Brevet FR2437780A1 — publié le 19800430

L'invention concerne un dispositif de réchauffage d'un bac d'abreuvoir automatique pour le bétail, installé dans une écurie ouverte, avec une conduite d'arrivée d'eau branchée sur le bac, conduite présentant un secteur posé librement ou au moins partiellement sous enveloppe isolante, protégé contre lequel et s'étendant entre le sol ou le toit de l'écurie d'une part et le bac d'autre part, avec pour ce bac un premier élément chauffant disposé au-dessous du fond du bac, présentant une résistance électrique chauffante (fil) et formant une boucle chauffante sur le fond du bac, avec un second élément chauffant disposé tout au long du secteur de conduite- exposé, élément comportant un fil électrique chauffant isolé, installé en pose bifilaire et en liaison thermo-conductrice avec le secteur de conduite réchauffable, le second élément chauffant étant électriquement monté en série avec le premier, avec enfin, une enveloppe protectrice au moins pour le secteur de tuyauterie réchauffable par le second élément chauffant et pour le premier élément chauffant. Le brevet G.B. 631 563 prévoit un dispositif de ce type pour le réchauffage d'un bac d'abreuvoir automatique pour le bétail avec une conduite d'arrivée d'eau raccordée au bac, conduite présentant entre le sol et le bac un secteur posé sous enveloppe isolante et protégé contre lequel, avec pour le bac un premier élément chauffant disposé au-dessous du fond du- bac, élément présentant une résistance chauffante électrique filaire formant une boucle de chauffage sur le fond du bac. Le dispositif connu présente également un second élément chauffant disposé au long du secteur de conduite exposé, élément comportant un fil électrique chauffant isolé installé en pose bifilaire et en liaison thermo-conductrice avec, le secteur de conduite réchauffable, le second élément chauffant étant électriquement couplé en série au premier.Est prévue enfin sur cette exécution connue, une enveloppe protectrice pour le secteur de conduites réchauffables par le second élément et pour le premier élément chauffant. Sur ce dispositif connu, le premier élément chauffant est constitué dtun fil pourvu d'une enveloppe conductrice de l'électricité fixé sur le fond du bac et le second corps chauffant d'un fil électriquement isolé placé en spirale autour de la conduite d'arrivée d'eau fabriquée encore en métal en 1946. Le premier fil chauffant ne forme une boucle que sur le fond du bac et le second, indépendamment de cela ne forme une boucle que dans le sol. Comme enveloppe de protection, le dispositif connu utilise un cylindre creux vertical en métal ancré au sol, portant à son extrémité supérieure le bac et enveloppant à une certaine distance aussi bien les deux corps chauffants que le secteur réchauffable de la conduite d'arrivée d'eau et un cible d'alimentation en courant des deux corps chauffants. Le dispositif connu a pour inconvénient d'entre coûteux en raison de la fabrication et du montage séparés des deux corps chauffants, surtout en raison du nécessaire enroulement par des spires de la conduite d'arrivée d'eau. Les réparations des corps chauffants requièrent un démontage complet de tout le dispositif et, de plus, la protection contre le gel du bac et de la conduite d'arrivée d'eau demande une puissance de l'importance du volume et de l'absence d'une isolation thermique du corps du dispositif. L'invention a pour but, étant donné ces inconvénients du dispositif connu, la création d'un dispositif du type défini au début avec lequel les corps chauffants soient d'une fabrication et d'un montage économiques, les travaux de réparation facilités et la protection contre le gel sûre et peu coûteuse au plan du réchauffage. Les dispositions prises par l'invention résolvent le problème par le fait que le premier et le second élément chauffant sont constitués du meme fil à résistance chauffante électriquement isolé posé sans spire et formant une boucle dans le sol de l'écurie, ou dans le toit de l'écurie ainsi que sur le bac et par le fait que l'enveloppe entoure en tant que tube de protection le second corps chauffant réchauffable par lui, tout en suivant son