Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
11~873~)
La présente invention concerne les pulvérisateurs
agricoles destinés à l'épandage de produits phyto-sanitaires,
herbicides, fongicides, y compris les engrais en particulier
en suspension.
Ces engins comportent une ou plusieurs rampes de
pulvérisation déployées au-dessus du sol et projetant en
direction de ce dernier des jets de produit de forme conique.
A cet effet, la ou les rampes sont munies de buses
de pulvérisation tournées vers le sol.
- 10 Il est important, au cours de l'épandage d'un produit,
d'arroser la totalité de la surface à traiter sans omettre de
parties et sans chevauchement de zones arrosée. Or, la surface
au sol arrosée par une buse est un cercle (ou une ellipse
voisine d'un cercle) tant le diamètre dépend de la hauteur
au-dessus du SQl~ de la buse et de la pression du liquide de
traitement.
Pour une hauteur donnée de la rampe de pulvérisation
au-dessus du sol, la surface totale arrosée est fonction de la
pression du liquide pulvéri=é.
Plus la pression est forte et plus le cône d'arrosage
a tendance à se rapprocher du cône théorique défini par l'angle
de projection de la buse. Au contraire, plus la pression
diminue et plus la zone arrosée a tendance à se rétrécir du
fait de l'action de la pesanteur.
Il est également aisé de comprendre que ces varia-
tions de la surface arrosée en fonction de la pression du
liquide pulvérisé sont amplifiées dans le cas de l'utilisation
de buses à grand angle.
Il est évident que pour une hauteur au-dessus du
sol donnée des buses de pulvérisation, il risque de se produire
des chevauchements des cônes d'arrosage ou, au contraire, des
zones du sol risquent de n'être pas arrosées au cas où sur-
..
~
i3730
viendraient des variations de la pression de pulverisation.
Le but de la presente invention est de supprimer ces
inconvenients en proposant des moyens pour opérer une pulv~ri-
sation optimale en dépit d'éventuelles variations de la pression
du liquide pulvérisé.
En d'autres termes, le but de l'invention consiste
a faire en sorte que les cercles ou ellipses d'intersection
des jets coniques de pulvérisation et de la surface du sol soient
constamment tangents les uns les autres, quelle que soit la pres-
sion du liquide pulvérise ou, tout au moins, quelle que soit la-
dite pression à l'interieur d'une plage predeterminee.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif
de réglage automatique de la hauteur par rapport au plan de la
surface a traiter, d'une rampe de pulvérisateur équipée de buses
de pulvérisation a jets coniques recoupant la surface a traiter
suivant des cercles ou ellipses d'intersection, en fonction de
la pression dans la rampe du fluide a projeter, caractérisé en
ce qu'il comprend un systeme de deplacement de la rampe en trans-
lation perpendiculairement au plan de la surface à traiter, mont~
sur le châssis du pulverisateur, des moyens de detection de la
position de la rampe par rapport audit chassis et fournissant
des signaux de position de rampe, des moyens pour comparer les
signaux de position de rampe avec un signal de consigne repre-
sentatif de la pression de fluide dans la rampe, et des
moyens relies auxmoyens de comparaison pour commander ledit
système de déplacement dans~un sens ou dans l'autre en fonction
des ecarts détectés par les moyens de comp'araison entre les
signaux en vue de maintenir sensiblement tangents les cercles
ou ellipses d'intersection.
Suivant un premier mode de réalisation~; lesdits moyens
de detection de la position de la rampe sont constituespar un
certain nombre de capteurs fixes alignes le long de la
s~,~
.,,
873~
trajectoire d'un organe de commande des capteurs solidaire
de la rampe et susceptibles de délivrer un signal lors du
passage dudit organe à hauteur du capteur considér~, les
signaux étant comparés en permanence avec ladite valeur de
consigne dans lesdits moyens de comparaison, chaque signal
étant susceptible de réduire l'écart par rapport à la valeur
de consigne d'une quantité pré;déterminée réglable.
Suivant un second mode de réalisation, lesdits moyens
de détection de la position de la rampe sont constitués par
un transducteur traduisant en continu la position instantanée
de la rampe le long de sa course de déplacement, le signal
délivré par le transducteur étant envoyé auxdits moyens de
comparaison.
