Brevet FR2521403A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne un procédé pour délivrer un mélange homogène à concentration constante pour nourrisseurs automatiques pour bétail, du type incluant un cycle de remplissage d'un bol de reconstitution des aliments, notamment du lait, avec agitation simultanée d'eau et d'une poudre de lait réengraissé à sec, et un appareil pour la mise én oeuvre de ce procédé. Dans le domaine des nourrisseurs automatiques pour bétail, r.otam- ment pour les veaux, on connaît déjà un certain nombre de dispo sitifs danslesquels on réalise une reconstitution d'un lait nourrissant approprié, obtenu en mélangeant un lait réengraissé à sec et de l'eau et en chauffant le produit obtenu a une température adéquate avant de l'envoyer a des tétines, au niveau desquelles les veaux peuvent s'alimenter à volonté. Déja dans le passé on a essayé d'améliorer de tels dispositifs de manière à fournir au bétail un lait ou un produit a concentration uniforme, ce qui est vital pour l'alimentation des veaux. Mais, dans les solutions connues à ce jour, la qualité du mélange obtenu dépendait encore souvent de débits variables d'arrivée de l'eau et de la poudre de lait : en effet, dans le premier cas, la pression du réseau est variable, ce qui modifie la quantité d'eau apportée au mélange, et, dans le second cas, le système utilisé pour entrainer4a poudre, a savoir une vis sans fin, présentait un coefficient de remplissage variable, d'où,soit une variationde La quantité amenée de poudre pour des aliments d'allaitement réengrais - sés par voie humide,soit des phénomènes fréquents de bourrage,voir de blocage pour des aliments d'allaitement réengraissês nar voie sSchesBien qu'il soit maintenant connu d'utiliser ce qu'on appelle un bol de reconstitution du lait d'un certain volume,ce qui impliq e déja une arrivée d'eau plus régulière,avec un dosage en étoile des produits, un brassage clique four issant une meilleure concentration, et unchaufaeaoDroprl du type a sonde chauffante, be problème essentiel se posant est celui de la distribution a volonté de l'élément reconstitué, qui jusqu'a ce jour s'effectue sans tenir compte de la qualité de la reconstitution en concentration, en émulsion et dissolution, les veaux pouvant effectuer des buvées à tout moment, que le mélange soit achevé ou non, avec une concentration et une homogénéité sou vent variables, ce qui entrain une mal-nutrition des veaux. C'est pourquoi la présente invention vise a créer un procédé du type indiqué plus haut, partant de l'idée de délivrer aux animaux un mélange homogène a concentration rigoureusement constante, mo yennanten cas de besoin un arrêt temporaire extrêmement court de H I délivrance du mélange lorsque ce dernier est en cours d1élaboratio4 et ne possède alors pas les strictes caractéristiques requises, sans toutefois qu'un tel arrêt ne soit perturbant pour les veaux. Ce problème est résolu a l'aide du procédé conformément a l'inven-l tion caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser le mélange pendant une durée comprise entre une durée minimale contrôlée fournis sant la concentration désirée et une durée maximale contrôlée non perturbante pour le bétail, avec une distribution semi-continue et a débit variable, en arrêtant automatiquement la délivrance du mélange pendant le temps nécessaire à la reconstitution parfaite du mélange. Selon une caractéristique avantageuse de ce procédé, selon lequel on met en oeuvre une commande automatique des cycles successifs de remplissage normal du bol avec agitation et chauffage simul tanés, et éventuellement des cycles d'agitation prolongée et des cycles d'entretien du mélange désiré obtenu, il est prévu un cycle de fonctionnement de sécurité qui est déclenché automatiquement chaque fois que le niveau dans le bol est inférieur a un niveau bas minimum et qui consiste a interrompre la distribution du mélange au bétail en arrêtant le cycle de remplissage en cours pendant une certaine durée maximale règlée par temporisation pré- | déterminée, a la suite de quoi la distribution peut reprendre auto matiquement. Dans un appareil approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, du type comportant un bol de reconstitution du lait nourrissant recevant la poudre d'une trémie d'adduction par l'intermédiaire d'une goulote vibrante et comportant un agitateur, un dispositif de chauffage du lait dans le bol, une canalisation d'adduction d'eau et une sonde de détection du niveau bas dans le bol, et dans lequel les moteurs de commande d'amenée de la poudre et d'agitation, le dispositif de chauffage, le système d'adduction