Brevet FR2473837A1 — publié le 19810724

La présente invention concerne un épandeur pour produits granulaires et en particulier un épandeur pour produits chimiques granulaires agricoles tels que des herbicides. L'épandage de certains produits chimiques agricoles tels que des herbicides doit être précis, pour que la répartition des produits soit uniforme. Ceci est particulièrement vrai pour des produits chimiques dont l'action est sélective. Un apport excessif dans une zone donnée constitue une perte de produits chimiques couteux et peut conduire à des pertes de récolte. Un épandage insuffisant a évidemment pour résultat une perte du produit de traitement car la petite quantité de produits chimiques épandus ne permet pas d'atteindre le résultat désiré, c'est-à-dire l'élimination des mauvaises herbes. Dans de nombreux cas, il est souhaitable d'appliquer le produit de traitement seulement à des zones sélectionnées de la récolte. De plus, l'épandeur ne doit pas perdre de produits chimiques lorsqu'il est à l'état de repos. Ce problème se pose le plus souvent quand on transporte l'épandeur d'un endroit à un autre ou quand on le fait fonctionner sur un terrain inégal. Finalement, le débit de l'épandeur, c'està-dire la quantité épandue pendant une unité de temps donnée, doit pouvoir être réglée avec facilité et de préférence à partir du tracteur ou de toute autre machine qui tracte l'épandeur. En conséquence, l'épandeur idéal doit fournir une quantité de produits chimiques constante, uniforme et facilement réglable, et pouvoir être facilement mis en fonctionnement ou arrêté. Les épandeurs actuellement disponibles sont conçus en premier lieu pour l'épandage d'engrais chimiques ou de produits pulvérulents de récoltes. La plupart de ces épandeurs fonctionnent sur la base du principe d'un mouvement en va-etvient ou d'un mouvement basculant tendant à déterminer un débit cyclique de produits chimiques plutôt qu'un courant continu et régulier. Des exemples d'épandeurs de matériaux granulaires sont décrits dans les Brevets canadiens 511 023 délivré à la Société SARIONI COMPANY INC. le 15 mars 1955, nO 569 598 délivré à la Société AL1IS-CHALNERS MANUFACTURING CQMPANY le 27 janvier 1959, n 663 435 délivré à la Société SPERRY RAND CORPORATION le 21 rai 1963, n 707 611 délivré à D.C.HENDERSON le 18 mai 1965,, n 723 490 délivré å la Société E.I. duPont de Nemours and Company le 14 décembre 1965 et n 949 391 délivré à E.A. SEIFERT le 1$ juin 1974; et les Brevets des Etats-Unis d'Amérique n0 2 865 536 délivré à A.A. PRICE le 23 décembre 1958, n 3 073 6D7 délivré a D.L. CHRISTY le 15 janvier 1963, n0 3 190 506 délivré : E.M. SELZLER le 22 juin 1965, nD 3 788 529 délivre a D.L. CHRISTY le 29 janvier 1974 et n 3 858 759 délivré a R.W. LUBENOW le 7 janvier 1975. Certains des dispositifs décrits par les Brevets gifi viennent d'être mentionnés sont basés, pour le contrôle fe la distribution, sur les modifications de poids su de volume du produit qui est distribué de manière à inodifier la vitesse du moteur.Le mécanisme d'alimentation effectif peut être constitué par une auge, des ouvertures fereees par des soupa- pes coulissantes du type que l'on trouve sur les petits épan- deurs d'engrais pour pelouse disponibles dans le commerce, un rouleau d'alimentation pourvu de cavités pour recevoir et distribuer une certaine quantité de produit granulaire ou des brosses qui pénètrent dans une trémie contenant le produit granulaire. Dans certains de ces dispositifs, le produit s'écoule d'une trémie supérieure par des trous -dans une trémie infe- rieure plus petite en formant des tas. Les sommets des tas sont envoyés dans des tubes qui conduisent a des épandeers par une tige effectuant un mouvement de va-et-vient et s'étendant sur la longueur de la trémie inférieure, la tige étant pourvue de tenons ou de rondelles I1 en résulte un débit cyclique.Mais, sur un terrain accidenté, les tas iii sont formés dans la trémie inférieure tendent a s'affaisser, ce qui peut provoquer une application trop forte Pour le - pillage de produits chimiques coûteux.D'autres épandeurs comprennent des dispositifs a trappe s'étendant sur toute