Brevet FR2495891A1 — publié le 19820618

La présente invention concerne un procédé destiné à améliorer le développement de plantes cultivées en bac de culture en garantissant une meilleure insolation. Une mauvaise exposition à la lumière accompagne souvent ce type de plantation en bac, à but décoratif avec les plantes d'appartement ou agricole avec les cultures en serre. En appartement, la lumière pénètre par les seules ouvertures vitrées verticales. En serre, l'empilage en escalier des bacs de cultures agricoles, pour gagner de la surface au sol, ne favorise pas l'exposition des plantes. Selon un procédé connu, on propose, pour assurer une insolation sur tous les cotés de la végétation, de faire tourner sur lui-même le bac ou l'empilage des bacs autour d'un axe vertical. Différents dispositifs connus mettent en oeuvre ce procédé et proposent diverses solutions technologiques concernant soit la motorisation, l'agencement du/des bacs, I'entratement ou la régulation, soit le résultat de leurs combinaisons. Il s'agit essentiellement d'améliorations de conception qui ne confère pas d'avantage supplémentaire au procédé de référence. Avec le procédé de l'invention des avantages supplémentaires et originaux sont obtenus par l'utilisation obligatoirement conjointe de deux moyens caractdi- ristiques, pour entraîner le/les bacs en rotation d'une part, pour fournir l'énergie nécessaire à cet entraînement d'autre part. On utilise en effet, une motorisation fonctionnant à l'énergie électrique fournie par un convertisseur photoélectrique, ou cellule solaire, orienté vers l'écla rage naturel ou artificiel disponible. Le courant électrique délivré grâce à l'éclairage naturel va tout a la fois, servir à I'alimentation de la motorisation électrique, ce qui évite tout raccordement ou approvisionnement à une source d'énergie et confère au procédé une parfaite autonomie, être utilisé pour la commande, c'est-à-dire mise en route et arrêt de la rotation respectivement au lever et coucher du soleil, réguler les vitesses de rotation en fonction de ltéclairage. En raison des caractéristiques mêmes des cellules solaires, les fluctuations d'intensité de la lumière du jour vont se convcrtlr de m?nirs sensi bernent proportionnelle en fluctuation de vitesse de rotation. Chaque Faco de la plante va donc recevoir une dose de lumière quasiment iledentique. On obtient un procédé de culture qui, bien que de conception industrielle, stautorégule au rythme du processus de photosynthèse intéressant le dévelop pement des plantes concernées. L'invention concerne également les dispositifs mettant en oeuvre le procédé de l'invention et qui intéressent les applications relatives aux bacs de plantes ornementales d'appartement. En effet, ces plantes sont placées en général près d'une fenbtre et le ?feuillage s'oriente tout naturellement vers la lumière. La plante se développe mal et se courbe de plus en plu vers la lumière jusqu' présenter une dissymétrie très inesthétique de sa végétation. Selon une mise en oeuvre d'un dispositif de l'invention, on pose le bac de culture proprement dit sur un plateau tournant autour d'un axe vertical solidaire d'une embase fixe. Un moteur électrique à courant continu est installé dans l'embase fixe du dispositif et ledit moteur, entrante a l'aide d'un réducteur à très base vitesse de rotation, par exemple un tour par heure, ledit plateau. La réduction de vitesse importante est nécessaire si l'on désire, d'une part une très faible puissance électrique installé, donc une faibli surface active pour la cellule solaire et d'autre part un fort couple d1entraine- ment du plateau qui peut supporter åss masses importantes de plusieurs dizaines de kilogrammes. Une platine reçoit sur une face la/les cellules solaires collées et protégées par une couche trarsparente. Un bras relie la platine a l'embase fixe. Des conducteurs utilisent ledit bras pour relier électriquement les bornes des cellules solaires à celles du moteur. Pour orienter les cellules solaires vers une direction préférentielle de la lumière disponible, le bras reliant la platine a l'embase rixe est soit déformable mais rigide, soit articulé, avec possibilité de blocane, aux extrémités de la platine ou de l'embase fixe. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les différents éléments embase, plateau et bac, forment un ensemble homogène et indissociable. Un tube est fixé sur le fond du bac proprement dit ; il va servir de tuteur aux plantes garnissant le bac. Un mât fixé sur l'embase fixe traverse le fond du bac et le tube tuteur, débouche à l'extrémité supérieure dudit tube pour recevoir la platine orientable équipée de/des cellules solaires. Le mat, le tube et l'axe de rotation vertical du bac sont coaxiaux. Cette réalisation de bac de culture présente l'avantage d'être homogène et compact, mais elle ne permet pas, par contre, l'interchangeabilité des bacs posés sur le plateau tournant de la première réalisation. Enfin dans une réalisation préférée de la mise en oeuvre du procédé de I'invention, on utilise toujours, pour la mise