tracé, et forme un tube isolant, entourant de plus, en tant que canal de protection, le premier corps chauffant en en suivant le tracé, et formant un tube isolant. Le fait que le premier et le second corps chauffants soient constitués par un seul et même fil électriquement isolé posé sans spire et formant une boucle dans le sol ou le toit de l'écurie et une autre sur le bac, on obtient comme avantage qu'il n'est besoin, la première fois ou lors de réparation, que de par un seul morceau de fil chauffant réuni par ses extrémités et de monter les deux boucles obtenues au long du secteur de conduite d'arrivée d'eau à réchauffer et au long du fond du bac, ou au long d'une position de conduite d'arrivée d'eau suivant le fond du bac, et de facon telle que ces deux boucles soient en liaison thermo-conductrice avec la conduite d'arrivée d'eau et avec le fond du bac.Les deux portions, à orientation parallèle, du même fil peuvent être disposées diamétralement par rapport à la conduite d'arrivée d'eau, de sorte que pour des conditions données, on obtient le coefficient de transfert thermique le plus élevé. Du fait que l'enveloppe entoure, comme tube de protection, le second corps chauffant et la portion de conduite réchauffée par elle et dont elle suit le tracé; constituant de plus un canal isolant, du fait donc que le tube et le canal se complètent et ont évidemment une fonction d'isolation thermique, et étant donné également que le tube comme le canal enserrant étroitement le double élément chauffant et la conduite d'arrivée d'eau, tous les deux longiformes, on obtient comme avantages que lors de la réparation des éléments chauffants, seule l'enveloppe de protection soit à enlever temporairement et que l'énergie thermique à fournir, ainsi que les pertes thermiques, soient maintenués au niveau le plus réduit possible. Un avantage particulier du dispositif conforme à l'invention est qu'il peut s'adapter sans dispositions spéciales à des bacs d'abreuvoirs automatiques déjà existants, montés en porte-à-faux dans des étables ouvertes et-alimentées par une conduite d'arrivée d'eau exposée au gel, les différents tracés possibles de cette conduite et les différentes formes possibles de bacs ne faisant pas problème. A cet effet, on peut prévoir pour l'enveloppe de protection un plastique pouvant facilement se travailler et se cintrer sur place. Une forme d'exécution du dispositif prévu par l'invention pour le réchauffage d'un bac, dont la conduite d'arrivée d'eau présente, comme dans le cas du brevet DE - GMS 6 802 653, un secteur cintré suivant la face inférieure du bac se caractérise par le fait que le second élément chauffant est en liaison thermo-conductrice avec la portion cintrée de la conduite d'eau. Dans le cas nommé, ceci est plus avantageux que la pose, en particulier ultérieure, du second élément chauffant au long du fond du bac et en suivant autant que possible le tracé de la conduite cintrée, car le secteur cin tré de la conduite est réchauffé directement, et le fond du bac au moins indirectement par l'eau d'abord réchauffée dans le bac par le second élément chauffant.En réchauffage indirect du fond du bac; la chaleur montant par convexion joue évidemment un rôle. Il est important que le secteur cintré réchauffable et la conduite d'arrivée d'eau soit un tube métallique pour que soit obtenu un coefficient de transfert thermique élevé. On suppose ici bien entendu que l'eau réchauffée coulant immédiatement dans le bassin ne cède pas suffisamment de chaleur pour s'y congeler. Si tel n'est pas le cas, on ne peut renoncer à un réchauffage direct du fond du bac. Sur deux formes d'exécution du dispositif conforme à l'invention, le tube de protection et d'isolation jouant le rôle d'enveloppe présente, pour la facilité de son montage et de son démontage, deux parties pouvant former un assemblage démontable et pouvant s'emboiter mécaniquement ou par coincement d'adhérence. -Ces pièces sont, pour les deux formes d'exécution, un tube semi-cylindrique et une plaquette. Le tube semi-cylindrique de la première forme d'exécution présente deux rainures disposées en opposition pour l'introduction des bords de la plaquette. Par