Brevet FR2318569A1 — publié le 19770218

La présente invention concerne un appareil d'épandage de liquides ou épandeur autotracté ,applicable notamment à l'épandage d'engrais liquides ou d'engrais liquides contenant des par-ticules en suspension. On connatt déjà de nombreux appareils d'épandage d'engrais dans les champs,qutils soient solides, liquides ou visqueux. De tels appareils comportent essentiellement, d'une part, des moyens d'approche au champ, tels que, par exemple, un tracteur avec remorque, un camion à benne fixe ou auto-déchargeuse, et, d'autre part, l'appareil d'épandage proprement dit, lequel est soit tracté, soit porté par un tracteur agricole, soit plus rarement automoteur, ctest-à-dire constituant un engin spécifique monobloc autonome. Ces différents types d'appareils présentent trois séries d'inconvénients importants.Tout d'abord, la vitesse d'acheminement de l'appareil d'épandage proprement dit entre le lieu d'emmagasinage et le bord du champ est limitée à celle d'un tracteur, c'est-à-dire en ltétat actuel de la réglementation française à 27 km/h, dans le cas où cet acheminement est réalisé au moyen d'une remorque agricole derrière tracteur, ou lorsqu'on utilise un tracteur automoteur (à moins que ce dernier n'ait une charge utile réduite et soit conçu pour la circulation sur route). D'un autre c8té, ces différents types d'appareils nécessitent de ce fait et dans tous les cas ltemploi de deux véhicules et par suite, de deux préposés à leur conduite. Enfin, les appareils des types connus ci-dessus cités ont une charge utile relative faible ; ctest ainsi, par exemple, que pour des épandeurs dont la charge peut être de 0,600 à 4,500 tonnes de produits, les remorques d'approche correspondantes ont des poids allant de 1,500 à 9,000 tonnes tandis que les poids des épandeurs automoteurs sont de l'ordre de 9 à 4 tonnes.Dans certains pays, tels que les Etats-Unis dtAmérique, on a mis au point et commercialisé des appareils d'épandage de capacité élevée permettant à la fois d'effectuer l'approche aux champs et d'y continuer leur déplacement tout en y effectuant ltépandage, mais un tel avantage nta sl être acquis qu'au prix de l'emploi de pneumatiques dont les dimensions sont telles que la largeur du véhicule dépasse alors 2,50 m.Pour de tels véhicules, la vitesse maximale tolérée sur route dans ces pays est d'environ 50 km/h. Dans d'autres pays, tels que les pays européens, la réglementation de la circulation routière impose entre autres aux véhicules agricoles une vitesse supérieure limite de 27 km/heure, mais leur permet par contre d'excéder uns largeur supérieure à celle maximul de 2,50 m autori- sée sur route. La présente invention obvie à ces contraintes d'origine réglementaire et technique en fournissant un épandeur autotracté de grande capacité, qui tout en permettant d'atteindre des performances élevées et une rentabilité est en mesure de circuler sur route aux mêmes vitesses que les véhicules dits poids lourds" de type conventionnel et d'effectuer ainsi l'approche aux champs plus rapidement que les véhicules agricoles actuellement connus, tout en étant capable d'épandre dans les champs à basse vitesse, c'est-à-dire à à moins de 15 km/heure, et tout en ayant une charge au sol du même ordre de grandeur que celle des appareils épandeurs ou du tracteur utilisés habituellement, soit de l'ordre de deux à trois bars. L'épandeur. selon l'invention monté sur un véhicule automobile du type camion citerne est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte, monté sur un chassis- cabine à deux ponts moteurs arrière, un réservoir reposant sur le châssis et solidaire de ce dernier, muni à sa partie supérieure d'au moins un orifice de communication avec l'extérieur, et dont le fond est relié à la canalisation d'aspiration d'une pompe entraînée en rotation par l'arbre moteur d'un embrayage pneumati- que dont l'arbre menant est lui-m8me entraîné en rotation par l'intermédiaire de l'arbre moteur du véhicule porteur, la canalisation de refoulement de ladite pompe aboutissant à un réservoir muni d'une vanne d'entrée formant vanne de barrage général, ledit réservoir constituant un distributeur formant nourrice d'ali.menta- tion de buses dont l'une es+ fixe et disposée dans le