d'eau et la sonde sont reliésa/etcommandés par une unité de programmation, le bol comporte, dans sa conduite de sortie du mélange chaud a concentration constante, une électronanne de sécurité disposéeen amont de tétines de distribution et reliée a l'unité de programmation, qui en commande la fermeture, c'est-à-dire l'arrêt de l'alimentation des tétines, pendant la durée du fonction nement de sécurité. ogram- Selon une variante avantageuse de réalisation, l'unité de program himation est un programmateur électronique. i-- - De ce qui précède, il apparaît clairement que le procédé et lap- pareil selon l'invention permettent d'assurer dans tous les cas en permanence le mélange requis a concentration rigoureusement constante, a la température désirée, selon une distribution semi continue contrôlée de façon automatique, et qu'en outre l'utilisation d'un programmateur électronique et non d'un pro grammateur électromécanique , permet d'améliorer la rapidité des cycles d'obtention de la concentration du mélange par rapport aux programmes électromécaniques existants, ainsi que les règlages de concentration en eau par fractions de temps de très courte durée, avec une adduction progressive de l'eau. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente un schéma d'ensemble de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; - la figure 2 est un chronogramme illustrant le cycle de remplissage du bol de reconstitution de l'appareil de la figure 1 ; - la figure 3 est un chronogramme illustrant le cycle d'agitation i prolongée et d'entretien ; - les figures 4 et 5 sont des chronogrammes illustrant le cycle de mise en oeuvre de la fonction de sécurité, lorsque le niveau de mélange dans le bol est inférieur à un niveau bas minimum. Sur la figure 1, la référence 1 désigne une trémie de distribution d'un produit granuleux et /ou pulvérulent tel que du lait réengrai - sé en poudre dans laquelle la poudre de lait est introduite par un moteur 2 par l'intermédiaire d'un système de dosage 3 a plots d'étoiles associé a un microrupteur 4, tel qu'a chaque passage d'un plot de l'accouplement du moteur 2 d'admission de la poudre sur le microrupteur 4 uneimoulsion est transmise à un compteur d'étoiles pour le remplissage. La poudre de lait est envoyée par l'intermédiaire d'une goulotte symbolisée par la ligne 5 comportant un vibrateur 6 à une cuve, que l'on désigne habituellement sous le terme de bol de reconsti tution 7, dans lequel de l'eau est également introduite par une canalisation 8 en provenance d'un chauffe-eau de type classique 9 9 relié au réseau d'alimentation en eau par l'intermédiaire d'une électrovanne d'admission 10 et raccordé à un thermomètre de con truble de température 11. Par ailleurs le bol contient un agitateur 12 entrain8 par un moteur 13, un dispositif 14 de chauffage du bol et une sonde 15 de détection d'un niveau inférieur a un certain niveau bas- dans le bol 7. En outre 12 bol contient une sonde 16 de contrôle de la température dans le bol, et la canalisation 17 de sortie du bol 7 est raccordée a des tétines 18 d'alimentation du bétail, -par l'intermédiaire d'une électrovanne de sécurité 19. Les moteurs 2 et 13 sont reliés électriquement d'une façon classique non représentée a des entrées d'une unité de programmation électronique 20, qui par ailleurs est reliée a un système d'éclairage 21, aux sondes 15 et 16, au dispositif 14 de chauffage du bol et au thetmomètre 11 du chauffe-eau 9.De plus l'unité de programmation 20, qui est raccordée l'alimentation secteur symbolisée en 22, est raccordée a des actionneurs commandant les différentes fonctions de l'ensemble du dispositif, a savoir, outre les moteurs péja cités, l'électrovanne de sécurité 19, l'électrovanne 10 d'admission d'eau, des résistances non représentées du chauffeeau 9, une résistance non représentée de chauffage du bol 7, le vibrateur 6 de goulotte et le compteur d'étoiles 3. Ct-aprbs on va décrire lesfontionnement de ensemble de l'appareil de fabrication du mélange homogène a concentration con sa tante, mettant en oeuvre le procédé selon l'invention. Ce fonctionnement comprend une fonction de remplissage du bol, une fonction d'agitation prolongée, une fonction d'entretien du mélange et la fonction de sécurité totale d'alimentation de mélange a concentration absolument constante au bétail, selon un cycle d'arrêt de distribution a temporisation avec redéclenchement automatique de la distribution. Pour la formation du mélange dans le bol, lors du branchement de l'appareil, le moteur 2 d'adduction de la poudre et le vibrateur 6 de goulotte sont branchés ainsi que le chauffe-eau 