Les moyens de comparaison sont des moyens recevant,
d'une part, le signal de consigne et, d'autre part, le ou les
signaux représentatifs de la position de la rampe et délivrant
des signaux de commande du déplacement de la rampe tant que
l'écart instantané entre les signaux comparés dépasse un seuil
~ prédéterminé réglable.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront
de la description qui va suivre de modes de réalisation du
dispositif de l'invention, description donnée ~ titre d'exemple
uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels:
- la figure 1 représente très schématiquement une
rampe de pulvérisation de face en train de pulvériser sur une
~urface un produit quelconque,
- la figure 2 illustre schématiquement un premier
mode de réalisation du dispositif de l'invention, et
- la figure 3 illustre schématiquement un second
mode de réalisation.
Sur la figure 1, on a schématisé en 1 une rampe de
pulvérisation d'un pulvérisateur agricole (non représenté3.
~iLQ~373~
Cette rampe disposée sensiblement parallèlement ~ la
surface S du sol comporte plusieurs buses 2 de pulvérisation
réguliarement réparties et orientées vers le sol de manière
à projeter vers celui-ci des jets coniques 3 de produit
liquide de traitement par exemple.
Les jets coniques 3 sont identiques et leur angIe
au sommet est déterminé par la structure des buses et la
- pression du liquide ~ l'intérieur de la rampe 1.
Il est très important de ne pas avoir sur le sol S
de zones non arrosées ou, au contraire, de zones trop arrosées
par chevauchement des jets 3. La hauteur H de la rampe 1
au-dessus du sol S est donc fondamentale.
C'est ainsi qu'habituellement pour l'épandage d'engrais
en suspension par exem~le, on opère avec une pression de liquide
dans la rampe ~ de 2,250 bars et la hauteur idéale H est de
1,25m correspondant au spectre des jets 3 représenté en traits
pleins sur la fig-. 1. Sur cette figure 1 en effet, les généra-
trices extrêmes des jets 3 se rejoignent exactement au niveau
du sol S. Autrement dit, les cercles (ou ellipses voisines d'un
cercle) d'intersection des jets coniques 3 avec le plan du sol
S sont exactement tangents. Ces cercles sont représentés après
rabattement à 90 en C sur la fig. 1.
Il est évident qu'en cas de diminution de la pression
du liquide dans la rampe 1, les jets 3 vont tendre à se défor-
mer et à se refermer du fait de l'action de la pesanteur,
de manière à obtenir des jets, comme illustrés en tiretés en 4
sur la fig. 1.
L'intersection de ces jets 4 avec la surface S donne
des cercles C' qui ne sont plus du tout tangents.
Les génératrices extérieures des jets 4 se coupent
à un niveau S' en dessous du sol S.
Pour compenser la diminution de la pression et revenir
-- 4 --
.. . . .
873~
à des cercles tangents, il faut donc faire coincider les
surfaces S et S' en augmentant la hauteur H de la rampe 1
au~dessus du sol S.
Inversement, en cas d'augmentation de la pression
du liquide dans la rampe, les jets 3 vont avoir tendance à
s'élargir et donc à se recouper avant d'atteindre le sol. La
limite théorique d'élargissement des jets est celle résultant
de la structure des buses (angle de pulvérisation), cette
limite n'étant en fait jamais atteinte exactement du fait
de l'action de la pesanteur.
Il faut donc, dans ce cas, diminuer la hauteur H
de la rampe pour revenir à des cercles C tangents.
A cet effet, conformément à l'invention, on prévoit
un dispositif pour régler la hauteur H en fonction des varia-
tions de la pres~sion du liquide dans la rampe.
La rampe 1 peut, par exemple, se mouvoir sur le
châssis du pulvérisateur à l'aide d'un vérin hydraulique à double
commande, représenté schématiquement en 5 sur la fig. 1.
Le corps du vérin 5 est fixé sur le châssis et la
tige 6 du vérin est solidaire de la rampe 1.
Le vérin 5 permet de monter ou descendre la rampe 1
par rapport au sol S sans la commande d'un dispositif approprié
agissant en fonction des variations de la pression du liquide
dans la rampe 1.
La figure 2 illustre un premier mode de réalisation
d'un tel dispositif de commande du vérin 5.
La rampe 1 de pulvérisation est munie d'une came 7
solidaire de la rampe et mobile verticalement avec elle. La
came 7 est symbolisée par un rectangle susceptible de rencon-
trer dans sa course ascendante une série de contacts successifsde fin de course 8 étagés verticalement et fixés sur le châssis
du pulvérisateur.
-- 5 --
.