contre, le tube semi-cylindrique de la seconde forme d'exécution présente deux brides en forme de bande qui se vissent sur les bords de la plaquette. Sur la première forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention, le canal de protection et d'isolation de l'enveloppe est formé à partir du tube d'isolation et de protection et fixé au fond du bac. Le canal prolongeant le tube et servant au même but que celui-ci peut être constitué, par exemple par un tube semi-cylindrique cintrable résultant de l'enlèvement, à partir d'un tube plein de longueur correspondante, du demi-tube cylindrique complémentaire. Sur la deuxième forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention et servant au réchauffage d'un bac, par exemple celui prévu par le brevet DE-GMS 6 802 653, bac présentant sur sa face inférieure deux rainures parallèles entre lesquelles est logée la portion cintrée de la conduite d'arrivée d'eau, le canal de protection et d'isolation est constitué par les deux nervures et par un couvercle adapté par serrage à celuici. Le rôle de ce couvercle est de faire en sorte que lorsque le seul sous-secteur horizontal du secteur cintré de la conduite d'arrivée d'eau (sous-secteur de tracé parallèle du fond du bac) est réchauffé, son sous-secteur coudé soit également réchauffé par convexion gracie à la montée de l'air chaud entrat- né.La buse de bac, même placée à la partie supérieure du canal, peut ainsi avantageusement être aussi réchauffée. Etant donné que la seconde forme d'exécution est destinée au réchauffage d'un bac dont les deux nervures sont dotées, à l'extrémité du secteur cintré de la conduite d'arrivée d'eau d'un couvercle obturant à son extrémité le canal formé par les deux nervures., il est prévu de plus, que le couvercle soit cintré et se prolonge jusqu'au couvercle terminal. On renforce ainsi l'échauffement indirect du sous-secteur coudé de la portion cintrée de la conduite d'arrivée d'eau, car les pertes thermiques dues à la détente de la chaleur par convexion sont supprimées. Sur la première et la deuxième forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention, les deux extrémités du fil chauffant sont raccordées à une borne disposée entre le bac et le sol ou le toit de l'écurie, borne pouvant facilement être connectées, au réseau. La première forme d'exécution prévoit à cet effet que la plaquette du tube de protection et d'isolement constituant l'enveloppe présente au moins une ouverture pour la sortie des extrémités du fil chauffant au niveau de la borne. Sur la seconde forme d'exécution, cette mesure n'est pas nécessaire car les deux extrémités du fil chauffant, donc la borne également sont disposées dans la zone de transition entre le tube de protection et d'isolement servant d'enveloppe et son canal de protection et d'isolement. Sur la première et la seconde forme d'exécution conforme à l'invention, un transformateur raccordable au réseau est branché à la borne, transformateur qui, côté secondaire, délivre les tensions alternatives non dangereuses pour l'homme et les animaux, permettant ainsi de ne pas renoncer à l'alimentation secteur. Sur la première et la seconde forme d'exécution de l'invention, le transformateur est équipé de prises fournissant par rapport à la masse des potentiels en rapports entiers entre eux. La simple commutation de position d'une fiche permet ainsi de sélectionner la tension désirée sans utilisation de commutateurs sujets à dérangement. La série des tensions peut être par exemple 6,12,18 et 24 V. L'élévateur a ainsi la possibilité de tenir compte des fluctuations de température intervenant dans les écuries ouvertes. Le montage d'un thermostat, pour les régulations des températures, dans l'enveloppe de protection, est impossible du fait de l'étroitesse de cette enveloppe. Le brevet DE-AS 1 030 097 fait connaître un bac d'abreuvoir automatique avec réchauffage, en particulier pourécuries ouvertes, bac ponté par une colonne tubulaire sur laquelle il est fixé. A l'intérieur de la colonne tubulaire, passe une conduite d'arrivée d'eau isolée thermiquement par une enveloppe > à travers laquelle passe un câble d'alimentation en courant du dispositif de réchauffage, lequel n'agit que sur le bac. Les caractéristiques figurant à la revendication 1 de ce brevet ne concernent, pour un dispositif d'une autre catégorie, que le tube de protection qui entoure en suivant son tracé une portion de la conduite et est constitué en tube isolant. