Brevet FR2123531A1 — publié le 19720908

! 2123531 Dans les opérations agricoles ou fermières, il est souvent nécessaire de déplacer des matières en particules pour les passer dans un appareil, tel un hachoir ou un broyeur et les en évacuer après traitement. Un appareil de ce genre, le broyeur-mélangeur hydraulique "Brady Hydra-Mill 750" est commercia-5 lisé par la Koehring Farm Division des Etats-Unis d'Amérique, et est décrit dans la brochure 15T470L34, éditée par cette firme. Ces dispositifs comportent des convoyeurs à vis sans fin qui entraînent des produits tels le blé, maïs, et/ou foin, et les introduisent par exemple dans un broyeur à marteaux qui les divise en particules. Après avoir été 10 broyé, le produit passe dans une trémie de stockage incorporée dans l'appareil. Des conduits, auges ou carters articulés mutuellement et montés en série, comportant chacun une vis convoyeuse sans fin dirigent ensuite le produit broyé vers un point déterminé. Dans les dispositifs de ce genre, ainsi que dans de nombreux types 15 d'installations agricoles ou industrielles, en raison de la nature des produits traités, les convoyeurs à vis sont fréquemment soumis à des charges axiales ou radiales très importantes. En outre, notamment pendant les opérations de chargement, la réaction de la vis impose des couples élevés à son moteur d'entraînement, et souvent, ces efforts entraînent des déformations 20 permanentes de la structure des appareils convoyeurs qui, étant mobiles, doivent être relativement légers. Jusqu'ici, pour empêcher ces déformations dues aux charges axiales et transversales de poussées, couples et vibrations, ces appareils devaient avoir des structures renforcées particulièrement robustes. Par ailleurs, dans 25 les dispositifs classiques, les deux extrémités des vis convoyeuses sont supportées par des paliers qui doivent être alignés avec précision, ce qui augmente le prix de revient et les difficultés de fabrication de ces appareils. Par ailleurs, ces dispositifs de support de la vis devant être montés rigidement par rapport au conduit associé à la vis transmettentàl'ensemble des 30 contraintes excessives. L'invention a donc pour objet un appareil d'usage agricole à mécanismes convoyeurs à vis sans fin, qui ne sont pas supportées à chacune de leurs extrémités par des paliers rigides de précision, mais au contraire dans lesquels les extrémités de vis sont montées élastiquement, ce qui permet de sup-35 primer les contraintes, notamment au cours des opérations de chargement, et de supprimer ou réduire considérablement les vibrations et chocs pendant le transfert des produits. Selon une caractéristique essentielle, ce nouvel appareil comprend 72 02970 2 2123531 une enveloppe ou conduit à vis longitudinale. Une membrane, constituée par un dispositif à diaphragme élastique, est disposée transversalement dans le conduit et entoure une partie de la vis. Le moteur est monté sur le diaphragme élastique et de ce fait est mobile,à la fois axialement et longitudinalement, 5 par rapport à l'axe de rotation de la vis. Cette disposition supprime la transmission d'efforts parasites, car le diaphragme élastique amortit les contraintes qui lui sont imposées par le moteur. Ce dispositif de montage de la transmission peut être appliqué indifféremment à des convoyeurs d'entrée ou à des convoyeurs de sortie. 10 L'invention sera décrite en détail en regard du dessin annexé, à titre d'exemple nullement limitatif, sur ce dessin ; la figure 1 est une vue partielle en élévation latérale d'un broyeur-mélangeur agricole associé à des vis convoyeuses sans fin dont certaines sont munies du dispositif élastique de l'invention ; 15 la figure 2 est une coupe verticale montrant deux convoyeurs de l'invention dont les extrémités voisines et opposées sont reliées par un raccord d'articulation, la figure 3 est une vue en perspective éclatée, montrant les différents éléments du dispositif de l'invention équipant chacun des convoyeurs re-20 présentés sur la figure 2, et la figure 4 est une coupe schématique longitudinale d'une partie du dispositif de l'invention, montrant notamment le manchon accouplant l'arbre de sortie du moteur à l'arbre de la vis et montrant également le mode de fixation du moteur sur le diaphragme élastique. 