la longueur de la trémie et qui basculent d'avant en série pour ouvrir un côté de la trémie, puis l'autre. Cette action de bascule détermine un épandage intermittent qui peut -ee acceptable pour des engrais chimiques, mais-qwi est pas acceptable pour des herbicides granulaires. Des dispositifs doseurs situés à l'intérieur de la trémie principale de l'épandeur tendent à pulvériser le produit granulaire, ce qui provoque un tassement à l'intérieur de la trémie et réduit l'écoulement par les orifices de décharge. Ainsi, en dépit de la grande variété de dispositifs d'épandage de produits granulaires actuellement disponibles et dont des exemples ont été donnés ci-dessus, il existe encore le besoin d'un épandeur qui ne soit pas compliqué. L'objet de la présente invention est un épandeur de produits granulaires relativement simple, facile à faire fonctionner et à arrêter, et permettant un contrôle précis et rapide du débit. La présente invention fournit un épandeur de produits granulaires comprenant une trémie pour retenir ce produit, une série d'orifices pratiqués dans une base de la trémie pour décharger le produit de la trémie, une roue située en dessous de chacun des orifices pour recevoir le produit passant par l'orifice et envoyer le produit à un épandeur, la roue étant suffisamment proche de l'orifice pour bloquer l'orifice quand la roue est stationnaire, des moyens d'entraînement destinés à entraîner chaque roue à une vitesse constante, et un circuit de commande, relié aux moyens d'entrainement et le contrôlant, destiné auxdits moyens d'entraînement de manière à être certain que chacune des roues conserve cette vitesse constante. L'invention sera maintenant décrite plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés représentant un mode de réalisation préféré de l'invention et dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un épandeur selon la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe de l'appareil de la figure 1, dont certaines parties ont été omises; et la figure 3 est un schéma d'un circuit de commande destiné à être utilisé avec l'appareil de la figure 1. On se reporte à la figure 1. L'épandeur selon l'invention comprend un carter indiqué dans son ensemble par la référence 1 et comprenant une partie supérieure sous forme d'une trémie 2 et une partie inférieure parallélépipédique et rectagu- laire 3. La trémie 2 comprend des parois avant et arrière rectangulaires respectives 4 et 5 convergeant respectivement en direction du fond de la trémie, des parois terminales 6 et 7, et des cloisons 8 et 9 divisant la trémie en compartiments 10, 11 et 12. Le sommet de la trémie est ouvert pour recevoir les produits chimiques granulaires agricoles, et le fond de la trémie est fermé par une base rectangulaire 13. La base 13 est pourvue d'une série d'orifices doseurs 14 disposés à égale distance les uns des autres et destinés à débiter une quantité prédéterminée de produit granulaire. Naturellement, la quantité de produit passant par les orifices 14 pendant un intervalle de temps donné dépend des dimensions de ces orifices. Le fond 3 du boîtier 1 contient un arbre 15 supporté en rotation par des paliers 16. Les paliers 16 sont montes sur une paroi d'extrémité 17 du fond 3 et sur des consoles 18 espacées le long de la largeur du boîtier 1. Une extrémité 19 de l'arbre 15 se prolonge à l'extérieur au-delà de la paroi d'extrémité 17 du fond 3 du boîtier 1. Un pignon 20 est monté sur l'extrémité externe libre 19 de l'arbre 15. Le pignon 20 est relié à un petit moteur électrique 21 par une channe.22 et un pignon 23 monté sur l'arbre du moteur. Le moteur 21 est un moteur dont la puissance est inférieure à 1 CV, à vitesse variable, à courant continu régulé, à vitesse non contrôlée et incorporant par ailleurs un petit générateur de courant alternatif (alternateur). Le but de cet alternateur est indiqué en détail ci-dessous. Une série de roues doseuses 24, dont le nombre est égal à celui des orifices 14, sont montées sur l'arbre i5 à l'inte- rieur du fond 3 du boîtier 1. Les roues 24 sont espacées de la même distance que les orifices 14, l'axe longitudinal d'une roue 24 étant