plan longitudinal médian du véhicule et dont les autres sont disposées sur deux rampes latérales symétriques l'une de l'autre par rapport au plan longitudinal médian du véhicule et mobiles,chacun autour d'un axe fixe par rapport au chåssis dudit véhicule disposé à ltar- rière et vertical lorsque ce dernier repose sur un sol horizontal, entre deux positions extrêmes, une position de travail dans laquelle elle est déployée perpendiculairement au plan longitudinal médian du véhicule et une position de repos dans laquelle elle est repliée parallèlement à ce mgme plan le long de la cuve son extrémité libre étant tournée vers l'avant du véhicule, chacune desdites rampes étant entraînée en rotation par un vérin pneumatique dont l'extrémité du corps est articulée sur le chassies et l'extrémité de la tige est articulée sur la rampe correspondante, et étant verrouillée en position de repli au moyen d'un vérin pneumatique, chacune des buses d'épandage étant reliée à la nourrice d'alimentation au moyen d'une canalisation dont au moins la partie solidaire de la rampe sur laquelle est disposée ladite buse est flexible, ladite canalisation étant munie d'une vanne pneumatique d'ouverture et de fermeture de ladite canalisation, l'ensemble des différentes vannes de commande des différentes canalisations, des différents vérins et l'embrayage pneumatique de commande de la pompe faisant partie d'un circuit de commande pneumatique alimenté en fluide moteur par l'air comprimé emmagasiné dans un réservoir auxiliaire disposé sur le véhicule et fourni par le compresseur alimentant en air comprimé le circuit de freinage du véhicule. De manière avantageuse - la pompe est une pompe centrifuge surpuissante de débit constant à vitesse constante, - la canalisation de refoulement de la pompe comporte, montée en dérivation, une canalisation munie d'un régulateur de pression et dont l'extrémité aboutit dans la cuve, où elle pénètre par un des orifices obturables et y déverse ltexcédent de liquide aspiré par la pompe, - la pompe comporte une seconde canalisation d refoulement dans laquelle est disposé un hydro-inåecteur et qui aboutit dans le fond de la cuve où se trouve ménagé un orifice de branchement étanche de ladite canalisation. - une canalisation obturable par une vanne pnetuma- tique est branchée en dérivation sur la canalisation d'aspiration de la pompe, ladite canalisation permettant le remplissage de la cuve par l'intermédiaire de de la canalisation de lthydro-injecteur et/ou de la canalisation du régulateur après fermeture de la vanne pneumatique de commande de la nourrice d'alimentation des buses, - l'extrémité libre de chacune des rampes portebuses est constituée par une fléchette porte-buse, articulée élastiquement en rotation autour d'un axe fixe par rapport à la rampe correspondante et très inclinée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description ci-après faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue en plan de l'épan- deur selon l'invention ; et la figure 2 une vue en élévation du côté gauche de ce mme épandeur. Sur ces dessins les mêmes références représentent les mêmes éléments. En se référant aux dessins, l'appareil d'épandage selon l'invention est associé à un véhicule constitué par un camion du type châssis cabine. Ce véhicule comporte essentiellement comme tous les véhicules de ce type, un chassies 1 supporté par un'train avant 2 et par les ponts moteurs arrière 3a et 3b, tous les deux moteurs et supportant le moteur (non représenté), ses organes annexes (non représentés) et la cabine de pilotage 4 le moteur entrain de manière connue un compresseur (non représenté) destiné à fournir le fluide sous pression, en l'occurence l'air comprimé à basse pression (4 à 8 bars)d'alimentation du circuit de freinage et emmagasiné dans des réservoirs auxiliaires appropriés R. le châssis 1 du véhicule supporte également un réservoir ou cuve 5 de forme générale cylindrique, d'ase longitudinal sensiblement horizontal, analogue à celle des réservoirs de camions dits "camions-citernes", la fixation dudit réservoir au chassis étant réalisée par tous moyens connus appropriés. le réservoir 5 peut bien entendu, etre réalisé en toute matière connue utilisée pour des réservoir de ce type, mais