Brevet FR2445104A1 — publié le 19800725

La présente invention concerne un dispositif pour la stérilisation des sols par envoi de vapeur. D'une manière générale il est bien connu, chez les marat- chers, horticulteurs et pépiniéristes, de préparer le sol avant d'effectuer la plantation ou l'ensemencement en y envoyant aeNa / d'eau produite par une chaudière, l'effet combiné de la chaleur et de l'humidité de la vapeur permettant une stérilisation efficace des sols sans recourir à des moyens chimiques, et provoquant une végétation ou une germination très rapide en cas de plantation ou d'ensemencement immédiat. Traditionnellement l'envoi de vapeur est effectué au moyen de dispositifs appelés t' cloches ",constitués par des plaques munies de rebords et pourvues d'une arrivée de vapeur. Les cloches sont déplacées manuellement par des ouvriers, et ce travail exige donc une main-d'oeuvre nombreuse; en outre, il est rendu difficile par le poids important des cloches et leur température élevée. Par ailleurs, les ouvriers marchent sur le sol qu'on est en train de traiter ou qui vient d'être traité, ce qui rend la désinfection peu efficace. Pour mécaniser l'opération considérée, on a déjà conçu des dispositifs comprenant un groupe de cloches porté par un tracteur agricole, dont les roues sont munies de disques ou éléments similaires, de faible épaisseur, permettant de ne pas écraser la terre à désinfecter, sauf sur des bandes très étroites correspondant au passage des disques précités. Cependant l'utilisation de cloches pour l'envoi de vapeur ne convient pas pour tous les sols,notamment les terres argileuses ou trop sablonneuses. Il a aussi été déjà envisagé, pour éviter le recours à des générateurs de vapeur et à des cloches, de stériliser les sols de culture par l'envoi d'air chaud ou de gaz résultant de la combinaison d'hydrocarbures, au moyen d'appareils comprenant un brûleur et,éventuellement, des organes qui broyent la terre à traiter. Ces procédés dans lesquels on envoie vers le sol des gaz secs ne permettent pas un chauffage intense et durable de la terre, à moins d'utiliser des brûleurs extrêmement puissants qui exigeraient une très grande quantité de combustible. La présente invention vise à remédier à l'ensemble des inconvénients précités, en fournissant un dispositif permettant la stérilisation par envoi de vapeur, mais sans utilisation des cloches traditionnelles. A cet effet, le dispositif selon l'invention,pour la stérilisation des sols par envoi de vapeur, comprend essentiellement une fraise rotative, une arrivée de vapeur , et au moins une rampe de jets de vapeur alimentée par ladite arrivée et disposée extérieurement à la périphérie de la fraise et/ou dans le sol sensiblement au-dessous de la fraise, de manière à envoyer de la vapeur dans la terre remuée par ladite fraise. Ce dispositif, qui peut être facilement porté à l'arrière d'un tracteur agricole, effectue un broyage de la terre sur une largeur correspondant à celle de la fraise, laquelle peut être réalisée et entratnée en rotation suivant des dispositions connues en soi, et il assure simultanément l'injection de vapeur dans le sol, sur la même bande de terrain. Suivant une première forme de réalisation possible, le dispositif selon l'invention comprend un caisson situé dans le sol en cours de fonctionnement, sensiblement au-dessous de la fraise, la partie avant dudit caisson présentant une forme effilée tandis que sa partie arrière,reliée par un conduit à l'arrivée de vapeur, comporte des moyens permettant l'envoi de jets de vapeur dans le sol. Ce caisson avance facilement, grâce à sa forme, dans la terre à traiter qui est toujours déjà préalablement ameublie, à une certaine profondeur de préférence réglable. Les moyens permettant l'envoi de jets de vapeur dans le sol peuvent être constitués soit par une simple série de trous de sortie de vapeur,par lesquels le caisson s'ouvre vers l'arrière, soit par des tubes de distribution s'étendant vers l'arrière, depuis le caisson, et se terminant par des ramifications munies d'orifices de sortie de vapeur. Le caisson,dont la largeur correspond à celle de la fraise, est suivant une forme d'exécution particulière relié aux extrémités de l'arbre