en rotation du bac, un moteur électrique à courant continu, mais cette motorisation est maintenant installée sur la partie mobile du dispositif et plus précisement sur le fond du bac de culture. L'axe vertical de rotation du bac relie la partie mobile à une embase fixe. Comme pour toutes les solutions présentées, des moyens classiques de guidage et de support facilitent la rotation de la partie mobile sous la forme par exemple de billes, roulettes ou paliers. Entre l'arbre du moteur électrique et l'embase fixe, on utilise des moyens mécaniques classiques d'entraînement et de réduction de vitesse, sous la forme, par exemple, de jeux de pignons ou de courroies avec poulies. Selon cette réalisation, dans laquelle le moteur est solidaire de la partie tournante du dispositif, la platine, équipée de sa/ses cellules solaires, prend par conséquence,également place sur cette même partie tournante. La platine, comportant des moyens permettant son orientation face à Ia lumière extérieure, est fixée à I'extrémité d'une tige pouvant, soit se solidariser avec l'une des parois du bac, soit tout simplement se planter dans la terre contenue par le bac. Des connexions et conducteurs relient électriquement le moteur aux bornes des cellules solaires. Selon une variante de cette réalisation, la platine peut tout simplement se fixer par ligature ou pincement sur la branche ou le tuteur d'une plante du bac concerné. Les câbles électriques issus de la platine sont laissés libres autour de la plante et sont reliés électriquement au muteur par l'intermédiaire d'une prise de courant fixée au bac. L'invention sera mieux comprise à I'aide de la description suivante de formes de réalisations des dispositifs représentées sur le dessin annexé sur lequel - la figure i. représente un dispositif de culture en bac selon le procédé de l'invention. Le bac peut être facilement enlevé de l'embase fixe et du plateau. - La figure 2. représente un dispositif de bac de culture selon une forme de réalisation différente avec mât central. - La figure 3. représente une forme préférée d'un bac de culture dans lequel moteur et cellule solaire sont installés sur la partie rotative du bac. Sur la figure 1., le bac 1 contenant terre et plantes 2 est posé sur le plateau tournant 3. L'arbre vertical 5, solidaire du plateau 3/est l'axe de rotation des parties mobiles. L'arbre 5 est en appui sur le palier - butée 13 solidaire de l'embrase fixe 4. Quelques roulettes 9, également espacées à la périphérie intérieure de l'embase fixe 4, servent de butée au plateau tournant 3 en supportant les charges des masses en mouvement et en facilitant la rotation de l'ensemble mobile. Le moteur à courant continu 6, équipé d'un réducteur, entrain, par exemple, un petit pignon 7 engrenant sur un grand pignon B solidaire de l'arbre 5. Dans ces applications, on recherche un nombre de tours par heure des bacs de culture compris entre 3 et 1. Le moteur électrique est alimenté par les cellules solaires fixées sur la platine 12,reliée par le bras 1 1 à l'embase fixe 4 de la réalisation. Les articulations à blocage 10 permettent l'nnientation de la platine 12 en direction de la source lumineuse. La figure 2. montre une autre forme de réalisation de l'invention. Un mât 15 constitué d'un tube creux est solidaire du bac tournant 14. Ce mât tubulaire est coaxial à I'axe de rotation du bac 14. Il prend appui sur un palier 24 faisant également office de butée. Cette butée 24 est solidaire d'une embase fixe 19. Une tige 16, toujours selon l'axe de rotation vertical, est également solidaire de l'embase fixe 19. Cette tige 16 reçoit, à son extrémité supérieure dépassant du mât tubulaire 15, la platine 17 orientable grâce à son articulation 18. La ou les cellules solaires sont fixées sur la platine 17, sur la face opposée à l'articulation 18. Le moteur électrique 21 équipé d'un réducteur de vitesse est fixé sur l'embase fixe 19. Le moteur 21 entrain le pignon 22, monté sur son arbre de sortie, puis le pignon 23 solidaire du mât tubulaire 15. Un jeu de galets 20 répartis également à la périphérie intérieure de I'embase fixe 19 supportent et facilite la rotation du bac 14. Des conducteurs électriques relient bien évidemment les bornes des cellules de la platine 17 aux bornes du moteur 21 en utilisant la tige 16 éventuel le ment creuse. La figure 3. represente une forme préférée de réalisation de l'invention. Le bac de culture 25 comporte, sur la face inférieure de son fond, un arbre 33 situé selon son axe vertical de rotation. Cet arbre 33 prend appui pendant sa rotation sur l'ensemble palier-butée 34 solidaire d'une embase fixe 26. Sur le bord périphérique supérieur de l'embase fixe 26, une rainure de guidage circulaire sert de chemin de billes 27. Ces billes 27 reprennent les efforts dus à la masse du bac 25 et facilitent son mouvement de rotation. Un motoréducteur 35 entrafne une poulie crantée 31 fixée sur l'axe de sortie du réducteur. La poulie crantée 30 et le pignon 29, solidaires d'un même axe fixé au bac 25, sont entraînés par la poulie crantée 31 à l'aide de la