dans le cas de la présente invention il est de préférence réalisé en fibre de verre polyester du fait de la faible densité relative de cette matière ; de ce fait, le poids mort du réservoir 5 est considérablement réduit et son volume peut alors être par exemple de 6 m3.Ce réservoir est de préférence normalement cloisonné à l'intérieur et est muni à sa partie supérieure d'un trou d'homme 6, d'un orifice 7 dont le role sera expliqué plus loin, et d'un évent 8. Sur l'un de ses côtés au moins, il est muni d'un indicateur de niveau 9 et comporte à sa partie inférieure la plus basse deux orifices 10 et 11 dont le rôle sera expliqué plus loin.Entre la paroi transversale avant du réservoir 5 et la face arrière de la cabine 1 le chassies supporte et maintient,fixée par tout moyen connu approprié, une pompe centrifuge 12 dont l'arbre est entratné en rotation par une prise de force 13 reliée cinématiquement à l'arbre moteur du véhicule et elle-m8me entratnée par ledit arbre ; un embrayage pneumatique 14 de type connu par exemple du type-"Airflex1' interposé entre ladite prise de force et l'arbre de la pompe 12 permet de commander la marche de cette même pompe, cet embrayage étant lui-m8me commandé par air comprimé, l'admission sur l'échappement de cet air comprimé pour la manoeuvre de itembrayage étant obtenue au moyen d'une vanne appropriée dont la manoeuvre est commandée par le conducteur depuis la cabine de pilotage.La canalisation d'aspiration de la pompe 12 comporte deux dérivations, l'une dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par une vanne pneumatique 1 Sa aboutissant à l'orifice inférieur 10 mentionné plus haut, qui constitue la prise d'aspiration sur le fond de la cuve 5, l'autre aboutissant à un orifice d'aspiration 16 équipé d'un filtre dtaspiration, lequel orifice peut entre relié à un réservoir contenant un produit liquide, par exemple un engrais ou un mélange d'engrains liquides, que la pompe peut aspirer en vue de son refoulement dans la cuve 5 ; l'ouverture et la fermeture de cette seconde dérivation est, elle aussi commandée au moyen d'une vanne pneumatique t5b. La pompe 12 peut refouler le liquide aspiré dans la cuve dans deux circuits différents. Be premier de ces circuits qui part de la pompe pour aboutir à l'orifice il mentionné ci-dessus et disposé sur le fond de la cuve 5, traverse un hydro-injecteur 17 permettant, en cas de besoin, l'introduction dans le liquide à épandre et le mélange à ce dernier de produits solides ou liquides, par exemple des produits de traitement tels que,notamment des pesticides ou des oligo-éléments ; ce circuit est également muni d'une vanne de commande de son ouverture ou de sa fermeture. le second circuit est celui par lequel la pompe refoule dans un distributeur 18 le liquide aspiré dans la cuve, lequel distributeur est relié comme dit plus loin à des buses du dispositif d'épandage et qui constitue la nourrice d'alimentation desdites buses, en amont de laquelle est montée une vanne générale de barrage 19 ; par ailleurs, un manomètre 20 de mesure de la pression de refoulement de la pompe est branchée sur la canalisation de refoulement à la sortie de la pompe.A ce second circuit est associé un circuit dérivé dont l'entrée est disposée sur le préeé- dent à la sortie delta pompe et dont la sortie aboutitdansl'orifi- ce supérieur 7 de la cuve, orifice ci-dessus mentionné ; entre cette entrée et cette sortie est interposé, monté en série, un ré non representée gulateur de débit 21 fixé en amont d'une nourrice filtre/.Ce régulateur permet ainsi de refouler dans la cuve l'excédent de produit liquide aspiré par la pompe et par recyclage à débit variable dans ladite cuve d'alimenter à débit constant le distributeur 18, la vitesse du véhicule étant constante pour un débit donné, et cela du fait que la pompe centrifuge 12 est une pompe surpuissante, mais qui, par contre, est simple, robuste et a un débit constant à vitesse constante. Cette disposition, du fait du recyclage permanent qu'elle entraîne, a l'avantage de permettre une agitation du liquide contenu dans la cuve favorable à l'homogénéisation de la suspension. Le dispositif d'épandage proprement dit est constitué par un ensemble de deux rampes latérales identiques 22a et 22b qui