de la fraise par l'intermédiaire de deux bras latéraux, le conduit de vapeur qui alimente le caisson s'enfonçant dans le sol à un endroit situé en arrière de la fraise. Ainsi le caisson est tenu par des bras qui ne "coupent" pas le sol sur la largeur de la bande en cours de traitement, et le conduit de vapeur " coupe " la terre non pas dans la région en cours de traitement, mais en arrière de cette région,ce qui permet une stérilisation sur toute la largeur de la bande traitée et évite un échappement immédiat de la vapeur. Il est à noter encore qu'une même arrivée de vapeur peut alimenter, par un premier conduit, le caisson précité et,par un second conduit, une rampe de jets de vapeur disposée transversalement,à la périphérie de la fraise, sous un capot recouvrant ladite fraise, ce capot constituant une sorte de cloche de confinement. La double injection de vapeur ainsi réalisée, à la fois par dessous et par dessus, se révèle particulièrement efficace. Suivant une autre forme de réalisation possible,c'est l'arbre de la fraise, réalisé creux et comportant des trous de sortie de vapeur, qui est raccordé par au moins une de ses extrémités à un conduit, lui-même alimenté par l'arrivée de vapeur. Dans ce cas également, on peut obtenir une double injection de vapeur, en prévoyant que le conduit de vapeur précité comprend une partie horizontale s'étendant transversalement, qui comporte une série de petits tubes de sortie de vapeur traversant le capot de la fraise, et au moins une partie descendante raccordée par un joint à une extrémité de l'arbre creux de la fraise.Ce raccordement est réalisé soit de façon symétrique aux deux extrémités de l'arbre,soit de façon asymétrique à une seule extrémité,selon les possibilités offerues par le mécanisme d'entraîne- ment en rotation de la fraise,les deux cas étant décrits plus loin en référence au dessin. De toute fagon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs,quelques formes de réalisation de ce dispositif pour la stérilisation des sols par envoi de vapeur Figure 1 est une vue de cSté,avec coupes partielles,d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention; Figure 2 est une vue en plan par dessus,avec suppression de certaines parties, du dispositif de la figure 1; Figure 3 est une vue par 1'arrière,avec coupes partielles, du dispositif des figures 1 et 2; Ligure~4 est une vue par l'arrière,avec coupes partielles et suppression de certaines parties, d'une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention; ; Figure 5 est une vue par l'arrière similaire à figure 4, montrant une variante du dispositif selon la figure précédente. Le dispositif selon l'invention, représenté aux figures 1 à 3 dans une première forme de réalisation, est réalisé en partant du principe connu d'une fraise rotative 1 d'axe horizontal, portée par un tracteur agricole non représenté. Cette fraise 1 se présente comme un rotor formé d'un arbre horizontal 2 portant à intervalles réguliers des disques 3,sur lesquels sont fixes des lames 4 s'étendant radialement,mais recourbées à leurs extrémités libres. La fraise i est portée par un châssis 5 muni d'une superstructure 6 qui permet son attelage au mécanisme classique dit "relevage trois points ",prévu à l'arrière du tracteur.L'en- traînement en rotation de la fraise 1,dans le sens indiqué par une flèche 7, est obtenu à partir de la prise de force du tracteur, la transmission comprenant par exemple : un arbre longitudinal 8 situé dans le plan médian du dispositif, une botte de renvoi d'angle 9, un arbre intermédiaire transversal 10, et une chaîne de transmission logée sous un carter 11, d'un côté du dispositif, et reliant l'arbre 10 précité à l'arbre 2 de la fraise 1, suivant une disposition connue en soi. Selon l'invention, le dispositif est complété par une arrivée de vapeur 12, qui se subdivise en deux conduits superposés 13 et 14. Le conduit supérieur 13, s'étendant de l'arrière vers l'avant dans le plan médian du dispositif, débouche dans une rampe 15 disposée transversalement,à la périphérie de la fraise 1, et comportant une série de trous orientés de manière à diriger des jets de vapeur vers ladite fraise. La rampe 15, ainsi que l'ensemble de la fraise 1, sont