Brevet FR3077179A1 — publié le 20190802

DISPOSITIF DE DESHERBAGE THERMOELECTRIQUE ET MECANIQUE La présente invention concerne un dispositif de désherbage thermoélectrique et mécanique. Plus particulièrement, le dispositif de désherbage thermoélectrique est destiné à être portatif et à être positionné sur un véhicule. L'utilisation de produits phytosanitaires et plus précisément de produits chimiques couramment utilisés pour le désherbage, représente des risques pour la santé des utilisateurs mais aussi pour tout l'environnement avoisinant les zones à désherber. Lorsque le désherbage chimique est réalisé au pied des cultures et, en plus du risque de retrouver ces produits chimiques dans les rivières et les nappes phréatiques, il est souvent retrouvé des traces desdits produits chimiques dans les récoltes issues des cultures ayant été désherbées chimiquement. Ainsi, les normes et les interdictions d'utilisation de ces produits sont de plus en plus sévères. Toujours dans le cas de cultures en rang, un certain nombre de solutions ont été développées pour pouvoir effectuer le travail de désherbage entre les pieds de cultures. Les solutions les plus répandues proposent des techniques et des dispositifs de désherbage mécanique visant à arracher les herbes ou plantes en pied de culture. Le désherbage s'apparente à un travail du sol, du type retournement de la terre ou à un labourage, effectué au niveau des pieds de culture. Le désherbage mécanique présente un certain nombre d'inconvénients. Il peut présenter un risque d'endommagement du pied de culture dû à l'utilisation de lames ou d'éléments tranchants. De plus, les efforts associés au désherbage mécanique sont importants et obligent à désherber relativement lentement. Le désherbage au niveau des pieds de culture peut donc être long. Une autre solution consiste à désherber thermiquement au niveau des pieds de culture, la technique consistant à utiliser un bruleur thermique à combustible fossile pour chauffer les herbes et obtenir leur destruction. Dans ce cas l'utilisation d'un bruleur nécessite une source fossile, liquide ou gazeuse. Les inconvénients associés à l'utilisation d'une combustion sont connus : création d'une flamme risquant de dégrader les cultures accolées aux zones à désherber, consommation d'une énergie fossile non renouvelable, émission de gaz carbonique. 2 Pour pallier ces inconvénients, il existe des désherbeurs thermoélectriques. Ces désherbeurs thermoélectriques sont équipés d'une résistance électrique alimentée électriquement pour provoquer une montée en température par effet Joule de ladite résistance. Cette émission de chaleur ponctuelle permet une élévation importante de la température localement, au niveau 5 des végétaux à supprimer, de manière à dégrader de façon définitive lesdits végétaux. Les dispositifs destinés à un usage domestique sont généralement munis d'une rallonge électrique évitant tout problème d'autonomie. Pour un usage professionnel long et intensif et malgré la performance des batteries actuelles, un tel dispositif de désherbage thermoélectrique ne pourrait pas permettre une autonomie suffisamment importante pour 10 désherber des cultures sur des surfaces de plusieurs hectares. La présente invention propose un désherbeur thermoélectrique autonome, couplé à un engin agricole permettant les déplacements et l'alimentation électrique du désherbeur thermoélectrique. En outre, la solution technique propose également un diffuseur d'eau post désherbage, permettant d'éviter tout risque d'incendie. 15 La présente invention est maintenant décrite suivant un mode de réalisation principal, sans que celui-ci soit limitatif, ceci en regard des dessins associés sur lesquels les différentes figures représentent: - Figure 1: une vue en perspective du dispositif de désherbage, - Figure 2: une vue de dessus du dispositif de désherbage, 20 - Figure 3: une vue en perspective d'un désherbeur électrique articulée, et - Figure 4: une vue de dessus du dispositif de désherbage en position de travail entre des rangs de culture. Pour l'ensemble de figures, on considère le repère orthogonal X,Y, Z. De plus, on considère le sens et le positionnement avant et arrière symbolisé par les flèches Av et Ar, visibles sur les 25 figures 2, 3 et 4. La figure 1 représente une vue en perspective du dispositif de désherbage comprenant des moyens support 10, des moyens de production d'électricité 12, des moyens de désherbage mécanique 14, des moyens de désherbage thermoélectrique 16, des moyens d'aspersion 18. La présente invention est destinée à être positionnée à l'arrière d'un tracteur L visible sur la figure 4, via un attelage trois points, en triangle, couramment utilisé, associé à une prise de force, ceci de façon tout à fait connue. 