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée en détail à l'aide de deux formes d'exécution, illustrées par des figures, du dispositif de réchauffage qu'elle prévoit, lequel est raccordé à divers bacs d'abreuvoirs automatiques installés en écuries ouvertes. Les figures représentent : Fig. la, une coupe longitudinale verticale faite à travers une première forme d'exécution, avec représentation sché matique du système d'alimentation en courant Fig. lb, une coupe verticale longitudinale selon le plan Ib-Ib de la fig. la, faite à travers la première forme d'exé cution et à travers le bac à réchauffer Fig. lc, une coupe horizontale dans le plan Ic-Ic de la figure la, faite à travers la première forme d'exécution Fig. 2a, en correspondance avec la fig. la, une coupe longitu dinale verticale faite à travers une seconde forme d'exécution,avec représentation schématique du sys tème d'alimentation en courant Fig. 2b, en correspondance avec la fig. lb, une coupe longitu dinale verticale faite à travers une seconde forme d'exécution et à travers le bac à réchauffer Fig. 2c, en correspondance avec la fig. lc, une coupe horizon tale faite dans le plan IIc-IIc à travers la seconde forme d'exécution. La première forme d'exécution (fig. 1) se situe dans uné écurie ouverte pourvue d'une dalle de sol 10, d'un montant 12 ancré dans cette dalle et d'un bac d'abreuvoir automatique 14 disposé à une distance convenable de la dalle de sol. A partir de celle-ci, un tube métallique servant de conduite d'arrivée d'eau 16 est disposée parallèlement au montant 12, tube dont l'extrémité supérieure est raccordée par un coude 18 à une buse 20 du bac 14. Le support 22 du bac 14, fixé au montant 12, est placé à côté de la buse 20 et sert de fixation au coude 18. La première forme d'exécution présente une résistance chauffante isolée électriquement 24, bifilaire et sans spire, posée tout au long du secteur de conduite d'arrivée d'eau 16 dégagé du sol, résistance qui suit également le fond 26 du bac 14. La fixation de cette résistance peut s'effectuer, par exemple, par compression, le fil chauffant étant alors en liaison thermo-conductrice avec la conduite d'arrivée d'eau 16 et le fond 26 du bac. Le fil chauffant 24 est posé parallèlement à la bonduite d'eau 16 et suit le profil convexe du fond 26 du bac. Ce fil forme par ailleurs, dans un évidement 28 de la dalle de sol 10 et sur le fond 26 du bac une boucle 30 et 32 par laquelle il inverse de 1800 sa direction de pose, ainsi qu'un double coude 34 voisin du raccord coudé 18 et assurant la transition entre le secteur vertical de la conduite d'arrivée d'eau et le fond à peu près horizontal du bac. Les deux extrémités 36 du fil chauffant 24 sont voisines et raccordées à une borne 38 pouvant par exemple être fixée au montant 12. La borne 38 est, de son côté, raccordée par deux câbles 40 à un transformateur 42 présentant quatre prises 44 pour l'embroche au choix d'une fiche 46 montée sur un câble 40. En commutant la position de cette fiche, il est possible Ae sélectionner les tensions d'alimenta tion . La borne 38 se situe à peu près à mi-hauteur du bac 14. La conduite d'arrivée d'eau 16 et le fil chauffant 24 (dans la mesure où il accompagne cette conduite) sont entourés d'un tube isolant et de protection 48 disposé verticalement et partant de l'évidement 28 pratiqué dans le sol 10 de l'écurie pour atteindre le coude 18. Ce tube 48, ancré au sol ou fixé au montant 12 d'une façon quelconque, comporte deux parties mécaniquement raccordées entre elles, à savoir un tube semicylindrique 50 présentant deux rainures opposées et une bande 52 engagée par ses bords dans les rainures. En écartant élastiquement le tube semi-cylindrique 50, la bande 52 peut être montée ou dégagée. Dans la bande 52, est prévue au moins une ouverture permettant la sortie des extrémités 36 du fil chauffant 24 du tube isolant et de