disposé immédiatement au-dessous de l'un -des orifices 14.L'arbre 15 est en alignement vertical avec les orifices 14 et l'espacement entre chaque orifice 14 et le point le plus élevé de la périphérie de sa roue doseuse associée 24 est tel que le produit granulaire provenant de-la trémie 2 est déchargé sur la roue 24 seulement quand la roue est entraînée en rotation par l'arbre 15, ce qui signifie que lorsque la roue 24 est stationnaire, elle bloque efficacement l'orifice 14 de manière que les produits chimiques ne puissent pas passer. En utilisation, tout produit chimique qui passe par un orifice 14 forme un petit tas au sommet de la roue doseuse 24. La largeur, le diamètre et la rugosité de la surface de la roue sont tels que tout petit tas de de produits chimiques se formant sur son sommet ne tend pas à s'écouler sur ses rebords ou sur sa circonférence. Les dimensions des roues doseuses 24 dépendent de la nature du produit chimique à épandre, du coefficient de friction entre la roue et ce produit chimique, du coefficient de friction interne du produit chimique, du diamètre de l'orifice et du jeu entre les roues 24 et les orifices 14. Pour des dimensions de l'orifice et un jeu donnés entre l'orifice de la roue, le débit de produits chimiques ne dépend que de la vitesse de rotation de la roue 24, le débit de l'épandeur ne dépendant en d'autres termes que de la vitesse périphérique des roues 24. Lorsque les roues 24 tournent (dans le sens des aiguilles d'une montre sur les figures 1 et 2), le produit chimique s'écoule dans des entonnoirs 25 formant les extrémités supérieures de tubes collecteurs 26. Les produits chimiques sont déchargés de l'extrémité inférieure 27 des tubes 26 dans un dispositif épandeur (non représenté). Pour permettre un positionnement vers l'avant et vers l'arrière des extrémités de décharge 27 des tubes 26, ces extrémités de décharge sont montées dans une traverse 28. Les extrémités de la traverse 28 sont reliées à des bras 29 montés pivotants aux extrémités externes de consoles 30 faisant saillie vers l'extérieur à partir de la trémie 2. Les bras 29 sont reliés aux consoles 30 par des tenons 31, et ils sont pourvus de galets de guidage 32 qui passent dans des fentes 33 des consoles 30.Une console 34 est reliée à chaque extrémité de la trémie 2 en vue du montage de l'épandeur sur le châssis d'un tracteur, d'une herse ou de tout autre engin transporteur. Comme mentionné ci-dessus, la vitesse de rotation des roues doseuses doit être variable de manière que le débit de l'application du produit chimique agricole puisse être modifié, et il doit être possible de maintenir cette vitesse constante pour déterminer un épandage uniforme et constant des produits chimiques de la trémie 2 dans le dispositif épandeur. Le circuit permettant d'obtenir cette commande du moteur comprend l'alternateur (non représenté) incorporé au moteur 21. L'alternateur produit des signaux qui sont envoyés à un panneau de contrôle situé sur le tracteur ou tout autre véhicule de traction. Le signal de contre-réaction en courant alternatif constitue la base du contrôle de la vitesse du moteur 21, et en conséquence de la vitesse de rotation des roues 24. Le moteur 21 est alimenté par le circuit électrique du véhicule tracteur.Lorsqu'une vitesse a été choisie, le circuit de commande de la figure 3 surveille la vitesse et compense les variations de vitesse. Le circuit de commande compense également des variations mineures de couple provenant d'un défaut d'alignement des paliers et analogues. Ainsi, la vitesse de rotation des roues doseuses 24 est maintenue constante. En termes généraux, la vitesse du moteur 21 est contrD- lée de façon précise par un circuit utilisant la sortie en courant alternatif du moteur qui produit une tension en courant continu dépendant de la vitesse du moteur. Le niveau de la tension en courant continu contrôle de son côté le potentiel et de ce fait le courant envoyé au moteur, et maintient en conséquence une vitesse constante du moteur dans des conditions les plus variées. Le moteur 21 est connecté à une source de puissance (telle que l'accumulateur du tracteur qui tire