3 Les moyens support 10 sont réalisés par un châssis 19 trois points supportant l'ensemble des éléments formant le désherbeur thermoélectrique. Les moyens de production d'électricité 12 sont réalisés par une génératrice de courant 20, mécaniquement reliée à la prise de force du tracteur T par un cardan 22. En plus de la génératrice de courant 20, la prise de force entraîne 5 également les moyens de désherbage mécanique 14 formés par un broyeur 24 recouvert d'un capot 26 muni de quatre pattes support 28. Le capot 26 du broyeur 24 sert de protection mais aussi de support pour la génératrice de courant 20. Le capot 26 reçoit également les moyens de désherbage thermoélectrique 16. Les moyens de désherbage thermoélectrique 16 sont de deux types. Les moyens de désherbage thermoélectrique 16 peuvent être supportés par des 10 bras support 30. En effet, le capot 26 supporte quatre bras support 30-1,..., 30-4 au bout desquels est fixé un désherbeur électrique articulé 32 en l'occurrence quatre désherbeurs articulés 32-1,..., 32-4 fixés aux bras support 30-1,...,30-4, respectivement. On note que les désherbeurs articulés 32-1 et 32-2 sont placés à l'avant et de part et d'autre de l'axe longitudinal central. Les désherbeurs articulés 32-3 et 32-4 sont montés de manière 15 parallèle aux désherbeurs articulés arrière 32-1 et 32-2 et sont également placés de part et d'autre de l'axe longitudinal central. Les bras support 30-1,..., 30-4 des désherbeurs articulés 32-1,..., 32-4 sont montés de manière pivotante suivant un axe horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal du bras support 30 et sont également montés de manière pivotante et amortie, suivant l'axe vertical Z. En effet, le pivotement se fait de manière amortie suivant 20 l'axe verticale Z via la présence du ressort 33, chacun des bras support 30 ayant son propre ressort 33. L'extrémité des bras support 30 est munie d'une roulette 34, d'axe de rotation vertical suivant l'axe Z, à l'extrémité des bras support 30. De plus, la périphérie de la roulette 34 se situe à une distance latérale, suivant l'axe Y et par rapport au broyeur 24, plus grande et située en avant par rapport aux désherbeurs électriques 32. 25 Lesdits désherbeurs électriques articulés 32 comportent un capot 36. Les désherbeurs électriques fixes 40 comportent un capot 42 conique, à travers lequel passe au moins une résistance électrique 44. Sur l'ensemble des figures, seul le corps de la résistance électrique 44 est visible sur les figures 1 à 4 mais la partie chauffante placée sous le capot 36, est invisible. Le capot 26 du broyeur 24 reçoit également au moins un désherbeur électrique fixe 40 en 30 l'occurrence quatre désherbeurs électriques fixes 40-1,..., 40-4 montés au bout des pattes support 28. Ces désherbeurs électrique fixes 40-1,..., 40-4 sont recouverts d'un capot 42 conique. Les désherbeurs électriques articulés 32 ainsi que les désherbeurs électriques fixes 4 40, sont orientés vers le bas et comportent une ouverture O inférieure placée suivant le plan horizontal X, Y. L'ouverture 032 des désherbeurs électriques articulés 32 est rectangulaire, et l'ouverture 040 des désherbeurs électriques fixes 40 est circulaire. Le dispositif de désherbage comporte également les moyens d'aspersion 18, formés par un 5 réservoir d'eau 46 et des moyens de mise en pression 47, tel qu'une pompe de mise en pression par exemple. Le réservoir d'eau 46 et les moyens de mise en pression 47 sont placés, via un support, au-dessus de la génératrice de courant 20 et par au moins une rampe d'aspersion 48. Plus précisément, les moyens d'aspersion 18 comportent trois rampes d'aspersion 48. Une rampe d'aspersion centrale 48-1 est fixée à l'arrière du capot 26 dans l'axe 10 médian étendu suivant l'axe X et deux rampes latérales 48-2 sont fixées à l'arrière des désherbeurs électriques articulés 32-3 et 32-4. Les rampes d'aspersion 48 comportent des buses d'aspersion 50 régulièrement espacées sur les rampes d'aspersion 48. Le fonctionnement des moyens de mise en pression 47 et des rampes d'aspersion 48, n'est pas décrit car il est considéré comme connu. 