Brevet FR2476508A1 — publié le 19810828

Perfectionnement à l'application localisée de très faibles quantités de produits solides ou liquides. La présente invention concerne un appareil électro-pneumatique destiné aux applications localisées de produits solides ou liquides et notamment de poudres avec une précision et une régularité élevées. Jusqu'ici le type le plus courant de ce genre d'appareil est constitué par une source de gaz sous pression, en général d'air, qui, dans le cas de l'application de doses faibles, est souvent fournie par une poire élastique, l'air traversant la couche de poudre et entraînant une certaine quantité de poudre mise en suspension par le flux d'air. L'importance et la nature du produit constituant chaque dose dépendent, comme cela est bien connu, de la pression d'air, de la courbe d'évolution de cette pression durant l'application, de la durée de mise en oeuvre de la pression éventuellement du nombre d'actions sur la poire élastique et des sections des orifices de sortie du produit.Dans le cas d'appareils à pression manuelle, seul le facteur constitué par les sections des orifices peut être considéré comme constant au cours des émissions successives de produit et la précision du dosage est essentiellement variable. Dans le cas d'un appareil utilisant une source de pression d'air maintenue constante, la pression étant envoyée au pulvérisateur sous le contrôle d'une vanne à commande manuelle, on peut, il est vrai, améliorer la précision du dosage. I1 est toutefois très difficile d'assurer par une commande manuelle un durée d'ouverture suffisamment précise de la vanne notamment lorsque cette durée doit être treks courte comme cela est le cas lorsque la dose a appliquer doit être très faible, l'ouverture et la fermeture n'étant pas instantanées. De plus, dans le cas des poudres, on a constaté à la suite de mesures précises effectuées au cours d'essais que la quantité de poudres émise pendant une période d'ouverture donnée de la vanne de commande n'était absolument pas constante et variait de beaucoup plus que dix pour cent. Or, parmi les applications envisagées, notamment en agriculture, figurent en particulier la pollinisation assistée et les études d'efficacité des produits agropharmaceutiques, toutes applications qui nécessitent soit techniquement, soit économiquement, la pulvérisation de doses de produits faibles mais parfaitement déterminées avec une variation nettement inférieure à 10%. En outre, les études d'efficacité de produits à appliquer par pulvérisation font appel aux variations de la densité d'impact par unité de surface et de la finesse de pulvérisation. Par quantités dosées on entend des doses unitaires faibles qui doivent être appliquées de façon discontinue, ce qui est fondamentalement différent d'une mise en suspension avec une densité constante d'une poudre dans un flux gazeux à débit continu. La présente invention a pour but de satisfaire aux désidérata ci-dessus et elle est basée de plus, dans le cas des poudres, sur l'hypothèse vérifiée par les résultats d'expériences pratiques, que, lors de l'ouverture de la vanne de contrôle du débit d'air qui se trouve sous une pression fixée, la courbe d'évolution de la dose émise présente une partie initiale croissante bien définie qui se prolonge par une partie descendante à allure plus ou moins ondulatoire. La cause de cette variation ondulatoire n'a pu être établie de façon précise mais les doses au cours des émissions successives même en contrôlant avec précision, par les moyens qui seront décrits ci-après, la durée d'ouverture de la vanne, varient entre elles dans des limites dépassant largement 10%.Il semblerait que cette variation soit due au fait de la création d'un passage préférentiel pour l'air dans la masse de poudre, la première phase correspondant à une montée en pression qui soulève et fluidifie la couche de poudre se trouvant au-dessus de l'orifice d'entrée de l'air, le volume d'air injecté au cours de cette phase entrainant une quantité de poudre assez constante et la phase suivante correspondant à un flux d'air qui n'a à vaincre que la résistance aléatoire de la poudre qui retombe ou s'éboule