protection 48 au niveau de la borne 38.A l'extrémité supérieure du tube 48 est constitué Dar formage, pour le fil chauffant 24, un canal d'isolation et de protection 54 fixé du fond 26 du bac. Ce canal est fermé à son extrémité et recourbé suivant la partie convexe du fond du bac. Sur la fig. 2, les pièces correspondant à.celles de la fig. 1, sont repérées par les mêmes chiffres majorés de cent. La seconde forme d'exécution (figure 2) est conforme à la première, sauf pour les détails suivants Au lieu d'un montant ancré dans le sol 110 de l'étable, est prévu un mur 112 portant un bac 114 d'abreuvoir automatique, dont la buse 120 est disposée sur le côté opposé au support 122. La conduite d'arrivée d'eau 116 présente un secteur recourbé 156 raccordant le coude 118 à la buse 120 placée plus loin. Le secteur recourbé 156 comporte un sous-secteur 156.1 horizontal, raccordé au coude 118, et un sous-secteur courbe 156.2 raccordé à la buse 120. Le secteur recourbé 156 de la conduite d'arrivée d'eau se situe entre deux nervures parallèles 158 prévues sur le côté extérieur du bac 114 et disposées dans deux plans verticaux, nervures formant un canal 160 ouvert vers l'avant et vers l'arrivée et destiné au logement de cette section de canalisation.Le canal 160 est toutefois raccordé, par un couvercle recourbé 162 fixé sur les deux nervures 158 et constituant avec celles-ci un canal d'isolation et de protection 154 correspondant au canal d'isolation et de protection 54 de la première forme d'exécution et présentant comme celui-ci un profil en U, et comme lui également formé à partir du tube d'isolation et de protection 148. A son extrémité supérieure proche de la buse 120, le canal 154 est équipé d'un couvercle 164 formé au choix à partir du couvercle 162 ou à partir du bac 114. Le couvercle 164 ferme le canal 160 à son extrémité. Sur la seconde forme d'exécution, le secteur bifilaire du fil chauffant 124 électriquement isolé, n'est plus posé, comme sur le premier exemple d'exécution, contre le fond du bac, mais en liaison thermo-conductrice avec le sous-secteur horizontal 156.1 du secteur recourbé 156 de la conduite d'arrivée d'eau, secteur naturellement constitué d'un tube métallique comme le secteur vertical de cette conduite. Au lieu dtun double coude comme sur le premier exemple d'exécution, il n'existe plus qu' un seul coude 134 du fil chauffant 124, car à son niveau, se situe les extrémités 136 du fil chauffant. La borne 138 est en conséquence montée au niveau du coude 118 contre le mur 112. Au lieu de deux rainures disposées en opposition, le tube demi-cylindrique 150 intégré à la structure du tube isolant et de protection 148 présente deux brides en forme de bande 166 vissées sur les bords de la bande d'écartement 152, de sorte que les deux parties du tube isolant et de protection 148 constituent un assemblage démontable au lieu d'un assemblage mécanique et par adhérence. Sur toutes les formes d'exécution, on peut réaliser la commande thermostatique de l'intensité du courant circulant dans le fil chauffant, par exemple en montant un thermostat sur le fond du bac ou immédiatement au-dessus de ce fond, ou encore dans la conduite d arrivée d'eau. Dans le cas du premier et du second exemple d'exécution, l'appareil contrôlant la température doit etre disposé à la partie supérieure du tube d'isolation et de protection 48,148. L'invention n'est évidemment pas limitée aux seuls cas d'emplois dans lesquels, comme c'est généralement l'usage, la conduite d'arrivée d'eau monte du sol de l'écurie vers le bac d'abreuvoir. Cette conduite peut par exemple être posée à l'abri du gel dans le toit et descendre vers le bac d'abreuvoir. L'invention n' est pas limitée non plus par le type de pose du secteur de conduite chauffé. Celui-ci peut en tout ou en partie être posé dans le mur de l'écurie dans la mesure om cette pose assure sa protection contre le gel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de réchauffage d'un bac d'abreuvoir automatique pour le bétail, installé dans une écurie ouverte, avec une conduite d'arrivée d'eau branchée sur le bac, conduite présentant un secteur posé librement ou au moins partiellement