9, et l'élec trovanne 10 d'adduction d'eau ést ouverte. Dans ces conditions, du lait en poudre et de l'eau chaude sont introduits dans le bol pour y être mélangés. En cours de fonctionnement de l'appareil, un tel cycle de remplissage est déclenché automatiquement par le programmateur 20 lorsque la sonde 15 détecte le "niveau bas" dans le bol de reconstitution 7, c'est-d-dire chaque fois que le niveau du mélange dans le bol tombe au-dessous d'un niveau bas prédéterminé.Comme cela est illustré sur la figure 2 en fonction du temps, le cycle de remplissage s'effectue comme suit : 10 agitation pendant une durée réglable entre une durée minimale de 20 s.et une durée maximale de 50 s. 20 une seconde environ après le début de l'agitation intervient l'ouverture de l'électrovanne 10 d'admission d'eau dans le bol 7 pendant uné durée règlable,entre 8 s.au minumum et 13 s.au maximum, par demi-seconde. 30 une seconde environ après l'ouverture de l'électrovanne 10 intervient la mise en service de l'admission de la poudre (moteur 2) (pendant une durée réglable entre 0 s.au minimum et 40 s.au maxi mum) et du vibrateur 6 de goulotte. Ce cycle de remplissage est terminé lorsque l'agitation, llad- missiond'eau et l'admission de poudre sont terminées (l'agitation pouvant se prolonger au-deld, pendant le cycle dit d'entretien). Lorsque le cycle de remplissage est terminé, il peut se présenter deux cas - ou bien la sonde 15 détecte encore le "niveau bas" dans le bol 7 ; il se produit alors le déclenchement d'un nouveau cycle de remplissage - ou bien la sonde 15 ne détecte pas le niveau bas ; alors après un cycle d'agitation prolongée se trouve déclenché automatiquement un cycle d'entretien, comme suit Cycle de fonction d'agitation prolongée : lorsque la sonde 15 ne détecte pas le niveau bas, l'agitation est maintenue pendant une durée variable de 10 s.a 50 s.maximum (cette durée pourra être la même que celle de l'agitation en fonction remplissage). Cycle de fonction d'entretien : ce cyclé, qui comme le cycle de fonction d'agitation prolongée, est interrompu systématiquement et automatiquement par le cycle prioritaire de fonction de remplissage lors de la détection du niveau bas, est bouclé sur luimême et se déroule comme suit (voir figure 3) C'est à l'instant T0 (voir aussi figure 2) que débute l'agitation cyclique, qui est maintenue, avec un temps de marche M et un temps de pause P t le temps de marche M est d'une durée variable comprise entre 10 s.et 50 s.au maximum (cette durée peut être la même que celle de la durée d'agitation en fonction remplissage), et le temps de pause P est d'une durée variable de 30 s.t 300 s.au maximum avec un règlage minute par minute. Après l'instant To, au bout d'une durée correspondant a la somme -du temps de marche M et du temps de pause P et d'une durée de f------ --- contrôle de la température du bol 7 (en 16), la résistance non représentée de réchauffage du bol est placée sous tension afin de maintenir la température à une valeur donnée, par exemple 420C. On va expliciter maintenant la fonction de sécurité, capitale pour l'invention, correspondant aux opérations intervenant lors de la détection du niveau bas du mélange dans le bol 7, par la sonde le détection 15. En effet, lors de la détection d'un niveau du mélange inférieur au niveau bas minimum dans le bol 7, un nouveau cycle de remplissage est déclenché. Pendant ce cycle, le niveau bas ne doit plus être constaté temporairement (ce qui est variable en fonction des éléments extérieurs). Si toutefois ce niveau bas était constaté en permanence pendant deux cycles complets, il se produirait alors le déclenchement automatique de la fonction de sécurité qui se déroule comme suit (voir figures 4 et 5 > - lancement d'une temporisation pour une durée variable et règla- ble de 1 à 4 cycles au maximum : - mise sous tension de l'électrovanne de sécurité 19 (figure 1) et donc fermeture de cette derniere avec arrêt simultané de la dis tribution d'un mélange qui ne posséderait pas la concentration désirée aux tétines 18 où le bétail s'alimente. il peut alors se présenter deux cas, où le niveau du mélange dans le bol peut 1 soit remonter dans le bol 7 et atteindre la sonde 15 de niveau bas : le cycle de remplissage en cours se termine, il se produit le lancement de la temporisation réglable de O a 60 s au maximum. Une fois écoulée cette temporisation, l'électrovanne de sécurité 19 s'ouvre par site de sa mise hors tension et alors les tétines sont a nouveau alimentées par le mélange (figure4). 