25 Le mélangeur-broyeur 1,représenté sur la figure l,est muni d'un con voyeur d'entrée 2 à vis sans fin. Le produit à broyer est introduit dans la trémie inférieure 3 de ce convoyeur 2, et est évacué par l'extrémité supérieure de ce dernier. A sa sortie du convoyeur 2, le produit tombe dans l'embouchure supérieure d'un broyeur 5. Le produit broyé est ensuite entraîné par un autre 30 convoyeur 6 à vis dans une chambre de réception 7, ménagée à l'extrémité inférieure d'une cuve de stockage 8. Ce convoyeur horizontal 6 peut également transférer des produits additionnels dans la chambre de réception 7. Ces produits sont déversés dans une trémie d'entrée 9 représentée schématiquement sur la figure 1. 35 La vis du convoyeur 6 comporte deux sections 6a. et 6b., à inclinaisons inverses, et5de ce fait,la matière évacuée du broyeur 5 et les produits additionnels déversés dans la trémie 9 sont entraînés en convergence vers la zone centrale de la vis c'est-à-dire dans la chambre de réception 7. 72 02970 3 2123531 Le mélange ainsi introduit dans la cuve de stockage 8 est évacué continuellement ou périodiquement par un ensemble articulé 10 à vis comprenant un premier convoyeur de sortie 11 et un second convoyeur de sortie 12 reliés par un raccord à articulation 13, 5 Le broyeur-mélangeur 1 est mobile et à cet effet est monté sur deux roues 37. Une béquille relevable classique 14, articulée à l'extrémité avant de la barre d'attelage 15 du châssis, supporte le broyeur 1 lorsque ce dernier est détaché du véhicule tracteur. La matière à broyer, par exemple du foin, du mais, etc., est dé-10 versée dans la trémie 3. Le convoyeur 2 l'élève et la laisse retomber dans l'embouchure du broyeur à marteaux 5 dans lequel elle est divisée. La matière est ensuite entraînée par le convoyeur horizontal 6 dans la cuve de stockage 8. Lorsqu'on veut mélanger an produit additionnel à la matière broyée, celui-ci est déversé dans la trémie 9 et est entraîné par la section 6]j de la vis 15 dans la cuve de stockage. Au moyen d'un dispositif de commande classique, l'opérateur peut actionner à volonté les convoyeurs de sortie 11 et 12 pour extraire la matière contenue dans la cuve 8 et la transférer en un point déterminé, par exemple une trémie d'alimentation. La position de la sortie du second con-20 voyeur 12 peut être réglée à volonté en faisant pivoter ce dernier par rapport au premier convoyeur d'entrée 11 par le raccord articulé 13. Le conduit vertical de ce raccord 13 dirige la matière tombant de l'extrémité supérieure du premier convoyeur 11 dans l'entrée de la vis du second convoyeur 12. Les trois convoyeurs 2, 11 et 12 sont munis chacun d'un dispositif 25 correspondant 16, 16' et 16" supportant leur mécanisme d'entraînement particulier. Ces trois dispositifs sont analogues, même si leurs dimensions sont différentes, etjde ce fait,seul le dispositif 16 associé au convoyeur 11 sera décrit ci-dessous. Le convoyeur 11 représenté notamment sur la figure 2 comprend une 30 enveloppe ou conduit 17. Une vis sans fin classique 18 ooaxiale au conduit 17 tourne longitudinalement dans ce dernier où elle est supportée, L'extrémité inférieure de l'arbre 19 de la vis 18 tourne dans une paroi transversale de l'extrémité inférieure du conduit 17, cette paroi étant disposée au voisinage et derrière une ouverture latérale d'entrée ménagée dans la paroi supérieure 17a du 35 conduit 17. Cette ouverture met en communication l'enceinte intérieure du conduit 17 et l'enceinte intérieure de la cuve 8. Le dispositif monté dans cette paroi radiale permet à la vis 18 de se déplacer axialement d'une distance limitée. 72 02970 4 2123531 L'extrémité supérieure de la vis 18 est supportée par le dispositif de montage 16 qui tria in tien t. l'extrémité supérieure 19a de l'arbre 19 de vis et qui reçoit à la fois les forces axiales et latérales s'exerçant sur cette dernière 5 Le dispositif 16 comprend une première membrane ou diaphragme en forme de disque 20 (voir figure j !, constituée par exemple par 12 plis de Nylon armant une carcasse en éiastomère du type utilisé pour la fabrication des pneumatiques. Le diaphragme 20 comporte plusieurs trous 21 de montage répartis 10 circonférentielleïnent Des goujons filetés, vissés dans la paroi supérieure 17.b du conduit et orientés longitudinalement vers l'extérieur, sont chacun engagés daas le trou correspondant 21 du flasque élastique. Ce dernier est serré cor.tre la paro" 17b paï dt-.