INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
A titre d’exemple, le mécanisme de frappe sera un système roto percutant. Dans un tel système, l’aiguille et le porte aiguille n’effectueront toutefois aucune rotation dans l’axe longitudinal. En effet, et comme établi par le brevet Européen EP 3332630 B1, l’orientation du bord incisant de l’aiguille par rapport au sens des fibres de la plante est important pour l’efficacité d’injection et surtout pour limiter les dégâts à la plante lors de l’insertion de l’aiguille.
Typiquement, ce mécanisme de frappe est sous la dépendance d’un moyen d’activation, comme une gâchette, actionnable par l’utilisateur. Ce moyen d’activation permet de débuter l’insertion et il peut en outre constituer une sécurité de type homme mort. Dans ce cas, et dès lors qu’il n’est pas activé en permanence, il entraînera un arrêt de l’appareil.
Concernant l’outil d’appui, celui est avantageusement associé à un moyen de guidage dans l’axe longitudinal de l’appareil. Ce moyen de guidage assure le maintien et le centrage de l’outil d’appui le long de l’axe longitudinal de l’appareil.
De préférence, l’outil d’appui comprend un embout d’appui apte à venir en contact contre l’écorce de la plante. Cet embout d’appui peut prendre une forme plate lorsque l’écorce est lisse (ex. platane) ou une forme tridimensionnelle, notamment conique, lorsque l’écorce est crevassée (ex. pin). Un tel embout d’appui peut être réalisé dans toute matière adaptée et notamment en matière plastique, en particulier un polyamide tel que le nylon. En effet, le nylon est un matériau résistant de sorte qu’il ne s’usera pas ou faiblement au contact par frottement contre l’écorce de la plante.
Selon un mode de réalisation préféré, l’appareil d’injection comprend en outre un premier capteur d’effort apte à mesurer l’effort d’appui de l’outil d’appui contre l’écorce de la plante et au moins un microcontrôleur qui permet :
1) dès lors qu’un effort minimum, correspondant à la valeur d’activation, est détecté, l’activation du deuxième actionneur de sorte à rétracter l’outil d’appui et à permettre l’insertion de l’aiguille dans l’écorce de la plante. Avantageusement, cette valeur d’activation est d’au moins 2 daN. De préférence, l’activation du deuxième actionneur permet de rétracter l’outil d’appui à une vitesse d’au moins 10 mm/seconde, typiquement de l’ordre de 20 mm/s.
2) dès lors que l’effort d’appui est inférieur à une valeur seuil dite valeur de frappe, l’activation du mécanisme de frappe. Une telle baisse de l’effort d’appui est consécutive de l’activation du deuxième actionneur qui ne serait pas associée simultanément à l’insertion de l’aiguille dans l’arbre. En effet, ce décalage entraine alors un éloignement de l’outil d’appui de la surface de l’écorce, lequel éloignement augmente le risque que l’aiguille se torde. Avantageusement, cette valeur de frappe est inférieure à 250 N, de préférence elle est de 150 N. Avantageusement encore, le microcontrôleur diminue la vitesse du deuxième actionneur de sorte à réduire la vitesse de rétractation de l’outil d’appui. Typiquement, cette réduction de la vitesse de rétractation de l’outil d’appui est d’au moins un facteur 2, de préférence d’un facteur 4.
Pour ce qui est du mécanisme de frappe, il présentera de préférence une puissance comprise entre 1,2 et 4 Joules et, de manière particulièrement préférée entre 1,2 et 2 Joules.
Avantageusement, le microcontrôleur permet :
3) dès lors que l’effort d’appui devient inférieur à une valeur limite, une désactivation du deuxième actionneur. Une telle désactivation contribue à limiter les risques de détérioration de l’aiguille. De préférence, cette valeur limite est inférieure à 50 N. Avantageusement, le microcontrôleur augmente la puissance du mécanisme de frappe. Typiquement, cette augmentation de la puissance du mécanisme de frappe est supérieure ou égale à 50%, de préférence supérieure ou égale à 100%.
