmètre reliant chaque cuve tampon aux points d'injection, » d'un régulateur de pression en sortie de première pompe • et permettent de réaliser des lots successifs de différents pré mélanges d'eau et de produits additifs et chaque pré-mélange correspondant à une quantité de produits additifs, de manière à ce que ces pré mélanges puissent être différents suivant les tronçons dans lesquels ils seront injectés, d'une part, qu'ils soient modulés en dosage afin d'obtenir sur chaque tronçon de rampe une concentration de produits additifs ad hoc conforme à la concentration prédéfinie d'autre part et enfin qu'après addition d'eau au pré mélange, l'on obtienne sur chaque tronçon de rampe une pression constante de pulvérisation,