portent respectivement chacune deux jets avec buses, 23a et 24a d'une part, et 23b et 24b d'autre part, et par un jet central avec buse 24c.Chaque rampe porte-jet est constituée par une flèche faite d'éléments de treillis métallique en forme générale de triangle rectangle dont un des côtés de l'angle droit est court et vertical et l'autre côté de l'angle droit est long et horizontal lorsque le véhicule repose sur un sol horizon- tal ; le petit côté vertical est articulé par tout moyen connu approprié de manière qu'il puisse pivoter autour de son axe vertical disposé à l'arrière du véhicule.A cet effet, un vérin zeu- matique 25a (et 25b) d'ouverture et de fermeture de la rampe est interposé entre le chassies 1 du véhicule et la barre formant hypothénuse de la flèche de telle manière que son corps soit articulé par son extrémité fermée sur.le chassies et que l'extrémité de sa tige soit articulée sur ladite barre hypothénuse, la longueur dudit vérin étant telle que lorsque sa tige est en position de repli (ou de repos) le plan moyen de la flèche soit sensiblement parallèle au plan longitudinal médian du véhicule, ladite flèche étant alors en position de repli le long de la cuve et que lorsque sa tige est en position d'extension totale, le plan moyen de la flèche soit perpendiculaire au plan qu'elle occupe au repos, et se trouvant alors déployée en position d'extension (ou de tr2vail). Lorsque la flèche est en position repliée, elle peut être complètement immobilisée au moyen d'un vérin de verrouillage 26a (et 26b) dont l'extrémité de la tige, quand elle est en posi- tion d'extension vient bloquer, par tout moyen. connu, la barre hypothénuse de la flèche.De manière avantageuse, les flèches 22a et 22b sont constituées,dans leur partie terminale normée par les angles opposés à leurs petits côtés,par les fléchettes 27a et 27b dont les pointes portent respectivement les jets à buses d'extrémité 24a et 24b et qui sont articulées respectivement autour des axes 28a et 28b disposés chacun le long d'une entretoise reliant le grand côté horizontal et le côté hypothénuse d'une neume flèche, cet axe étant très incliné sur l'horizontale.Chacune desdites fléchettes 27a et 27b est reliée au reste de la flèche correspondante par un organe élastique tel qu'un ressort 29a (ou29b) dont une extrémité est solidaire de la fléchette et l'autre solidaire de l'autre partie de la flèche ; ces articulations élastiques permettent aux fléchettes de pouvoir osciller sous l'effet des cahots importants auxquels le véhicule est soumis en service dans les champs et d'éviter ainsi dtéventuelles ruptures des rampes porte-jets, tout en assurant un épandage régulier. Les différents jets disposés sur les rampes sont reliés individuellement au distributeur 18 par l'intermédiaire d'une canalisation 30 partant d'une prise 31 ménagée sur ce même distributeur. Cette canalisation comporte une première partie rigide reliant la prise du distributeur jusqu'à l'entrée d'une vanne 31 de commande du jet correspondant et solidaire au châssis du véhicule, et une seconde partie flexible reliant la sortie de la vanne 31 au jet proprement dit et en partie supportée par la rampe correspondante.De cette manière, le distributeur 18 comporte par exemple cinq prises 31 reliées par les cinq canalisations 30a aux cinq vannes de commande 31 alignées côté à côte, la vanne centrale étant reliée au jet central 24c par une des cinq canalisations 30, tandis que dans chacun des deux groupes de deux vannes disposées de part et d'autre de cette vanne centrale les deux vannes de l'un sont reliées respectivement aux jets 23a et 24a de la rampe 22a et les deux vannes de l'autre sont reliées respectivement aux jets 23b et 24b.En outre, la canalisation centrale médiane 30a est reliée par une canalisation 30b à un manomètre 33 placé sur le tableau de bord du véhicule et qui permet au conducteur de connattre à tout instant la pression du liquide dans le distributeur 18. l'ensemble ci-uessus décrit est complété par un certain nombre d'appareils ou dispositifs destinés à en faciliter l'emploi ; c'est ainsi par exemple qu'un tachymètre est branché de manière connue sur la pompe 12, le cadran 34 de ce tachymètre étant monté sur le tableau de bord du véhicule, permettant