Pour ce qui est du mécanisme de frappe, il présentera de préférence une puissance comprise entre 2 et 8 Joules et, de manière particulièrement préférée entre 2 et 4 Joules.
Avantageusement encore, le microcontrôleur permet :
4) dès lors que l’effort d’appui est inférieur à la valeur limite pendant plus de 5 secondes, de préférence pendant plus de 2 secondes, une désactivation du mécanisme de frappe.
Le couple formé par ce premier capteur d’effort et le microcontrôleur constitue des éléments essentiels pour l’insertion optimale de l’aiguille dans le xylème de la plante et donc du fonctionnement de l’appareil.
Selon un mode de réalisation préféré, l’appareil d’injection comprend en outre un premier capteur de position, associé au deuxième actionneur, apte à mesurer la profondeur d’insertion de l’aiguille dans l’écorce de la plante.
Chaque signal issu de Scom comprend en effet la désignation de la bobine qui sera activée.
En cours d’opération, les amplitudes des signaux de mesure S1, S2 et S3 sont mesurées par le voltmètre 14d et enregistrées dans la mémoire informatique 14e à une fréquence d’échantillonnage correspondant à la fréquence d’alimentation, chaque mesure étant datée au moyen de l’horloge 14c.
Dans l’unité 14 de gestion électronique, la mémoire informatique 14e permet d’enregistrer les variations générées par les bobines de détection sur une période de temps donnée, à déterminer par le praticien en fonction de ses objectifs, mais suffisamment longue pour avoir simultanément en mémoire l’ensemble des événements liés au passage d’un piquet incliné, fonction de l’inclinaison maximale attendue et de la vitesse de déplacement prévue de la machine agricole.
En fonction des même critères, on peut définir la période de temps donnée comme suffisamment courte pour que les données enregistrées ne concernent que les événements de mesure liés à un piquet métallique unique.
L’unité de calcul 14a est configurée pour effectuer des calculs sur la base des données enregistrées dans la mémoire de manière à déterminer la présence d’un piquet métallique incliné, son sens d’inclinaison, l’amplitude de son inclinaison, et une vitesse relative V rel de déplacement du dispositif de détection par rapport au piquet métallique de la haie, comme expliqué ci-dessous à l’aide de la .
Les figures 6A et 6B reprennent une représentation de l’enregistrement des signaux S1, S2 et S3 représentatifs du passage du dispositif de détection au niveau d’un piquet métallique incliné, comme illustré dans les figures 5A à 5E.
De manière basique, la détection d’un pic dans le signal de détection, par exemple un pic correspondant au niveau maximal M1 de variation détecté au moyen du premier capteur de métaux, est indicatif de la présence d’un piquet métallique dans la haie végétale palissée.
De manière plus élaborée, on peut mettre à profit les résultats des détections des trois détecteurs de métaux pour obtenir des informations plus détaillées concernant le piquet métallique détecté.
Un écart temporel entre les détections des niveaux maximaux M1 et M2 des variations des premier et deuxième signaux S1 et S2 aux instants T1 et T2 respectivement est illustré sur la .
Dans le cas de la géométrie décrite par la figure 4, la simple existence d’un écart temporel significativement (en fonction des incertitudes de mesure liées à l’appareillage employé) non nul est indicative de la présence d’un piquet incliné, par opposition à la présence d’un piquet droit, c’est-à-dire s’étendant selon une direction verticale.
L’unité 14 de gestion électronique est conçue pour détecter un tel écart sensiblement non nul, la tolérance pouvant être choisie par l’utilisateur et, en réponse à cette détection, générer un signal S incl indicatif de l’état incliné d’un piquet métallique pour générer l’inactivation de l’organe de travail au passage du piquet.
Les opérations suivantes, applicables au cas d’un piquet incliné, ne seront mises en œuvre qu’en cas de détection positive d’un piquet incliné.