placés sous un capot 16 de forme adaptée, prolongé vers l'arrière par une bavette articulée 17, dont le bord inférieur glisse le long du sol 18. Le conduit inférieur 14, s'enfonçant verticalement dans le sol 18 puis s'étendant de l'arrière vers l'avant dans le plan médian du dispositif, aboutit à un caisson 19 situé dans le sol 18, sensiblement au-dessous de la fraise 1. Le caisson 19 comprend une partie avant 20 très effilée, et une partie arrière 21 formant une chambre qui communique avec le conduit de vapeur 14 et qui s'ouvre, vers l'arrière,par une série de trous 22. En variante, on peut aussi prévoir, à la place de simples trous de sortie de vapeur, des tubes de distribution 23 s'étendant vers l'arrière, depuis la chambre 21, et se terminant par des ramifications 24 munies d'orifices de sortie de vapeur ( voir figure 2). Les deux solutions précédentes peuvent aussi être combinées. Le caisson 19 est relié aux extrémités de l'arbre 2 de la fraise 1, par l'intermédiaire de deux bras latéraux 25. Ces bras peuvent être réalisés de manière à autoriser un réglage de la profondeur du caIsson 19 dans le sol 18, auquel cas le conduit de vapeur supérieur 13 est avantageusement un conduit flexible, afin de permettre un débattement vertical du conduit inférieur 14 menant au caisson 19. En cours de fonctionnement, l'arrivée de vapeur 12 est reliée à une chaudière produisant la vapeur nécessaire, et l'en- semble du dispositif est entraîné, sur un sol 18 déjà meuble, dans le sens indiqué par une flèche 26. La fraise 1 est entraînée en rotation, suivant la flèche 7, à une vitesse de l'ordre de 800 à 1500 tours/minute. Le caisson 19 avance dans le sol à une profondeur comprise entre 10 et 40 centimètres-La terre remuée par la rotation de la fraise 1 est traitée à la fois par les jets de vapeur sortant des trous de la rampe 15 et par les jets de vapeur sortant des trous 22 du caisson 19 (ou des orifices terminaux des tubes de distribution 23). te capot 16 évite l'échappement immédiat dans l'air de la vapeur sortant des trous de la rampe 15.La position reculée de l'arrivée de vapeur 13 évite que le conduit inférieur 13 ne"coupe " la terre à proximité des trous 22 du caisson 19, ce qui permet la retenue dans le sol de la vapeur sortant de ces trous.Pour améliorer encore ces résultats,le châssis 5 peut porter un rouleau 27 d'où se déroule une feuille 28 en matière synthétique, venant recouvrir la bande de sol traitée à la vapeur par le dispositif. La figure 4 représente une seconde forme de réalisation du dispositif selon l'invention, réalisée en partant d'une fraise rotative 1 comprenant deux demi-arbres horizontaux 2a et 2b, situés de part et d'autre de la bote de renvoi d'angle 9 suivant une dispositionconnue en soi, et portant comme précédemment des disques 3 sur lesquels sont fixées des lames radiales 4. Par simplification, on n' a pas indiqué ici le châssis du dispositif, ni les moyens d'attelage à l'arrière du tracteur. Selon l'invention, une arrivée de vapeur 29 se subdivise en deux conduits symétriques 30a et 30b, s'étendant transversa lement puis descendant de manière à aboutir aux extrémités latérales des deux demi-arbres respectifs 2a et 2b. tes parties horizontales des deux conduits 9 et 30b comportent chacune une série de petits tubes de sortie 3î,qui traversent la partie supérieure du capot 16 de la fraise et qui constituent ainsi une rampe de jets de vapeur dirigés vers ladite fraise. Les parties descendantes des deux conduits de vapeur 30a et 30b sont raccordées,par des joints 32a et 32b,aux extrémités des demi-arbres respectifs 2a et 2b, réalisés creux et comportant des trous 33 ménagés entre les disques 3. De ces trous sortent, en cours de fonctionnement, des jets de vapeur dirigés radialement. La figure 5 montre une variante du dispositif précédemment décrit, réalisée suivant le même principe mais adaptée à une fraise rotative 1 dont l'arbre 2 est entraîné latéralement,par une transmission comprenant : une boîte de renvoi d'angle 9, un arbre intermédiaire transversal 10, et une chaîne logée sous un carter 11, d'un côté du dispositif (suivant la même disposition que sur les figures 1 à 3). L'arrivée de vapeur 29 alimente ici un conduit 30,s'éten- dant