l'épandeur) par l'intermédiaire de conducteurs 35 sur lesquels sont montés un fusible 36, un commutateur à deux positions de marche-arrêt 37 et un voyant indicateur 38. Pour un réglage de commande quelconque d'un commutateur 39, la sortie en courant alternatif (de contre-réaction) provenant du moteur 21 est redressée par le redresseur 40 de maniere à obtenir un niveau de tension en courant continu par rapport à la ligne à 12 volts qui passe par le condensateur 41. On fournit un niveau net de tension en courant continu à la base d'un transistor 42 qui dépend de la fréquence de la sortie du générateur tachymétrique (dépendante de la contre-réaction du moteur 21) et le réglage d'un potentiomètre de commande de vitesse 43.Lorsque le réglage du potentiomètre 43 se déplace en direction du point 44, le transistor 42 devient plus passant, ce qui signifie que le courant qui passe dans le transistor augmente et fournit un courant plus important aux transistors 45 et 46 en vue d'augmenter le courant envoyé au moteur 21. De la même manière, une augmentation de charge du moteur 21 provoque une diminution initiale de la vitesse du moteur et une chute en résultant du potentiel à la base du transistor 42. Là encore, le transistor 42 devient plus conducteur et fournit un courant plus fort aux transistors 45, 46, ce qui augmente le couple du moteur et compense l'augmentation de charge. Un redresseur 47 est prévu dans le circuit de commande pour protéger le transistor 46 de courants transitoires excessifs (variations de tension). Le circuit décrit ci-dessus convient particulièrement à la présente invention car la totalité du potentiel est appliquée dès le départ au moteur 21, ce qui a pour résultat une transition rapide vers un état de vitesse stable. A mesure qu'augmente la vitesse du moteur 21 et le niveau de la tension dans le condensateur 41, le courant qui passe par le transistor 42 décroît et permet d'obtenir un ajustement régulier par rapport à la vitesse de fonctionnement désirée pour le moteur. Une diode de Zener 48 protège le transistor 42 contre des charges de courant excessives en maintenant un potentiel d'environ 6,5 volts au point 44. Quand il n'y a pas d'entrée provenant de l'alternateur du moteur 21, par exemple quand le moteur cale, le courant maximal qui est envoyé au moteur est de 2 ampères, et à ce moment le courant qui passe dans le transistor 42 est limité par le diode de Zener 48. Le circuit d'entraînement décrit ci-dessus est couplé à un circuit de mesure 49 comprenant un dispositif de mesure 50 destiné à fournir une indication sur la vitesse du moteur. Le dispositif de mesure est relié à un élément multivibrateur mono stable 51 fournissant un courant de mesure en courant continu qui dépend de la fréquence du signal provenant de l'alternateur du moteur 21. Le dispositif 50 mesure le courant de mesure qui est proportionnel à la vitesse du moteur. Un réglage affiché est réalisé par un potentiomètre 52 du fait que celui-ci, en conjonction avec le condensateur 56, modifie la durée de l'impulsion de sortie provenant de l'élément 51. Le commutateur 39 permet de commuter de façon que la sortie souhaitée de l'aîternateurtachymétr,ique du noteur 21, c'est-à-dire la vitesse du moteur, puisse être contrôlée. Un condensateur 53 établit un passage vers la terre pour les potentiels à haute fréquence qui isole pråti- quement l'entrée de déclenchement d'une fausse signalisation. Du fait que l'alternateur du moteur 21 fournit une tension en courant continu de 6 volts, la tension des résistanc,es 54 et 55 divise l'entrée provenant de l'alternateur à un niveau qui peut être traité facilement par l'élément 51 tout en assurant un déclenchement fiable. Les résistances 57 et 58 provoquent une chute de'ten- sion de l'alimentation et permettent d'envoyer une tension acceptable au circuit de mesure 49. La diode de Zener 59 protège l'élément 51 en maintenant une tension constante d'alimentation d'approximativement 5,1 volts. Le condensa-teur 60 fournit un filtrage additionnel de signaux de fréquence non désirés, ce qui fait que la vitesse du moteur 2,1, et .en conséquence la vitesse de rotation des roues 24-est constamment contrôlée, et si nécessaire réglée. Grâce à ce dispositif, pour tout réglage donné du commutateur 39, le moteur 21 fonctionne donc à une vitesse constante permettant d'obte- nir une répartition précise et uniforme d'un herbicide granulaire par les roues 24. Avantageusement, un boîtier de commande est monté sur le tracteur ou tout véhicule de traction. Le boîtier de commande comprend un circuit de mesure 49 et'de trois à cinq circuits de commande permettant de faire varier le courant envoyé au moteur 21 selon le réglage du commutateur 39. REVENDICATIONS 1.