L’écart temporel s’obtient par soustraction , de sorte que le signe du résultat renseigne sur le sens d’inclinaison du piquet : dans le cas illustré, le premier capteur étant situé plus haut que le deuxième capteur et le résultat de la soustraction étant positif puisque le piquet incliné est passé au niveau du deuxième capteur après être passé au niveau du premier capteur, on peut déduire que le piquet est incliné, de bas en haut, vers les capteurs du dispositif de détection et l’organe de travail ou encore vers l’amont par rapport à la direction de déplacement D dépl .
A l’inverse, si le résultat de la soustraction était négatif, on en déduirait que le piquet est incliné, de bas en haut, à l’opposé des capteurs du dispositif de détection et l’organe de travail, c’est-à-dire vers l’aval par rapport à la direction de déplacement D dépl .
Ainsi, l’unité 14 de gestion électronique est conçue de manière à générer un signal S sens représentatif du sens d’inclinaison d’un piquet métallique incliné dans le plan de palissage par rapport à une direction verticale, sur la base d’un ordre chronologique de réception desdits premier et deuxième niveaux maximaux de variation par l’unité de gestion électronique
En utilisant en outre les caractéristiques géométriques et des placements des capteurs 11 et 12, associées à un signal S V représentatif d’une vitesse de déplacement de la machine agricole 20 et émis par celle-ci, l’unité 14 de gestion électronique est en outre capable de générer un signal S α représentatif d’une amplitude d’inclinaison du piquet métallique de la haie sur la base de la formule , représentant la distance parcourue par la machine agricole se déplaçant à la vitesse dans la direction de déplacement D dépl entre les générations des premiers et deuxièmes niveaux maximaux de détection M1 et M2.
Avantageusement, le microcontrôleur, en lien avec les informations transmises par ce premier capteur de position, permet :
1) dès lors que la profondeur cible est atteinte, pour la plante dans laquelle l’aiguille est insérée, une désactivation du deuxième actionneur et du mécanisme de frappe. Avantageusement, le microcontrôleur permet alors l’activation du premier actionneur, apte à agir sur le réservoir de sorte à mettre en pression la substance stockée dans celui-ci, et l’injection de la substance au travers de l’aiguille jusqu’à la plante.
A titre d’exemple, une telle profondeur cible est de 45mm pour un grand arbre tel le marronnier, le châtaignier ou le pin, 38mm pour un arbre fruitier tel le pommier, ou encore 25mm pour un arbre fin et dur comme le cerisier.
Avantageusement, le microcontrôleur permet, suite à la désactivation du mécanisme de frappe du fait d’un effort d’appui inférieur à la valeur limite pendant plus de 5 secondes, de préférence pendant plus de 2 secondes :
2) dès lors qu’une profondeur limite est atteinte, pour la plante dans laquelle l’aiguille est insérée, une activation du premier actionneur, apte à agir sur le réservoir de sorte à mettre en pression la substance stockée dans celui-ci, et l’injection de la substance au travers de l’aiguille jusqu’à la plante.
3) dès lors qu’une profondeur limite n’est pas atteinte, pour la plante dans laquelle l’aiguille est insérée, d’informer l’utilisateur que la séquence d’insertion a échoué. Une telle information peut être faite au moyen d’un témoin lumineux et/ou sonore.
En effet, en deçà d’une profondeur limite, l’injection de substance risquerait d’abimer l’assise cambiale du fait du décollement de l’écorce induit par la pression d’injection de la substance. A titre d’exemple, une telle profondeur limite est de 33mm pour un grand arbre tel le marronnier, le châtaignier ou le pin, 29mm pour un arbre fruitier tel le pommier, ou encore 18mm pour un arbre fin et dur comme le cerisier.
Le microcontrôleur peut alors activer le deuxième actionneur pour extraire l’aiguille de l’écorce de l’arbre, en vue d’initier une nouvelle séquence d’insertion/injection à un autre emplacement de l’écorce.
En ce qui concerne l’aiguille, celle-ci présentera un diamètre compris entre 1 et 3 mm, de préférence entre 1,5 et 2 mm. En effet, un faible diamètre favorise une cicatrisation de la plante suite à la lésion créée par le passage de l’aiguille dans l’écorce de la plante lors de l’injection.