15 La figure 4 représente le dispositif de désherbage attelé à un tracteur T. Le dispositif de désherbage est positionné entre deux rangs de culture R. Dans cette configuration, les bras 30 sont partiellement déployés, à environ 45° entre l'axe du bras support 30 et l'axe étendu suivant l'axe Y. Le fonctionnement de la présente invention est maintenant décrit. 20 Le dispositif de désherbage thermoélectrique et mécanique est apte à être attelé à un engin agricole, comme le tracteur T visible sur la figure 4, et ce, par l'intermédiaire du châssis 19 trois points du dispositif de désherbage. La génératrice de courant 20 est mécaniquement entraînée par l'intermédiaire du cardan 22 de la prise de force du tracteur T et permet la production d'un courant électrique. Le courant électrique ainsi produit est destiné à 25 l'alimentation des résistances électriques 44 des désherbeurs électriques articulés 32 et des désherbeurs électriques fixes 40. Le broyeur 24 permet un désherbage mécanique, en l'occurrence à l'aide d'une griffe rotative. Quelle que soit la largeur du rang, le broyeur 24 est mis en fonctionnement permanent. En effet, simultanément au désherbage thermoélectrique réalisé au niveau des pieds des rangs de culture R, un désherbage mécanique de l'inter-rang 30 est assuré par le broyeur 24, entraîné par la prise de force du tracteur T. En plus de l'utilisation du broyeur 24, les désherbeurs fixes 40 peuvent être mis en marche indépendamment ou simultanément à la mise en marche des désherbeurs articulés 32. En 5 effet, la mise en marche des désherbeurs articulés 32 ou fixes 40 s'effectue suivant la largeur entre les rangs R. Si la largeur entre les rangs R est comprise entre la largeur I et L, il est alors nécessaire d'alimenter simultanément les désherbeurs fixes 40 et les désherbeurs articulés 32, afin d'assurer un désherbage sur l'intégralité de la largeur de l'inter-rang L alors couverte 5 suivant l'axe latéral Y par le broyeur 24, les désherbeurs fixes 40 et articulés 32. Les désherbeurs fixes 40 permettent un désherbage sur une largeur maximale I, dans le cas où les bras support 30 respectifs sont positionnés de manière parallèle à l'axe X et donc à l'axe longitudinal du dispositif de désherbage. Pour réaliser un désherbage sur cette largeur de rang comprise entre la largeur I et la largeur L, il est possible d'orienter les bras support 30 et donc 10 les désherbeurs articulés 32 qui, en fonction de la largeur à désherber, peuvent s'orienter dans le plan X,Y afin de permettre un désherbage sur une largeur choisie. Il est donc possible d'adapter la largeur de désherbage en fonction de la largeur des rangs R. Dans la configuration représentée sur la figure 4, l'ensemble des désherbeurs électriques articulés 32 et fixes 40 est alimenté simultanément au fonctionnement du broyeur 24 mécanique ce qui assure un 15 désherbage mécano-thermoélectrique continu sur toute la largeur de l'inter-rang R. Les roulettes 34 positionnées à l'extrémité des bras support 30 assurent la protection des pieds de vigne en évitant un choc avec le pied de culture et le bras support 30 par roulage du pied Le désherbage thermique se fait par chauffage au point de dégrader les cellules foliaires et de provoquer la mort de la mauvaise herbe, obtenu par l'alimentation électrique des résistances 20 électriques 44. Ledit chauffage est obtenu par une augmentation importante de la température. En effet, l'alimentation électrique des résistances électriques 44 engendre une augmentation importante de la température desdites résistances électriques 44 et donc de la température sous les capots 36 et 42 qui atteint alors environ 1400°C. Une telle température permet alors de brûler les plantes présentes sur les zones à désherber et sous les ouvertures 25 respectives 032 et 040. L'alimentation électrique des résistances électriques 44 est réalisée par la production de courant électrique de la génératrice de courant 20. La génératrice de courant 20 est entrainée par la prise de force du tracteur T, via le cardan 22 reliant le tracteur T au dispositif de désherbage thermique. Dans le cas où la largeur de l'inter-rang est environ égale à la largeur I et donc que l'utilisation 30 des désherbeurs articulés 32 