873~
Lorsque la rampe est dans sa position extrême basse
1', tous les palpeurs 9 des contacts fin de course'8 échappent
à la came 7. Au fur et à mesure que la rampe 1 monte, les
palpeurs 9 vont être successivement sollicités. Dans la
position extrême haute de la rampe 1, tous les palpeurs 9 sont
sollicités comme représenté sur la fig. 1. Chaque contact
fin de course 8 est relié par l'intermédiaire d'un dispositif
de pré-réglage 10 à un circuit de sommation 11 des différentes
informations dont la sortie est reliée à un comparateur 12.
Le comparateur 12 reçoit également en entrée un
signal de consigne représentatif de la pression du liquide
dans la rampe de pulvérisation.
Le signal de consigne est fourni:par exemple par
un transducteur (non représentéj chargé de traduire ladite
pression de liquide en un signal électrique, inversement propor-
tionnel.
Le compara~eur 12 comporte trois sorties reliées à
une électro-vanne (non représentée) de commande du vérin 5
de monte et baisse de la rampe de pulvérisation.
L'une des sorties t~) commande la montée de la
rampe 1, une autre sortie ~-) commande l'abaissement de la
rampe, cependant que la troisième (0) bloque en position la
rampe.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant.
Le circuit de sommation 11 délivre en permanence au comparateur
12 un signal dont l'amplitude est proportionnelle au nombre
de contacts fin de course 8 sollicités par la came 7, c'est-à-
dire en fait à la hauteur de la rampe 1 au-dessus du sol avec
toutefois une légère incertitude de position, du fait de
l'écart séparant les palpeurs 9. Pour réduire cette incertitude,
il suffit de disposer d'un nombre suffisant de contacts fin de
course.
-- 6 --
:
. . .
~873~
En position basse (1') de la rampe, le signal de
sortie du circuit 11 est minimal, cependant qu'en position
haute, le signal est maximal. Entre ces deux valeurs extrêmes,
le signal de sortie du circuit 11 prend différentes valeurs
par paliers, selon la hauteur de la came 7 par rapport aux
palpeurs fixes 9.
Le signal de consigne présente un certain niveau
inversement proportionnel ~ la pression du liquide dans la
rampe en fonction de cette pression. ;
Au départ de l'opération de pulvérisation, on règle
manuellement la position en hauteur idéale connue de la rampe
1, compte tenu de la pression à ce moment du liquide à
pulvériser. Une fois ce positionnement de la rampe effectué,
on règle, soit le niueau individuel des signaux délivrés par les
contacts fin d~course 8 sollicités, par l'intermédiaire
des circuits de pré-réglage 10 associés, soit le niveau du
signal de consigne, par exemple par l'intermédiaire d'un
potentiomètre, afin d'obtenir en sortie du comparateur 12 le
signal 0 (blocage en position de la rampe) correspondant à
une différence entre les entrées du comparateur 12 nulle ou tout
au moins inférieure à un seuil pré-déterminée réglable.
;~ Si, au cours de'la pulvérisation, la pression de
liquide venait à baisser par exemple, le signal de consigne
augmente en amplitude.
Le comparateur 12 détecte un écart déclenchant un
signal sur la sortie + commandant la montée de la rampe 1.
Au cours de la montée de la rampe, un ou plusieurs
autres palpeurs 9 vont être rencontrés par la came 7, ce qui
augmente le niveau du signal appliqué au comparateur 12.
Lorsque le niveau du signal de consigne est rattrapé,
ou lorsque l'écart devient inférieur au seuil pr'é-fixé, la
sortie + est désactivée et la sortie 0 est activée bloquant
-- 7 --
-
373q~
la rampe 1 à la hauteur atteinte.
Cette nouvelle position de la rampe 1 correspond à
une nouvelle tangence desdits cercles C à condition évidemment
qu'au préalable le dispositif ait été étalonné, c'est-à-dire
que le nombre, la disposition mutuelle des divers palpeurs 9
et que les circuits de pré-réglage 10 aient été choisis et réglés
de manière que le~ différentes positions susceptibles d'être
occupées par la rampe 1 correspondent à des valeurs de pression
de liquide telles que lesdits cercles C soient effectivement
sensiblement tangents.
Si, au contraire, la pression du liquide venait à
s'accroître, le signal de consigne diminuerait en amplitude.
Le comparateur détectera un écart en sens inverse du cas
précédent et délivrera sur la sortie(-) un signal commandant la
descente de la-r~mpe jusqu'à ce que le signal de sortie du
circuit 11 ait rejoint le signal de consigne.
Le signal de consigne appliqué au comparateur 12
peut être directement proportionnel à la pression de liquide
au lieu d'être inversement proportionnel.