Pour ce qui est de la longueur de l’aiguille, elle est comprise entre 2 et 20 cm, de préférence entre 2 et 10 cm et, de manière particulièrement préférée entre 3 et 7 cm. Pour ce qui est de sa forme, elle pourra présenter une forme cylindrique.
Pour ce qui est du au moins un trou présent sur la paroi latérale de l’aiguille et donc pas à l’extrémité de celle-ci destinée à pénétrer dans la plante, celui-ci pourra se positionner à moins d’un centimètre de cette extrémité, voir à moins de 5 millimètres de celle-ci, notamment moins de 4 voir moins de 3 mm.
Maintenant, l’aiguille pourra comprendre plusieurs trous distaux qui forment autant de sorties du canal et qui sont aptes à permettre la dispersion de la substance dans la plante.
L’aiguille est idéalement maintenue en position, notamment grâce à l’outil d’appui décrit ci-après, et résiste bien lors de son insertion par percussion dans l’écorce de la plante.
Pour faciliter la mise en place de l’aiguille dans le porte-aiguille et son remplacement, le porte-aiguille intègre une monture. Indistinctement, cette monture peut soit être partie intégrante du porte-aiguille (c’est-à-dire ne former qu’une seule pièce avec lui), soit consister en une pièce indépendante que l’on vient fixer sur le porte-aiguille. Dans ce dernier cas, la monture d’aiguille et le porte-aiguille sont associés entre eux de manière étanche (au besoin avec rajout d’un joint) et par une fixation réversible (ex. vissage, douille ou toute forme d’attache rapide).
Dans le cas d’une monture faisant partie intégrante du porte aiguille, l’aiguille est associée au porte aiguille de façon réversible (ex. vis de blocage, circlips, vissage, etc.). Dans le cas maintenant où la monture peut être séparée du porte-aiguille, l’aiguille peut être associée à la monture de façon réversible ou non (ex. collage, soudage, brasage, etc.).
L’association de l’aiguille et de la monture se fait sur une longueur qui pourra être comprise entre 5mm et 35mm, notamment entre 15mm et 25mm, plus particulièrement sur une longueur de 20mm.
Une telle administration peut se faire par une application par une injection de la substance directement dans la plante, c’est-à-dire injectée sous l’écorce (c’est-à-dire de manière sous-corticale) au plus près du tissu végétal de la plante, formé de fibres et d’un système vasculaire conduisant la sève, également dénommé xylème. Le système vasculaire de la sève assure alors un transport de la substance vers les organes ciblés allant du tronc en passant par les feuilles et éventuels fruits.
Une telle application par injection est notamment connue de la demande internationale WO2020/208189 A1 décrivant un appareil pour l’injection de la substance sous l’écorce d’une plante comprenant un corps, une aiguille, un réservoir, des actionneurs de sorte à permettre l’insertion de l’aiguille et/ou l’injection de la substance, des capteurs d’efforts de sorte à mesurer l’effort d’appui de l’appareil contre la plante, l’effort d’insertion de l’aiguille dans l’écorce, l’effort de mise en pression du volume de substance présent dans le réservoir et un microcontrôleur de sorte à activer et moduler les actionneurs en fonctions des efforts mesurés par les capteurs.
Maintenant, il s’est avéré que l’appareil décrit dans la demande internationale WO2020/208189 A1 a pu présenter des difficultés pour l’injection de substances dans des arbres dont le xylème était particulièrement dur. De surcroit, la prise en main dudit appareil s’est parfois avérée difficile pour l’utilisateur du fait de son poids et de la force d’appui à appliquer pour permettre l’insertion.