n'est pas nécessaire, les bras support 30 sont repliés suivant l'axe horizontal et perpendiculaire à leur axe longitudinal et se retrouvent ainsi verticaux. Les 6 résistances électriques 44 des désherbeurs articulés 32 ne sont alors plus alimentées. Seules sont mises en marche les résistances électriques 44 des désherbeurs fixes 40. La mobilité verticale des bras support 30 est amortie par la présence d'un ressort 33 qui permet une rotation et un retour à la position initiale des bras support 30 lorsque l'extrémité 5 desdits bras support 30 des désherbeurs 32 montés sur un bras support 30 heurte un pied de culture. En effet, si la trajectoire du tracteur ou le non alignement d'un pied de culture d'un rang engendre un impact entre ledit pied de culture et un désherbeur articulé 32, ledit désherbeur articulé 32 est dévié et pivote verticalement à l'encontre du ressort 33. De plus, la roulette 34 placée à l'extrémité des bras support 30 favorise le glissement des bras support 10 30 autour des pieds de vigne et protège ainsi lesdits pieds de culture. L'intérêt d'une telle disposition, c'est-à-dire avec des désherbeurs placés à l'avant 40-1, 40-2 et 32-1, 32-2, est d'effectuer un double chauffage. En effet, les premiers désherbeurs qui agissent sur les plantes à désherber, les désherbeurs avant, effectuent une première chauffe. Les plantes n'ayant pas pu être suffisamment chauffées lors du passage des désherbeurs avant 15 40-1, 40-2 et 32-1, 32-2, subissent alors un second chauffage par les seconds désherbeurs 32- 3, 32-4 et 40-3, 40-4. Les deux chauffages successifs assurent ainsi un désherbage thermique efficace. En effet, le second chauffage assure une montée en température à partir d'une herbe déjà chauffée par le premier chauffage, si bien que la température monte encore plus haut. Pour éviter tout risque d'incendie après le désherbage thermoélectrique des zones à 20 désherber, les moyens d'aspersion 18 permettent la projection d'eau sous pression après le désherbage thermique. En effet, la rampe d'aspersion centrale 48-1 est placée à l'arrière des désherbeurs fixes 40 et les deux rampes latérales 48-2 sont placées à l'arrière des désherbeurs articulés arrière 32-3 et 32-4. La présence de telles rampes d'aspersion 48 a un double intérêt. Premièrement, les rampes 25 d'aspersion 48 permettent l'apport d'eau sur les herbes brulées et donc la diminution du risque d'incendie. Deuxièmement, la dispersion de l'eau qui se fait sous pression permet de diffuser plus efficacement en favorisant encore la dégradation des herbes de la zone à désherber. Le système de circulation d'eau nécessaire entre le réservoir d'eau 46 et les rampes 30 d'aspersion 48 n'est pas représenté et considéré comme connu, la diffusion étant favorisée par la position haute du réservoir d'eau 46 et la position basse des rampes d'aspersion 48. 7 La pression engendrée est suffisante même si elle peut être augmentée en haute pression, moyennant l'interposition d'une REVENDICATIONS1. Dispositif de désherbage thermoélectrique apte à être fixé à un tracteur T comprenant des moyens supports (10), des moyens de production d'électricité (12) et des moyens de désherbage thermoélectrique (16) alimentés par lesdits moyens de production d'électricité (12). 2. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de désherbage mécanique (14) combinés aux moyens de désherbage thermoélectrique (16). 3. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de désherbage thermoélectrique (16) comprennent deux séries de désherbeurs électriques (32) et (40) munies chacune d'au moins une résistance électrique (44). 4. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de production d'électricité (12) comprennent une génératrice de courant (20), entraînée par la prise de force d'un tracteur T. 5. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'aspersion (18). 6. Dispositif de désherbage mécano-thermique selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'aspersion (18) sont réalisés par au moins une rampe d'aspersion (48) et un réservoir d'eau (46) et des moyens de pile en pression (47). 7. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de désherbage mécanique (14) comprenant un broyeur (24). 8. Dispositif de désherbage thermoélectrique selon la revendication 7 caractérisé en ce que le broyeur (24) est entraîné par la prise de force du tracteur T.