2 Comme le signal délivré par le circuit 11 doit évoluer
dans le même sens que celui du signal de consigne, il faut
qu'en réponse par exemple à une diminution de pression, la
rampe 1 monte et actionne les différents contacts de fin de
course de manière à faire diminuer le signal fourni par le
circuit 11. -
La came 7 doit être alors disposée de maniare inverse
de celle représentée sur la fig. 2, c'est-à-dire qu'en position
haute de la rampe tous les palpeùrs 9 échappent à la came et
en position basse tous les palpeurs sont sollicités, ~ moins
de conserver la disposition de la fig. 2 et de prévoir que
leR fins de course interrompent le contact quand ils sont
sollicités au lieu de l'établir.
,
. .
.
373~
La figure 3 illustre un autre mode de réalisation,
dans lequel la détection du déplacement en hauteur de la rampe
1 se fait de manière continue et non plu9 ponctuellement.
A cet effet, le déplacement analogique est traduit
en un signal analogique dont le niveau instantané correspond
à une hauteur déterminée de la rampe.
Un tel système est bien entendu plu5 précis qu'une
détection par paliers comme dans le cas des palpeurs 9 de la
fig. 2.
Sur la figure 3, la rampe 1 est reliée mécaniquement par
par une articulation de réduction à levie'r symbolisée en 13
à un transducteur 14 délivrant sur sa sortie un signal analogi- '
que dont le niveau est proportionnel à la position en hauteur
de la rampe l.
Quan~ la rampe l monte, le signal délivré par le
transducteur 14 diminue et inversement quand la rampe descend,
le signal augmente.
Ce signal de sortie du transducteur 14 est envoyé
sur deux comparateurs 15 et 16 recevant tous les deux le signal
de consigne représentatif de la pression du liquide dans la
rampe, ce signal étant directement proportionnel à ladite
- pression.
!
Les deux comparateurs 15 et 16 commandent un distribu-
teur hydraulique 17 chargé d'actionner le vérin hydraulique 5.
L'un des comparateurs (15) est chargé de détecter
un écart négatif entre la consigne et le signal de mesure de
la hauteur de la rampe 1 et de commander la descente de cette
dernière, alor~ que l'autre comparateur (16) détecte un écart
positif et commande la montée de la rampe.
Il est à noter que ces deux comparateurs paurraient
être remplacés par un comparateur unique du genre de celui
représenté sur la fig. 2.
_ 9 _
~873`~
Le fonctionnement du dispositif de la fig. 3 est
analogue à celui du dispositif précédent.
Il est bien entendu nécessaire d'établir le système
et de faire correspondre les courbes de variations de la
pression de liquide, d'une part, et de l'amplitude du signal
délivré par le transducteur 14, de manière qu'à toute valeur
de la pression de liquide corresponde une position de la rampe
de pulvérisation, pour laquelle on a effectivement des cercles
C tangents.
Ceci fait, le dispositif fonctionne automatiquement
- de maniare continue. A chaque variation, dans un sens ou dans
l'autre, de la pression de liquide, l'un ou l'autre des
détecteurs 15 et 16 détecte un écart et agit sur le distribu-
teur 17 pour déplacer la rampe en vue de réduire ledit écart
et le ramener, ~oit à une valeur nulle, soit à une valeur
inférieure à un seuil prédéterminé réglable en deçà duquel
ni l'un ni l'autre des comparateurs ne délivre de signal au
distributeur 17, auquel cas la rampe demeure stationnaire.
Dans les deux modes de réalisation des fig. 2 et 3,
le sy~tame de monte et baisse de la rampe de pulvérisation
est un vérin hydraulique à commande par fluide (liquide ou :
air) à l'aide d'un distributeur hydraulique ou pneumatique,
mais il peut être également constitué par un moteur électrique
commandant une vis sans fin, une crémaillère, etc...
De même, les systèmes de détection de la position
en hauteur de la rampe de pulvérisation peuvent etre constitués
par des moyens mécaniques, pneumatiques, hydrauliques, électri-
ques, photo-électriques, ou électroniques équivalents.
Les divers signaux envoyés sur le ou les comparateur~ -
peuvent être des signaux numériques, les comparateurs étantbien entendu adaptés ~ ces signaux.
Enfin, d'une manière générale, l'invention s'applique
-- 10 --
.
373~ :
à la projection ou pulvérisation d'un liquide quelconque
sur une surface quelconque toutes les fois où l'on veut éviter ~-
un chevauchement des jets ou, au contraire, l'apparition de zones
non traitées.