Les inventeurs ont maintenant mis en évidence que l’utilisation d’un percuteur, dès lors qu’il développe une énergie seulement supérieure à 1,0 Joule permettait l’insertion de l’aiguille sans difficultés dans tous les types d’arbres et sans avoir sans avoir à apporter une force d’appui considérable comme cela pouvait être le cas avec l’appareil utilisant un vérin et sans endommager l’écorce, ni l’assise cambiale de l’arbre. Une telle valeur est relativement faible et inattendue sachant que les percuteurs dans le commerce présentent une énergie de l’ordre de 10 Joules pour les percuteurs électromécaniques et pouvant aller jusqu’à 30 Joules pour les percuteurs électropneumatiques.
En outre, les inventeurs ont développé un nouvel appareil dans lequel la tête d’injection est solidaire du corps de l’appareil et présente, avec celui-ci, un jeu de l’ordre du centimètre selon l’axe longitudinal de l’appareil correspondant à l’axe d’insertion de l’aiguille dans l’écorce. Dès lors ; l’appareil se révèle particulièrement compact et d’une prise en main aisée pour l’utilisateur, tout en se révélant très efficace et fiable à l’usage.
Aussi, la présente invention vise un appareil d’injection apte à permettre l’injection d’une substance dans les écorces de plantes les plus dures tout en étant plus compact, plus robuste et plus simple d’utilisation.
A cet effet, la présente invention porte sur un appareil d’injection, avantageusement destiné à l’injection sous-corticale d’une substance dans une plante, comprenant : un corps, une tête d’injection comprenant : un porte-aiguille dans lequel est maintenu une aiguille sensiblement rectiligne et définissant l’axe longitudinal de l’appareil, laquelle aiguille est percée en son centre d’un canal débouchant par au moins un trou sur la paroi latérale (c’est-à-dire la périphérie) de l’aiguille et donc pas à l’extrémité de celle-ci destinée à pénétrer dans la plante ; et un guide qui présente une cavité dans laquelle le porte-aiguille et l’aiguille peuvent se mouvoir selon l’axe longitudinal de l’appareil, laquelle cavité présente une ouverture de sorte à permettre le passage de l’aiguille et son insertion dans l’écorce de la plante ; un réservoir renfermant la substance à injecter et relié au canal de l’aiguille via le porte-aiguille, un premier actionneur apte à agir sur le réservoir de sorte à mettre en pression la substance stockée dans le réservoir et à permettre l’injection de cette substance au travers de l’aiguille jusqu’à la plante via le canal, un outil d’appui de l’appareil sur la plante, lequel outil d’appui est apte à être positionné dans l’axe longitudinal de l’appareil et se trouve à proximité de l’aiguille, de préférence cet outil d’appui présente un orifice laissant passer l’aiguille, un deuxième actionneur, apte à agir sur l’outil d’appui de sorte à permettre l’extraction de l’aiguille après son insertion dans la plante.
L’appareil d’injection selon l’invention se caractérise en ce que :
1) l’outil d’appui constitue également un manchon protecteur pour l’extrémité de l’aiguille ;
2) le deuxième actionneur est également apte à rétracter l’outil d’appui au fur et à mesure de l’insertion de l’aiguille dans la plante et
3) en ce qu’il comprend également un mécanisme de frappe apte à percuter le porte-aiguille, avec une puissance inférieure à 10 Joules de sorte à permettre l’insertion de l’aiguille dans la plante.
Une telle puissance de frappe minimale est suffisante pour insérer par percussion l’aiguille dans le xylème des plantes les plus dures et simultanément permet de préserver l’intégrité de la plante.
Selon un mode de réalisation préféré, le porte-aiguille et l’aiguille sont solidaires du corps de l’appareil et présentent, avec celui-ci, un jeu compris entre 2 et 15 mm dans l’axe longitudinal de l’appareil, de préférence entre 3 et 10 mm et, de manière particulièrement préférée, entre 4 et 8mm, typiquement d’environ 5mm.
Les inventeurs ont en effet établi qu’un mouvement de va-et-vient du porte-aiguille et de l’aiguille sur quelques millimètres seulement dans l’axe longitudinal en association avec une faible puissance de percussion suffisait pour permettre une bonne insertion par percussion de l’aiguille dans l’écorce de la plante tout en assurant à l’appareil une compacité et une légèreté appréciable pour l’utilisateur.