ï. organes d'assemblage 23, par exemple des écrous vissés sur l-:s extrémités supérieures des goujons 22 (figure 2). 15 l'n moteur d'entraînement 24, avantageusement hydraulique, est monté sur le diaphragme élastique 20. A cet effet, ce dernier comporte une seconde série de trous 25 répartis circonférentielleïnent. La position des trous 25 correspond à la position des trous de fixation 26 ménagés dans la bride 27 du moteur 24, Comme en le voit sur la figure 4, des boulons 28 sont engagés 20 dans les trous alignés 25 et 26 et serrent la bride 27 du moteur sur le diaphragme élastique 20 Lorsque le moteur lu est ainsi monté, son arbre de sortie 29 passe dans l'ouverture centrale 30 du diaphragme 20, L'arbre moteur 29 est accouplé à l'arbre 19 de la vis 18 par un manchon claveté d'un type classique, Cet 25 accouplement comprend par exemple une clavette 31 engagée dans une rainure 32 de l'arbre 29 et qui coulisse dans une rainure longitudinale 33 du manchon 34 fixé à l'extrémité de l'arbre 19 de la vis. Grâce à cette disposition, l'arbre 29 du moteur muni de sa clavette 31 peut être introduit axialement dans l'ouverture centrale 17c: de la paroi 30 radiale 17b,, et la clavette peut être facilement introduite dans la rainure 33 lorsque l'extrémité de l'arbre 29 est introduite dans le manchon 34. Dans ce cas, l'arbre moteur 29 peut être considéré comme étant en prolongement de l'arbre 19 de la vis 18. Le diaphragme élastique 29 est disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du conduit 17, et en-35 toure l'extrémité supérieure de la vis 18. Grâce à l'élasticité du diaphragme 20 sur lequel est fixé le moteur 24 du convoyeur 11, le moteur peut se déplacer axialement et transversalement par rapport au conduit 17, dans la limite autorisée par la souplesse du diaphiagne. 72 02970 5 2123531 Comme on l'a mentionné précédemment, le moteur 24 est directement accouplé à la partie supérieure de la vis, cette partie supérieure comprenant l'arbre 29 du moteur. Le diaphragme 20 supportant ainsi êlastiquement 1'extrémité supérieure de l'arbre 19 et le moteur 24 et permettant un déplacement de ces 5 deux éléments à la fois transversalement et axialement, absorbe ainsi les charges radiales et transversales imposées à la vis 18. De ce fait, si la matière est chargée en excès dans le convoyeur et applique une contrainte excessive à la vis 18, cette dernière peut se décaler trans\>ersalement ou axialement par rapport au conduit 17 pour réduire les efforts imposés par la 10 matière en déplacement. En outre, en raison de l'épaisseur du diaphragme élastique 20 et de sa structure renforcée, le couple de réacticn transmis par la vis 10 au moteur 24 est pratiquement abssrbé car le corps élastique du diaphragme 20. A titre d'exemple, ce diaphragme qi 20 Ainsi, le moteur 24, y compris son carter et son embase 27, sont solidaires du diaphragme 20 qui constitue également une paroi flexible obturant l'extrémité supérieure du premier conduit 17. Le premier conduit incliné 11 comporte un orifice découpé au voisinage de son extrémité supérieure, dans sa paroi 17(1 orientée vers le bas, 25 constituant une sortie latérale du conduit 17. Comme on le voit sur la figure 2, l'ouverture 13a est ménagée immédiatement au-dessous du diaphragme élastique 20. Le raccord tournant 13 comprend une gaine coudée 13b. dont la branche supérieure est reliée à l'ouverture 13,a, La matière entraînée par le premier convoyeur 11 est évacuée par cette ouverture 13 La première vis sans fin 18 étant supportée par le diaphragme élastique 20 peut s'approcher ou s'écarter de l'orifice de sortie 13a^ Comme déjà mentionné, la canalisation de sortie comprend également un second convoyeur à vis sans fin 12. Il est constitué par un conduit 17' 35 qui correspond au premier conduit 17 et qui contient une seconde vis sans fin 18' qui est du même type que la première. Un dispositif de montage 16' identique au montage 16 supporte l'extrémité inférieure de la vis sans fin 18'. Le dispositif de montage 16' comprend un diaphragme élastique 20' 72 02970 2123531 sur lequel est fixé le moteur 24' qui entraîne la vis sans fin 18', comme dans le convoyeur 11 précédeirent décrit. De même, le moteur 24' et le diaphragme 20 coopèrent pour cor-itituer la paroi arrière souple obturant l'extrémité inférieure du conduit. 