ainsi au conducteur de contrôler en permanence la vitesse de rotation de la pompe lorsqu'elle est en service ; c'est ainsi sur encore, que la cuve 5 comporte/chacune de ses faces transversales avant et arrière une jauge de capacité 35.Enfin le châssis est muni à l'arrière d'un organe d'atteiage 36 permettant d'atteler au véhicule une remorque sur le chssssis de laquelle est monté une cuve auxiliaire remplie de liquide qui est de même conception et de même construction que celle du véhicule épandeur et que l'on peut ainsi transporter entre le point de remplissage et le lieu d'utilisation où elle peut être décrochée pendant l'épandage du liquide contenu dans la cuve du véhicule ; lorsque la cuve associée au véhicule est vide, il est alors possible de la remplir de nouveau au moyen du liquide contenu dans la cuve auxiliaire placée sur la remorque, par pompage, en reliant l'orifice d'aspiration 16 au fond de la cuve auxiliaire par une canalisation snEle amovible.le véhic.ule épandeur et sa remorque sont ainsi en mesure de transporter des quantités importantes de produit, par exemple de l'ordre de 18 tonnes, jusqu'au lieu d'épandage. Par ailleurs, le véhicule peut, hors saison, être utilisé comme camion-citerne de livraison de produits liquides pour en accroître la rentabilité. l'ensemble ci-dessus décrit forme un ensemble de deux circuits coopérant l'un avec l'autre, à savoir un circuit hydraulique et un circuit pneumatique de commande des vannes associées au circuit hydraulique et des vérins de commande des mouvements des rampes porte-jets. Be circuit hydraulique permet comme dit plus haut, soit d'aspirer au moyen de la pompe 12 le liquide contenu dans la cuve 5 pour, d'une part en refouler un volume constant dans le distributeur 18 et de là, après ouverture des vannes 32 dans les jets disposés sur les rampes porte-jets -préalablement déployées, et d'autre part en refouler dans la cuve un volume variable réglé par le régulateur, soit d'aspirer au moyen de la pompe 12 le liquide de la cuve pour le faire passer dans l'hydro-injecteur 17, y introduire et y mélanger des produits liquides ou solides, puis le refouler dans la cuve, sois enfin d'aspirer dans un réservoir extérieur du liquide par la prise 16 et de le refouler dans la cuve en le faisant passer par I'hydro-injecteur et le régulateur. Be circuit de commande Dneumatique de l'ouverture et de la fermeture des différentes vannes est alimenté en fluide moteur par ltair comprimé emmagasiné en permanence dans les réservoirs R auxiliaires d'air comprimé fourni par le compresseur associé au;circuit de freinage du véhicule. les vannes pneumatiques appartenant à ce circuit de commande sont toutes de types connus. Ce circuit est branché sur le réservoir R d'air comprimé par l'intermédiaire d'un filtre à. air comprimé. La canalisation de sortie de ce dernier aboutit à un distributeur général d'alimentation d'air comprimé placé sous la dépendance d'une commande manuelle de distribution générale dsair comprimé couplée avec un manostat et un voyant relié au circuit électrique du véhicule, lequel distributeur alimente en fluide moteur un premier souscircuit de commande des vérins de déploiement des rampes portebuses, un sous-circuit de commande des vérins de verrouillage desdites rampes dans leur position de repos et des vannes correspondantes, un deuxième sous-circuit d'alimentation des vannes de commande de l'embrayage de la pompe et des vannes de commande individuelles de l'ouverture et de la fermeture des buses 24a et 24b d'épandage disposées sur les rampes 22a et 22b, de la buse centrale 24c, et de la vanne 19 de barrage général sur la nourrice d'alimentation des buses. Ces différents circuits et les différentes vannes correspondantes sont commandés par le conducteur du véhicule à partir du tableau de bord dudit véhicule, lequel tableau comporte à cet effet tous les organes de commande et de contrôle (tels que voyants ou appareils indicateurs) appropriés. A titre d'exemple non limitatif on indique que l'épandeur c-.