- Epandeur pour produits granulaires d'agriculture destiné à être utilisé sur un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie contenant le produit granulaire, cette trémie étant pourvue d'une base dans laquelle sont pratiqués une série d'orifices disposés en ligne, par lesquels le produit granulaire peut tomber - sous l'action de la gravité;; un arbre rotatif disposé en dessous et aligné verticalement avec chacun de ces orifices, et sur lequel sont montées une série de roues doseuses, chacune de ces roues étant disposée en dessous de chacun des orifices, l'axe de rotation de chacune des roues coïncidant avec l'axe de rotation de l'arbre et chacune des roues ayant un diamètre tel que le point le plus élevé de la périphérie de chacune des roues et son orifice adjacent définissent un interstice tel que le produit granulaire peut être déchargé entre la base de la trémie et chacune des roues seulement quand ces roues tournent, chacun des orifices étant bloqué quand les roues sont stationnaires, la quantité débitée de produit granulaire étant fonction seulement de la vitesse de rotation des roues; des moyens pour alimenter le produit granulaire débité entre la base de la trémie et chacune des roues vers un dispositif épandeur;; des moyens d'entraînement pour entraîner l'arbre et en conséquence ladite série de roues à une vitesse prédéterminée; des moyens pour régler cette vitesse prédéterminée de ladite série de roues; et des moyens de commande électrique permettant de régler les moyens d'entraînement et maintenir la série de roues à ladite vitesse prédéterminée. 2.- Epandeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entrainement comprennent un moteur, et en ce que lesdits moyens de commande comprennent des moyens pour surveiller constamment la vitesse du moteur et en conséquence celle de la série de roues, et des moyens de réglage pour faire varier le courant fourni au moteur en accord avec les signaux reçus desdits moyens de surveillance lorsque la vitesse du moteur varie par rapport à la vitesse prédéterminée. 3.- Epandeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'-il comprend des moyens de mesure pour fournir au conducteur du véhicule une information constante sur la vitesse du moteur et en conséquence sur celle de la série de roues. 4.- Epandeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation du dispositif épandeur comprennent une série de tubes collecteurs orientés vers le bas et destinés à recueillir et transporter le produit granulaire vers ledit dispositif épandeur, chacun des tubes collecteurs comprenant un entonnoir formant son extrémité supérieure et dans lequel le produit granulaire s'écoule depuis la série de roues, chacun des tubes collecteurs comprenant également une extrémité de décharge, et des moyens pour positionner vers l'avant et vers l'arrière lesdites extrémités de décharge. 5.- Procédé de distribution d'un produit granulaire par une série d'orifices de décharge d'une trémie contenant ce produit vers des roues montées sur un arbre d'entraînement en dessous de ces orifices, les orifices étant fermés par les roues quand les roues sont stationnaires, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les mesures consistant à- surveiller constamment la vitesse du moteur et des roues au moyen d'un circuit-de mesure et d'un courant de contre-réaction alternatif provenant d'un alternateur incorporé au moteur et envoyé au circuit de mesure, et à ajuster la vitesse du moteur selon les signaux reçus du circuit de mesure et indiquant des variations de vitesse du moteur.