courroie 32. Le pignon 29 engrène sur les dents intérieures d'une couronne 28 solidaire de l'embase fixe 26. Deux solutions sont représentées pour indiquer les possibilités d'installation des cellules solaires. D'abord une tige 38, plante en terre, reçoit à son extrémité la platine 39, ob sont fixées les cellules solaires Une articulation 40 permet son orientation. On peut remarquer que cette tige 38, de longueur quelconque et plantée A I'endroit de son choix dans le bac, peut être utilisée comme tuteur pour une plante. L'autre solution consiste tout simplement, à fixer, par ligature ou dispositif de pincement 41, la platine 42 sur toute branche procurant son orientation adéquate. Dans les deux cas, des conducteurs électriques 43 raccordent les platines au moteur 35 par l'intermédiaire d'une prise 37 et d'une ligne 36 intégrée au bac de culture 25. L'invention concerne donc les modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinai- sons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. Les dispositifs décrits concernent plus particulièrement la culture en bac de plantes ornementales. Toutefois les moyens décrits, et plus particu lièrement le procédé de l'invention s'appliquent à un domaine agricole moins spécifique qui concerne la culture rotative en serres chaudes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer le développement de plantes cultivées en bac, qui consiste à faire tourner sur lui-même ledit bac autour d'un axe vertical à l'aide d'une motorisation intégrée, de manière à assurer aux plantes une exposition à la lumière sous de nombreux angles et qui est caractérisé par le fait que le moteur d'entraînement dudit bac est électrique et que pour l'alimenter, le commander et le réguler on utilise le courant fourni par ur. - lEment conver- tisseur photoélectrique ou cellule solaire, solidaire d'un3 partie support fixe, ou rotative, la surface photosensible de ladite cellule solaire étant orientée sensiblement face à l'éclairage naturel ou artificiel disponible. 2. Dispositif de culture en bac pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1., qui comprend un bac proprement dit, recevant plantes et terre, posé sur un plateau tournant auteur d'un axe vertical solidaire d'une embase fixe comportant un mateur et des moyens r.essaires pour entratner ledit plateau et qui est caractérisé par le fait que le moteur procurant le mouvement de rotation est électrique, que l'on associe ledit moteur électrique à un ensemble réducteur de vitesse de rotation pour obtenir un mouvement trts lent dudit plateau tournant et qu'on alimente en courant ledit moteur électrique à I'aide d'un ::ssnvertisseur photoélectrique ou cellule solaire installé sur une platine reliée par un bras à l'embase fixe. 3. Dispositif de culture en bac selon la revendication 2., caractérisé par le fait que la platine recevant la ou les cellules solaires, peut être orientée en direction de la lumière par l'utilisation d'un bras rigide mais aéformable, reliant ladite platine à l'embase fixe. 4. Dispositif de culture en bac selon la revendication 2. caractérisé par le fait que la platine recevant la ou les cellules solaires peut être orientée en direction de la lumière par l'utiiisation d1articulations à blocage aux extrémités du bras reliant ladite platine à L'embase fixe. 5. Dispositif de culture en bac selon les revendications 2., 3. ou 4. caractérisé par le fait que le bac est rendu définitivement solidaire du plateau tournant. 6. Bac de culture selon la revendication 5. caractérisé par le fait qu'un mit vertical solidaire de l'embase fixe, coaxial à I'axe de rotation du bac, supporte à son extrémité supérieure la platine orientable recevant la/les cellules solaires, guide les conducteurs de courant vers le moteur dans 1'embase fixe et sert de guide intérieur à un tube solidaire du bac, ledit tube faisant office de tuteur aux plantes. 7. Bac de culture pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1. qui comprend un bac proprement dit, recevant plantes et terre, tournant sur lui-même autour d'un axe vertical solidaire d'une embase fixe et qui est caractérisé par le fait qu'il comprend un moteur électrique d'entrainement associé à la partie rotative du bac de culture, qu'on prévoit des moyens nécessaires d'entrainement mécanique et de réduction de vitesse de rotation entre l'arbre dudit moteur électrique et l'axe vertical de rotation dudit bac, qu'on alimente en courant ledit moteur électrique à l'aide d'un convertisseur photoélectrique ou cellule solaire installé sur une platine orientable et relié électriquement au moteur. 8. Bac de culture selon la revendication 7. caractérisé par le fait que la platine orientable recevant la/les cellules solaires est fixée à l'extrémité d'une tige fixée verticalement aux parois dudit bac ou plantée dans la terre. 9. Bac de culture selon la revendication 7. caractérisé par le fait que la platine orientable recevant la/les cellules solaires comporte des moyens permettant de la fixer provisoirement sur un endroit adéquat d'une plante cultivée dans le bac.