-dessusadécrit peut être réalisé à partir d'un camion châssis de type conventionnel à deux ponts moteurs arrière, normalement conçu pour un poids total en charge de 24 ou de 35 tonnes au total avec remorque et pour,dans le cadre de la réglementation actuelle, une vitesse maximale sur route de 60 km/heure;;pour réaliser l'épandeur ci-dessus décrit , il est avantageux d'apporter certaines modifications à un camion de type conventionnel c'est ainsi par exemple que l'on en raccourcit le porte-à-faux arrière,que l'on y remplace les pneumatiques normalement utilisés par des pneumatiques particulièrement étudiés pour une faible portance au sol (tels que ceux utilisés pour les engins dits de "travaux publics" en terrains sableux) et, qu'en outre, les essieux arrières sont équipés de roues simples et non jumelées. On indique, à titre d'exemple, que de telles modifications ont permis de calculer le poids total en charge et par suite la charge utile de l1épardeur selon l'invention de manière telle que ladite charge utile puisse atteindre 6 à 9 tonnes pour un poids total en charge de 17 tonnes et une pression au sol de 2 à 3 bars. Par ailleurs, les buses d'épandage sont avantageusement réalisées en céramique pour en éviter l'abrasion que pourraient éventuellement provoquer les particules solides en suspension dans le liquide à épandre. D'un autre côté, la commande individuelle de chacune des buses (qui,dans l'exemple décrit et représenté,sont au nombre de cinq : une buse centrale et deux buses sur chaque rampe) permet d'obtenir toutes les combinaisons nécessaires pour pulvériser tout ou partie de la largeur d'épandage. les essais faits par la Demanderesse ont montré qu'au moyen d'une buse centrale fixe et de deux buses disposées sur chacune des rampes déployables latéralement, il était possible de réaliser un épandage sur une largeur 18 m). il est en outre possible d'utiliser un compteur spécifique précis pour les vitesses lentes d'avancement dans les champs et de mesurer ainsi simultanément les surfaces arrosées. Ce compteur est automatiquement mis en service, lors de la pulvérisation. Enfin, toutes les commandes, les dispositifs de sécurité et les voyants lumineux de marche sont disposés dans la cabine de conduite et à portée de main du conducteur. Ils permettent notamment le repli instantané des rampes dans les champs pour un retour rapide lors du rechargement d'engrais fluides et un retour non moins rapide à l'endroit où l'épandage doit se poursuivre. Il est bien entendu que la présente invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences techniques à ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre, lequel est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS i. Epandeur de produits liquides ou visqueux pouvant contenir des produits solides, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un véhicule automobile du type camion-citerne et de dispositifs d'épandage par pulvérisation, le dit camion comprenant - entrainée par le moteur du camion, une pompe de grand débit pour le remplissage et la vidange de la citerne - un circuit relié à ladite pompe pour l'aspiration du produit transporté et son refoulement au travers des dispositifs d'épandage, circuit comprenant - d'une part un régulateur de débit et une nourrice-filtre de répartition aux dispositifs de pulvérisation - et d'autre part un appareil pour l'introduction et l'homogénéisation d'un ajout, à la masse du produit transporté, de liquides ou particules solides, avant la vidange de la citerne ou l'épandage de son contenu. 2. Epandeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'appareil pour l'introduction et l'homo- généisation de l'ajout est constitué par un hydroinjecteur monté entre le refoulement de la pompe et le fond de la citerne. 3. Epandeur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le régulateur de débit est monté entre le refoulement de la pompe et le haut de la citerne sur un circuit parallèle à celui comportant lthydroinjecteur. 4. Epandeur selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nourrice-filtre est montée entre le refoulement de la pompe et les dispositifs d'épandage. 5. Epandeur selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les dispositifs d'épandage sont constitués par des rampes articulées porte-buses dont la manoeuvre est pneumatique ainsi que celle des vannes de commande des buses, l'air comprimé nécessaire étant prélevé sur le réseau prévu pour la commande des freins du camion.