transversalement et descendant de manière à aboutir à l'extrémité de l'arbre 2 opposée au carter de chaîne 11. La partie horizontale du conduit 30 comporte une série de petits tubes de sortie 31, qui,comme précédemment, traversent le capot 16 et constituent une rampe de jets de vapeur dirigés vers la fraise 1. La partie descendante du conduit de vapeur 30 est raccordée,par un joint 32, à l'extrémité de l'arbre 2, réalisé creux et comportant des trous 33 ménagés entre les disques 3, trous d'où sortent,en cours de fonctionnement, des jets de vapeur dirigés radialement. Le dispositif selon l'invention permet notamment la stérilisation des terrains alluvionnaires , des terres argileuses et des terres sablonneuses, par l'envoi de vapeur fournissant à la fois la chaleur et l'humidité nécessaires à la préparation des sols avant la plantation ou l'ensemencement. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seiiles formes de réalisation de ce dispositif pour la stérilisation des sols par envoi de vapeur qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes relevant des mêmes principes, et bien entendu on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications ou adaptations de détail,telles qu'un changement de position, par rapport à la fraise,de la rampe de jets de vapeur dirigés vers ladite fraise, ou une autre disposition des trous du caisson situé dans le sol. -REVENDICAIONS 1.~Dispositif pour la stérilisation des sols par envoi de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement une fraise rvtative,une arrivée de vapeur, et au moins une rampe de jets de vapeur alimentée par ladite arrivée et disposée extérieurement à la périphérie de la fraise et/ou dans le sol sensiblement au-dessous de la fraise, de manière à envoyer de la vapeur dans la terre remuée par ladite fraise. 2.- Dispositif selon la revendication î,caractérisé en ce qu'il comprend un caisson situé dans le sol en cours de fonctionnement, sensiblement au-dessous de la fraise, la partie avant dudit caisson présentant une. forme effilée tandis que sa partie arrière, reliée par un conduit à l'arrivée de vapeur, comporte des moyens permettant l'envoi de jets de vapeur dans le sol. 3.- Dispositif selon la revendication 2,caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par une simple série de trous de sortie de vapeur,par lesquels le caisson s'ouvre vers l'arrière. 4.- Dispositif selon la revendication 2,caractérisé en ce que les moyens précités sont constitués par des tubes de distribution s'étendant vers l'arrière, depuis le caisson, et se terminant par des ramifications munies d'orifices de sortie de vapeur. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le caisson précité est relié aux extrémités de l'arbre de la fraise par l'intermédiaire de deux bras latéraux conduit de vapeur qui alimente le caisson s'enfonçant dans le sol à un endroit situé en arrière de la fraise. 6.- Dispositif selon la revendication 5,caractérisé en ce que les bras latéraux précités sont réalisés de manière à autoriser un réglage de la profondeur du caisson dans le sol. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6,caractérisé en ce qu'une même arrivée de vapeur alimente, par un premier conduit, le caisson précité et,par un second conduit, une rampe de jets de vapeur disposée transversalement, à la périphérie de la fraise, sous un capot recouvrant ladite fraise. 8.- Dispositif selon la revendication 7,caractérisé en ce que l'arbre de la fraise, réalisé creux et comportant des trous de sortie de vapeur, est raccordé par au moins une de ses extrémités à un conduit,lui-même alimenté par l'arrivée de vapeur. 9.- Dispositif selon la revendication 8,caractérisé en ce que le conduit de vapeur précité comprend une partie horizontale s'étendant transversalement,qui comporte une série de petits tubes de sortie de vapeur traversant le capot de la fraise, et au moins une partie descendante raccordée par un joint à une extrémité de l'arbre creux de la fraise. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,caractérisé en ce qu'il comporte en outre un rouleau de feuille en matière synthétique, apte à être déroulée de manière à recouvrir la bande de sol traitée par le dispositif.