sous enveloppe isolante, protégé contre le gel et s'tendant entre le sol ou le toit de l'écurie d'une part et le bac d'autre part, avec pour ce bac un premier élément chauffant disposé au-dessous du fond du bac, présentantune résistance électrique chauffante (fil) et formant une boucle chauffante sur le fond du bac, avec un second élément chauffant disposé tout au long du secteur de conduite exposé, élément comportant un fil électrique chauffant isolé, installé en pose bifilaire et en liaison thermo-conductrice avec le secteur de conduite réchauffable, le second élément chauffant étant électriquement monté en série avec le premier, avec enfin une enveloppe protectrice au moins pour le secteur de tuyauterie réchauffable par le second élément chauffant et pour le premier élément-chauffant, caractérisé par le fait que le premier et le second élément chauffant sont constitués du même fil, S résistance chauffante électriquement isolé posé sans spire et formant une boucle dans le sol de 11 écurie ou dans le toit de l'écurie ainsi que sur le bac et par le fait que l'enveloppe entoure en tant que tube de protection le second corps chauffant et le secteur de conduite rechauffable par lui, tout en suivant son tracé, et forme un tube isolant, entourant de plus en tant que canal de protection le premier corps chauffant en en suivant le tracé, et formant un tube isolant. 2. Dispositif de réchauffage d'un bac dont la conduite d'arrivée d'eau présente un secteur coudé suivant le côté inférieur du bac, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le second corps chauffant est en liaison thermo-conductrice avec le secteur coudé de la conduite d'arrivée d'eau. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le tube de protection et d'isolation présente deux parties formant un assemblage d.émontable. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le-fait que les deux parties constituant le tube de protection et d'isolation sont un tube semi-cylindrique et une plaquette en forme de bande. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube semi-cylindrique présente deux rainures disposées en opposition pour l'introduction des bords de la plaquette. 6) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube semi-cylindrique présente deux brides en forme de bandes vissées avec les bords de la bande. 7) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 6, caractérisé par le fait que le canal de protection et d'isolation est formé à partir du tube de protection et d'isolation et fixé sur le fond du bac. 8) Dispositif de réchauffage d'un bac dont la conduite d'arrivée d'eau présente un secteur coudé suivant le côté inférieur du bac, la face inférieure de ce dernier étant dotée de deux nervures parallèles entre lesquelles vient se loger le secteur coudé de la conduite d'arrivée d'eau, selon l'une des revendications de 2 à 7, caractérisé par le fait que le canal de protection et d'isolation est formé par les deux nervures et un couvercle fixé par serrage sur celles-ci. 9) Dispositif de réchauffage d'un bac conforme à la revendication 8, dont les deux nervures sont dotées, à l'extrémité du secteur coudé de la conduite d'arrivée d'eau, d'un couvercle fermant le canal constitué par les nervures, selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le couvercle est coudé et s'étend jusqu'au couvercle. 10) Dispositif selon l'une des revendications de 1 à 9, caractérisé par le fait que les deux extrémités du fil chauffant dpnt raccordées à une borne disposée entre le bac et le sol ou le toit de l'écurie. 11) Dispositif selon l'une des revendications 4 et 10, caractérisé par le fait que la plaquette du tube de protection et d'isolation présente au moins un perçage pour la sortie des extrémités du fil chauffant au niveau de la borne. 12) Dispositif selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait qu'un transformateur raccordé au réseau est branché à la borne. 13) Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le transformateur est pourvu de prises fournissant, avec retour à la masse différentes tensions, en particulier des tensions dont les valeurs se situent entre elles dans des rapports entiers.