dans le passage préférentiel, ce qui explique la variation ondulatoire et décroissante de la courbe de pression et la variation du volume de poudre entrainé dans le flux d'air. La présente invention a, en conséquence,. pour objet selon une première caractéristique un procédé de poudrage pneumatique pour assurer un dosage précis de la quantité émise par contrôle de la duree de mise en communication d'une source de gaz sous pression constante avec l'appareil émetteur d'un type quelconque connu, caractérisé en ce que la mise en communication de la source de gaz sous pression avec le dispositif de poudrage est contrôlé par une vanne électromagnétique alimentée par une impulsion électrique de durée déterminée. Une vanne électromagnétique pouvant avoir un délai de réponse jusqu'à l'ouverture totale de l'ordre du centième de seconde et la durée d'une impulsion engendrée par un générateur électronique en réponse à la fermeture du circuit d'alimentation pouvant être réglée dans des limites encore plus précises, on peut contrôler très exactement la durée d'ouverture de la vanne de mise en communication. I1 est toutefois difficile techniquement de régler la durée de l'impulsion pour adapter la durée de l'émission et donc l'importance de la dose à chaque cas particulier. En fait, pour adapter l'importance de la dose à chaque cas particulier, il serait nécessaire de faire varier soit les sections de sortie de produit, soit la pression, soit ces deux paramètres simultanément. En conséquence, et selon une seconde caractéristique du procédé, on règle la quantité dosée en faisant varier le nombre des impulsions de durée définie émises successivement lors de la fermeture du contact de commande du poudrage. La mise en oeuvre de cette seconde caractéristique dans le cas des dispositifs de poudrage améliore .d'une manière remarquable la précision du dosage du produit et assure une précision bien supérieure à celle obtenue lorsque la dose n'est pas fractionnée. On suppose, mais sans vouloir être lié par cette hypothèse, que l'air injecté par pulsions successives assure une certaine réhomogénéisation de la masse entre les pulsions successives avec comblement du passage préférentiel, de sorte que les charges d'air pulsées successives se trouvent en face d'une couche de poudre offrant une résistance constante à leur passage. Selon un mode de réalisation -préférentiel, les impulsions ont une durée égale à la moitié de leur période et leur durée est de l'ordre du délai de réponse de la vanne électromagnétique. A titre d'exemple avec une vanne électromagnétique ayant un délai de réponse de 15 millièmes de seconde et pouvant assurer 2000 cycles d'ouverture et de fermeture par minute, on peut utiliser des impulsions à 50 Hz ayant une durée de un centième de seconde. Les meilleurs résultats sont obtenus avec une durée d'émission minimale comprise entre un et quatre dizièmes de seconde. La présente invention a également pour objet un doseur de précision mettant en oeuvre le procédé ci-dessus, caractérisé en ce que le contrôle de l'arrivée du gaz sous pression au dispositif de poudrage est assuré par une électro-vanne alimentée par un générateur d'impulsions émettant un nombre d'impulsions prédéterminé réglable lors de la fermeture d'un contact de commande. On décrira ci-après un appareil pour le poudrage pneumatique de doses précises de produit conforme à l'invention, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe schématique dudit appareil et la figure 2 est un schéma du circuit électrique du dispositif de commande de l'électro vanne. La figure 1 représente un doseur de poudre pour la mise en oeuvre du procédé de la présente invention. Ce doseur comporte, de manière connue, une tête de poudrage ou de pollinisation 1, un boitier de commande 2 et un dispositif contenant de l'air sous pression non représenté. La tette de poudrage 1 comporte un manchon 10 destiné à recevoir un flacon en polypropylène 11 dans lequel on introduit le produit à localiser. Le flacon 11 se termine à sa partie supérieure par un col sur lequel vient s'emboiter un bouchon 12. Le bouchon 12 est muni avec interposition d'un joint d'étanchéité 14, d'une