Cette solidarisation de l’ensemble porte-aiguille/aiguille avec le corps de l’appareil est assurée par le guide. Maintenant, ce guide constitue également une butée qui permet de limiter le mouvement de la tête d’injection par rapport au corps selon les intervalles de jeu définis précédemment.
L’invention concerne encore un procédé de traitement d’une plante par injection sous-corticale d’une substance, lequel procédé comprend les étapes suivantes :
– application, sur l’écorce d’une plante, d’un appareil tel que décrit précédemment,
– activation de celui-ci, de sorte à permettre l’insertion de l’aiguille, au sein du xylème de la plante, puis à permettre l’injection sous-corticale de la substance, et
- extraction de l’aiguille du xylème de la plante par l’activation du deuxième actionneur dudit appareil.
L’invention concerne encore l’utilisation d’un mécanisme de frappe présentant une puissance inférieure à 10 Joules pour permettre l’insertion par percussion dans le xylème d’une plante de l’aiguille d’un appareil tel que défini précédemment en vue de permettre l’injection sous-corticale d’une substance.
L’invention concerne enfin l’utilisation d’un appareil tel que défini précédemment en vue de permettre l’injection d’une substance sous l’écorce d’une plante.
La est une vue latérale en coupe d’un appareil d’injection selon l’invention ;
La est un agrandissement de la au niveau de la tête d’injection ; et
La est une représentation schématique d’un mode de réalisation du porte-aiguille
La est une représentation schématique d’un autre mode de réalisation du porte-aiguille
La est une vue latérale en coupe au niveau de la tête d’injection en préalable à la mise en route de l’appareil ;
La est une vue latérale en coupe au niveau de la tête d’injection au début de l’étape d’insertion;
La est une vue latérale en coupe au niveau de la tête d’injection au milieu de l’étape d’insertion ;
La est une vue latérale en coupe au niveau de la tête d’injection en terme de l’étape d’insertion.
Description détaillée de l’invention La substance à injecter peut-être de plusieurs types et appartenir à la famille des biocides (ex. insecticides, antibiotiques, antifongiques, et/ou antiparasitaires), des nutriments ou encore des régulateurs de croissance ou encore des stimulateurs de défense des plantes. Maintenant, et du fait de la destination de l’appareil selon l’invention, la substance à injecter sera plutôt une substance phytosanitaire.
Pour ce qui est du mécanisme de frappe, il présentera de préférence une puissance supérieure à 1,0 Joule, de préférence une puissance comprise entre 1,2 et 8 Joules et, de manière particulièrement préférée entre 1,2 et 4 Joules.
Un tel mécanisme de frappe pourra être un système de percussion électromécanique ou électropneumatique
La réticulation de la composition a été conduite à une température comprise de 160°C pendant 50 minutes, sous pression.
IV-3 Essais de compositions de caoutchouc Les exemples présentés ci-dessous ont pour objet de comparer la résistance à l’ozone, et la dissipation énergétique à 1Hz et 95Hz de deux compositions conformes à la présente invention (C1 et C2) avec deux compositions témoin (T1 et T2) qui ne diffèrent respectivement des compositions conformes à l’invention que par la nature du copolymère.
Les résultats de performance de facteur de perte à 1Hz et 95Hz sont exprimés en pourcentage base 100 par rapport à la composition témoin T1 pour la composition C1 ou T2 pour la composition C2.
T1 C1 T2 C2 NR (1) 70 70 EPDM (2) 100 30 EBR (3) 100 30 N550 (4) 30 30 30 30 ZnO (5) 5 5 5 5 Acide stéarique (6) 2 2 2 2 TMQ (7) 1 1 1 1 6PPD (8) 1 1 1 1 Cire anti-ozone (9) 2 2 2 2 Peroxyde (10) 3 3 3 3 ZDA (11) 4 4 4 4 Test Ozone 0 0 0 0 Performance tan(δ) 1Hz 100 134 100 124 Performance tan(δ) 95Hz 100 97 100 98