17 '. 5 Le raccord articulé 13 omprend également lbdLfice 13c: ménagé dans la paroi latérale du conduit 17' Comme on le voit sur la figure 2, cet orifice 13.ç est orienté vers le bé:ut et est voisin du diaphragme 20 qui constitue un élément du dispositif de uontage 16'. Ce dernier permet à la vis sans fin 18' de s'approcher ou de s'écarter radialement de l'ouverture 13ç. 10 Le raccord 13 compreri également une articulation 35 de type clas sique qui permet au conduit 17' de tourner autour de la branche inférieure verticale 33d. de la gaine coudée 13b représentée sur la figure 2. La matière extraite de la cuve de stockage 8 par la vis sans fin 18 est déversée à l'intérieur de la gaine coudée 13b., et est amenée au point 15 voulu par la seconde vis sans fin 18', Les efforts engendrés par les différences de débit de matière par les convoyeurs 11 et 12 sont pratiquement supprimés par les diaphragmes élastiques 20 et 20', qui par ailleurs absorbent les couples d'entraînement correspondants, comme indiqué ci-dessus. En outre, grâce à la présence des diaphragmes élastiques 20 et 20', 20 les efforts dus aux variations de charge ne sont pas transmis à la zone de transition délimitée par la gaine coudée de transfert 13b.. En effet, les vis 18 et 18' peuvent s'approcher ou s'écarter radialement des ouvertures correspondantes 13a. et 13ç^, et de ce fait les efforts sont amortis par la déformation des diaphragmes élastiques, et l'articulation ne risque pas de 25 se coincer. Il faut également noter que le convoyeur d'entrée 2 représenté sur la figure 1 peut être également muni avantageusement d'un dispositif de montage 16" pratiquement identique aux dispositif 16 et 16' et qui supporte la vis sans fin 36 tournant dans le conduit de ce convoyeur. 30 Un des principaux avantages de l'invention réside dans la manière dont le montage à diaphragmes élastiques supprime les forces latérales et axiales appliquées à la vis sans fin et absorbe pratiquement la réaction du couple d'entraînement. La vis peut ainsi tourner à sa vitesse optimale sans engendrer de chocs ou vibrations pendant les opérations de chargement. Par 35 ailleurs, les bâtis spéciaux et les mécanismes, s'opposant au couple de réaction appliqué au moteur d'entraînement, peuvent être supprimés. Il faut également noter que dans le dispositif de montage de l'invention, l'extrémité de la vis voisine du moteur n'est pas supportée par un 72 02970 2123531 palier, ce qui simplifie notablement la structure de 1'appareil et permet de réduire ses dimensions. Grâce à la présence des deux dispositifs de montage élastique des extrémités opposées des convoyeurs, le raccord articulé 13 n'a pas tendance à se coincer, et n'est pas soumis à des efforts excessifs ris-5 quant de l'endommager ou de le déformer. Bien entendu, l'exemple de réalisation décrit ci-dessus n'est nullement limitatif, et l'invention peut notamment être appliquée à d'autres types d'appareils comportant des convoyeurs de genre analogue. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées 10 au dispositif décrit ci-dessus, sans sortir du cadre de l'invention. 72 02970 o 2123531 REVENDICA T_I 0 N S 1. Broyeur notamment pour produits agricoles, comprenant un dispositif de broyage divisant le produit traité en particules, une ou plusieurs cuves de stockage recevant le produit broyé, un dispositif transporteur introduisant la matière à traiter dans le dispositif de broyage, et/ou transférant 5 la matière broyée dans la ou les cuves de stockage, et/ou évacuant la matière broyée contenue dans la ou les cuves de stockage, le dispositif transporteur comprenant une enveloppe, un transporteur disposé dans cette enveloppe, et un moteur entraînant l'organe convoyeur, ce broyeur étant caractérisé en ce qu'un diaphragme supporte élastiquement le moteur d'entraînement sur 10 ladite enveloppe. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif transporteur comprend une première vis sans fin tournant dans une première enveloppe afin d'introduire la matière à traiter dans le dispositif de broyage, une seconde vis sans fin tournant dans une seconde enveloppe afin d'évacuer la 15 matière broyée contenue dans la cuve de stockage, et en ce qu'un premier diaphragme supporte élastiquement la première vis sans fin dans la première enveloppe de manière à permettre un déplacement relatif dans celle-ci, et en ce qu'un second diaphragme supporte élastiquement la seconde vis sans fin dans la seconde enveloppe de manière à permettre également un déplacement relatif dans cette 20 seconde enveloppe. 3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diaphragme est en matière élastique. 4. Appareil transporteur comprenant une enveloppe, un dispositif transporteur longitudinal disposé dans cette enveloppe, un dispositif moteur entraînant le 25 dispositif transporteur, cet appareil étant caractérisé en ce qu'un dispositif à diaphragme supporte élastiquement le dispositif moteur sur l'enveloppe. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif à diaphragme maintient une extrémité du dispositif transporteur en rotation dans l'enveloppe afin de supprimer les efforts exercés sur ce dispositif. 30 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispo sitif à diaphragme est orienté transversalement par rapport à l'enveloppe et entoure une partie de l'extrémité du dispositif convoyeur, le dispositif à diaphragme supportant le dispositif transporteur et son moteur d'entraînement de manière que ces deux dispositifs puissent effectuer un mouvement relatif 35 limité par rapport à l'enveloppe pour supprimer les efforts exercés par le dispositif transporteur sur l'enveloppe. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispo 72 02970 2123531 sitif à diaphragme constitue, avec le moteur, une paroi flexible obturant une extrémité de l'enveloppe. 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel l'enveloppe comporte un dispositif de dérivation, cet appareil étant caractérisé en ce qu'un dis-5 positif d'ouverture est ménagé dans l'enveloppe au voisinage du dispositif à diaphragme, un conduit évacuant les matières sortant de la gaine par le dispositif d'ouverture, et un dispositif transporteur disposé dans la gaine de transfert et pouvant se déplacer dans cette dernière en s'approchant ou en s'écartant de l'ouverture, selon le jeu permis par le diaphragme. 10 9. Appareil transporteur comprenant un dispositif d'enveloppe, une vis sans fin tournant dans celle-ci, un dispositif à diaphragme élastique placé transversalement par rapport à l'enveloppe entourant une partie de la vis sans fin, et un dispositif moteur monté sur le dispositif à diaphragme et déplaçable par rapport à l'enveloppe, ce dispositif moteur étant accouplé 15 à la partie de la vis sans fin entourée par le dispositif à diaphragme, celui-ci supportant la partie de la vis sans fin et le dispositif moteur de manière que ces deux éléments puissent effectuer ensemble un mouvement relatif par rapport à l'enveloppe afin de supprimer les efforts exercés sur la vis sans fin. 20 10. Appareil destiné à transporter une matière et caractérisé en ce qu'il comprend un premier transporteur à vis sans fin introduisant la matière dans l'appareil, un second convoyeur à vis sans fin évacuant la matière de l'appareil, un conduit reliant ces premier et second transporteurs à vis sans fin de manière que la matière introduite par le premier soit transmise 25 au second et soit évacuée par ce dernier, un premier dispositif à diaphragme élastique supportant au moins une partie de la première vis sans fin et permettant à cette dernière de s'écarter élastiquement du conduit, et un second dispositif à diaphragme élastique supportant au moins une partie de la seconde vis sans fin, et permettant à cette dernière de s'écarter élastiquement 30 du conduit.