tubulure 13 pour l'évacuation du mélange air-produit de traitement. Dans cette tubulure 13 est inséré un tube en col de cygne 15 dont une extrémité fait saillie à l'intérieur du bouchon, à savoir à l'intérieur du flacon 11 lorsque le bouchon est placé sur le col dudit flacon et dont l'autre extrémité est munie d'un tube calibré 17. Sur l'extrémité interne du tube en col de cygne 15, on peut fixer, de manière amovible, un dispositif en tronc de cône convergent 18 destiné à concentrer le mélange air-produit de traitement vers l'entrée du tube en col de cygne 15. D'autre part, le fond du flacon en polypropylène 11 est muni avec interposition d'un joint d'étanchéité 19 d'une tubulure d'admission d'air 20. La tubulure 20 se termine, en dessous de l'ensemble manchon 10 et flacon 11 par un raccord rapide 21 destiné à recevoir un tuyau 22 d'arrivée d'air.Ce tuyau 22 est lui-même connecté par un raccord rapide 23 à une électro-vanne 24 qui commande l'envoi d'air dans le flacon contenant le produit de traitement. L'électro-vanne 24 est placée dans un carter 25 fixé sousle manchon porte-flacon 10. Ce carter 25 se prolonge par un manchon 26 pour le passage des fils électriques 27 de commande de l'électro-vanne et du tuyau d'arrivée d'air 28. Le tuyau 28 est connecté sur le côté entrée de l'électro-vanne 24. D'autre part, sous le manchon 26 est fixé de manière amovible un long tube 16 formant canne sur lequel est monté le boitier de commande 2, ce tube 16 pouvant être constitué de plusieurs parties.Le boîtier de commande 2 comporte un commutateur 29 marche-arrêt pour la mise en circuit d'une batterie positionnée dans le boîtier de commande, un bouton-poussoir 30 pour la commande d'une injection de durée déterminée en fonction du circuit électronique décrit ci-après, une prise de recharge 31 de la batterie et une prise 32 pour la sortie des deux fils électriques de commande de I'électro-vanne.. Pour permettre le démontage de la tête de pollinisation et du tube support de boitier de commande, les fils électriques 27 sont munis de fiches mâles et femelles 33, 34 de type connu et le tuyau d'air 28 est muni d'un raccord double 35. De plus, l'extrémité du tuyau d'air 28 est munie d'un raccord à griffe 36 pour sa connexion à un dispositif contenant de l'air sous pression non représenté. Dans le cas des applications par pulvérisation, le tube calibré 17 est remplacé par une buse du type à fente, à turbulence ou à miroir qui se visse sur l-'extrémité 37 du col de cygne. Dans le cas des applications sur des grandes surfaces telles que des pépinières ou similaires, la tête de poudrage est remplacée par un pulvérisateur à pression d'air préalable ou par un pulvérisateur classique dont la mise en pression du liquide est obtenue au moyen d'une pompe entraînée par la prise de force d'un tracteur ou bien par un moteur thermique ou électrique. On décrira maintenant avec référence à la figure 2, le circuit électronique commandant l'ouverture et la fermeture de l'elec- tro-vanne, à savoir l'injection d'air dans le flacon 11 contenant le produit de traitement, de manière à provoquer l'émission du mélange air-produit. Le circuit électronique représenté à la figure 2 envoie vers l'eSotro-vanne un nombre prédéterminé d'impulsions de durée définie suite à une action sur le bouton de commande d'injection 30. Le circuit électronique est constitué principalement de deux circuits multivibrateurs T1 et T2 qui, dans le mode de réalisation mis en oeuvre en pratique, forment un seul circuit intégré. Le circuit T fonctionne en mode monostable avec une durée 1 d'impulsion réglable et le circuit T2 fonctionne en mode astable sous commande de la sortie du circuit T1.La sortie du circuit T2 est envoyée à travers un amplificateur à couplage direct formé de deux transistors TRl et TR2 montés en Darlington, sur l'électro-vanne. De manière plus spécifique, le circuit comporte un bouton-poussoir P qui correspond au bouton-poussoir 30 représenté à la figure 1. Une des bornes de contact du bouton-poussoir P est reliée à la masse tandis que l'autre borne de contact est reliée à l'entrée déclenchement du circuit T1 De même, l'entrée déclenchement du