2 soit ne pas remonter dans le bol 7, auquel cas, une fois la temporisation de sécurité écoulée, le moteur d'agitation 13 est mis hors service, de même que le moteur 2 d'admission de la poudre et il se produit le déclenchement d'un contact commandant le dé clenchement d'une alarme extérieure par exemple. Si alors la sonde 15 ne détecte plus le niveau bas après cette mise en alarme, la temporisation de sécurité s'arrête et l'appareil redémarre en fonction de remplissage (voir précédemment), avec ouverture de l'électrovanne de sécurité 19 et suppression de l'alarme. oe- - Pour résumer cette fonction de sécurité, on peut dire que lors de la descente du liquide dans le bol au dessous d'une quantité de par exemple 3 litres, correspondant au niveau bas, l'électrovanne de sécurité 19 se ferme pendant un certain laps de temps pour permettre une reconstitution parfaite du mélange, mais en même temps il se produit l'enclenchement d'une temporisation qui met l'appareil a l'arrêt si, au bout d'une durée déterminée, le niveau n'est pas remonté dans le bol 7 (par exemple coupure d'eau dans le réseau de distribution) et donc cette électrovanne 19 a un double emploi. Ensuite le fonctionnement de l'appareil redémarre automatiquement dés que la situation redevient normale (remise en service du réseau de distribution d'eau). Naturellement,les diverses durées dont il a été fait mention,et notamment la durée de temporisation et / ou de fermeture de 1'elec trovanne 19, alimentant les tétines 18, sont réglées de manière à ne pas créer de perturbation -ou la perturbation la plus réduite possible- pour le bétail lors de la buvée aux tétines. REVENDICATIONS -1- Procédé pour délivrer un mélange homogène a concentration cons tante pour nourrisseurs automatiques pour bétail, du type incluant un cycle de remplissage d'un bol (7) de reconstitution des aliment notamment du lait, avec agitation simultanée (12) d'eau et d'une poudre de lait régénéré a sec, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser le mélange pendant une durée comprise entre une durée minimale contrôlée fournissant la concentration désirée et une durée maximale contrôlée non perturbante pour le bétail, avec une distribution semi-continue a débit variable, en arrêtant automatiquement la délivrance du mélange pendant le temps nécessaire à la reconstitution parfaite du dit mélange. -2- Procédé selon la revendication 1, du type consistant à mettre en oeuvre une commande automatique des cycles successifs de remplissage normal du bol (7) avec agitation (12) et chauffage (14) simul tanés, et éventuellement des cycles d'agitation prolongée et des cycles d'entretien du mélange désiré obtenu, caractérisé en ce qu'il inclut un cycle de fonctionnement de sécurité qui est dé clenchéattomatiquement chaque fois que le niveau dans le bol (7) est inférieur à un niveau bas minimum et qui consiste a ihterrompre la distribution du mélange au bétail en arrêtant le cycle de remplissage en cours pendant une certaine durée maximale réglée par temporisation prédéterminée, a la suite de quoi la distribution peut reprendre automatiquement. -3- Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que, dans le cas où, à la fin de la temporisation, le niveau dans le bol (7) est encore inférieur au dit niveau bas minimum, il se produit un arrêt automatique de l'agitation (12) et de l'admission (5,6) de poudre dans le bol (7) et le déclenchement d'une alarme, et que cette alarme est arrêtée automatiquement dans le cas où le niveau bas dans le bol n'est plus constaté et un cycle de remplissage normal redémarre. -4- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, du type comportant un bol (7) de reconstitution du lait nourrissant recevant la poudre d'une trémie (1) d'adduction par l'intermédiaire d'une goulotte vibrante (6) et comportant un agitateur 112), un dispositif (14) de chauffage du lait dans le bol, une canalisation (8) d'adduction d'eau et une sonde (15) de détection du niveau bas dans le bol, et dans lequel les moteurs (2,13) de commande d'amenée de la poudre ét d'agitation, le dispositif de chauffage (14), le système d'ad du-tion (8,9,10) d'eau et la sonde (15) sont reliés a /et commandés par une unité de programmåtion (20), caractérisé en ce que le bol (7) comporte, dans sa conduite (17) de sortie du mélange chaud à concentration constante, une électrovanne de sécurité (19) dispo sée en amont de tétines (18) de distribution et reliée à l'unité de programmation (20), qui en commande la fermeture, c'est-à-dire l'arrêt de l'alimentation des tétines, pendant la durée du fonctionnement de sécurité. -5- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'uni té de programmation (20) est un programmateur électronique.