circuit T1 est connectée par l'intermédiaire d'une résistance R à la tension d'alimentation Vcc qui est donnée par la batterie. D'autre part, deux des bornes du circuit T1 sont reliées ensemble et sont connectées respectivement à une capacité C1 dont l'autre borne est reliée à la terre et à la borne milieu d'un commutateur rotatif Co à huit bornes de contact 1,2,.. .8. Huit jeux de deux résistances dans le mode de réalisation représenté R1, R2, R3, R4 ..... R8 présentant chacun une valeur de résistance différente sont connectés respectivement entre chaque borne de contact et la ligne de tension d'alimentation Vcc. Un jeu de résistances R. et la capacité C1 déterminent la durée de l'impulsion du circuit T1 fonctionnant comme circuit monostable. Les résistances R1, R2 ... R8 présentant des valeurs différentes, on obtient selon la-position du commutateur CO, une durée d'impulsion différente. L'impulsion de sortie du circuit mono stable est envoyée à travers une résistance R' sur le circuit T2 et sert à déclencher ou inhiber le fonctionnement du circuit astable T2. Une résistance RA est connectée entre une des bornes du circuit T2 et la tension Vcc.Une résistance RB est connectée entre ladite borne du circuit T2 et une autre borne du circuit T2 qui est ellemême reliée à une autre borne du circuit T2. Entre ces deux bornes et la masse est connectée une capacité C. Les résis- tances RA, RB et la capacité C définissent,la durée des impulsions délivrées par le circuit astable T2. La borne de sortie du circuit T2 est connectée à travers une résistance R' sur la base d'un transistor TR1 dont l'émetteur est connecté directement sur la base d'un transistor TR2. L'émetteur du transistor TR2 est relié à la masse. Les collecteurs des transistors TR1 et TR2 sont reliés ensemble et sont connectés à la borne de sortie S, une diode D étant montée entre le point de connexion des collecteurs et de la borne de sortie et la tension d'alimentation. Avec ce montage, lorsqu'on appui sur le bouton-poussoir une impulsion de déclenchement est appliquee sur le circuit T qui engendre une seule impulsion de duree t1, cette durée t1 pouvant varier en fonction du jeu de résistances choisi. Le front avant de l'impulsion de durée t1 déclenche le circuit as table T2 qui envoie alors pendant toute la durée t1 un certain nombre d'impulsions de durée déterminée, puis le front descendant de l'impulsion de durée tl inhibe le fonctionnement du circuit T2. Les impulsions provenant du circuit T2 sont envoyées à travers les transistors TR1 et TR2 pour commander le fonctionnement de l'electro-vanne. Ainsi, l'electro-vanne s'ouvre et se ferme un nombre de fois correspondant au nombre d'impulsions émises par le circuit électronique. Pendant le temps t1, on n' envoie pas de l'air en continu comme dans les appareils antérieurement connus mais on injecte de l'air par pulsions successives ce qui permet d'obtenir un dosage beaucoup plus précis comme mentionné dans l'introduction de la présente demande. Revendications de brevet 1. Un procédé électropneumatique de poudrage ou de pulvérisation pour assurer un dosage précis de la quantité de produit à appliquer par contrôle de la durée de mise en communication d'une source de gaz sous pression constante avec le dispositif de poudrage ou de pulvérisation de types quelconques connus, caractérisé en ce que la mise en communication de la source de gaz sous pression avec le dispositif de poudrage ou de pul vérisation est contrôlée par une vanne électromagnétique ali mentée par une impulsion électrique de durée déterminée. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle la dose à localiser en réglant le nombre des impulsions de durée définie émises successivement lors de la fermeture du contact de commande de la pulvérisation ou du poudrage. 3. Un doseur de précision pour la pulvérisation ou le poudrage pneumatique mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le contrôle de l'arrivée du gaz sous pression au pulvérisateur est assuré par une électro-vanne alimentée par un générateur d'impulsions émettant un nombre d'impulsions prédéterminé réglable lors de la fermeture d'un contact de commande.