Brevet FR2517924A1 — publié le 19830617

La présente invention relève du machinisme agricole et plus spécialement de l'épandage avec régularité de tous lisiers, boues, fumiers pas trop pailleux, fientes fraiches, boues d'épuration, matières semi-liquides. Les épandeurs apportent aux exploitations agricoles une solw tion simple, efficace et rentable face aux difficultés qu'occasion ne la variété des matières a épandre, variété engendrée par les méthodes modernes de travail dans les fermes et élevages, notammen de poules et de porcs, et l'utilisation de résidus de plus en plus nombreux. Ils sont usuellement composés d'un ch ssis-remorque sur lequel est disposée une tonne munie de moyens de dispersion de la matibre a épandre.- On connais des-épandeurs présentant un organe transporteur horizontal et un organe de déversement qui donnent de bons résultats mais qui ne permettent que difficilement l'épandage de matières semi-liquides ou pateuses car celle-ci s'écoulent au dehors par l'orifice de déversement ouvert de la tonne. En outre, on ne peut régler la quantité de matière qui arrive sur la table d'épandage. L'organe transporteur peut être un tapis sans fin formé, par exemple, par un convoyeur a chaînes a raclettes. Cependant, l'utilisation d'un tel épandeur peut étire rendue difficile avec des matières fibreuses ou compactes, telles du fumier, car ce tapis peut être-601t bloqué sous, la charge, soit circuler a vide car un pont s'est formé. il est aussi possible d'utiliser une vis sans fin avec cependant les mémes inconvénients. En outre, il existe toujours le risque de corps étrangers comme des cailloux. L'organe de déversementpeut étire un tableau rotatif d'axe vertical ; il peut s'agir aussi d'un rotor d'axe oblique par rapport a celui de l'organe transporteur. Les épandeurs du type précédemment décrit impliquent deux systèmes en rotation rapide alors que les tracteurs ne possèdent normalement qu'une seule prise de force a cardans et une prise hydraulique. A la place d'un organe transmetteur, il a été proposé de diminuer par une cloison mobile les dimensions intérieures de la tonne. Cette solution présente l'inconvénient de demander une force importante comme de conduire a une mauvaise étanchéité. Il est aussi connu des épandeurs avec lesquels l'épandage s'effectue de façon mécanique à partir d'une tonne contenant la matière à disperser et d'un dispositif permettant la projection hors de la tonne. Ces dispositifs comprennent généralement un rotor dont les pales sont disposées pour accrocher la matiere et la projeter latéralement hors de la tonne. Plus précisément , il existe certaines fabrications d'épandeurs qui se composent d'une tonne de section en forme de U dont les deux branches parallèles sont planes et verticales, solidaires du chassis-remorque, et d'un rotor mobile dont la descente et la montée hydraulique ou mécanique sont commandées du tracteur. Cette technique assure la régularité du débit d'épandage par le contrôle de la descente du rotor qui entrain en rotation des channes dont la position radiale est assurée par l'effet de la force centrifuge sur les palettes disposées à l'extrémité de chaque chaine. L'axe du rotor se déplace dans le plan médian longitudinal du chtssis-remorque. Dans les conditions difficiles de travail des machines agricoles, il est évident que tous les systèmes d'entrainement doivent être les plus simples possibles-et notamment prpscrire des roues dentées ou chastes qui peuvent s'encrasser malgré les protections. Elle peuvent aussi présente un danger d'arrachement des membres des personnes travaillant avec l'épandeur. De plus, l'étanchéité des tonnes est impérative afin de ne pas perdre de la matière lors de déplacements entre la ferme et les champs. Dans cette vue, il convient de prohiber une tonne dont le déplacement du rotor a pales impliquerait un joint d'étanchéité glissant sur une distance gale à la course du rotor lors de ses déplacements verticaux. Les chassis-remorques sont généralement pourvus d'un essieu unique dans le cas de charges moyennes, et de deux essieux.dans celui de fortes charges. Toutefois, avec ces remorques, les répar- titions de masse entre le crochet d'attelage et le ou les essieux varient en fonction de la position de la charge jusqu'à provoquer des reports de charge du crochet d'attelage vers l'extrémité arrib- re de la remorque, lors d'un déchargement ou d'une pente, avec le risque d'un délestage de l'essieu moteur du tracteur provoquant un patinage des roues motrices.Il a été proposé de-procéder une répartition adaptée des charges par un soulèvement de l'un des essieux au dessus du-sol. Cette solution demande cependant un dispositif mécanique compliqué et coûteux. La présente invention a pour but de palier ces inconvénients en proposant un épandeur étanche, aux organes mécaniques simples et robustes, équilibré même dans le cas de fortes pentes. Dans cette vue, l'invention propose un épandeur composé notamment d'une tonne contenant la matière à épandre, disposée sur un chassis-remorque, et d'au moins un rotor pales travaillant dans la tonne pour projeter ladite matière. La tonne est mobile autour d'un axe orthogonal à l'axe des roues du châssis-remorque. Le rotor à pales, engagé dans des paliers solidaires de la tonne, présente un axe décalé par rapport au plan médian longitudinal du ch ssis-remorque mais lui étant parallèle. La tonne repose sur au moins un palier solidaire du ch ssis-remorque et à une hauteur invariable par rapport à celui-ci. L'axe de rotation de la tonne est décalé par rapport au plan median longitudinal du chassis-remorque et du coté du rotor à pales. La tonne est mobile en rotation sous l'effet d'au moins un vérin dont les points d'appui, respectivement sur le ch ssis-remorque et sur la tonne, sont décalés par rapport au plan médian longitudinal du chAssis-remor- que lorsque la tonne est en position relevée.Plus précisément, le point d'appui du vérin sur la tonne est du c8té opposé au rotor à pales par rapport au plan médian longitudinal du châssis-remor- que. La tonne présente une section de forme générale en U dont l'une des branches est plane tandis que l'autre possède une forme cylindrique d'axe orthogonal à l'axe des roues du chnssis-remor- que, enrobant au moins partiellement le rotor à pales. Des paliers montés en bout de chevalets solidaires du ch ssis-remorque sont glissés ainsi que lesdits chevalets dans des feuillures rentrantes de la tonne qui constituent des voiles intérieurs à celle-ci, déterminant des volumes indépendants les uns des autres. Le nombre de segments coaxiaux du rotor a pales est au plus égal au nombre de volumes de la tonne. Les pales rigides et amovibles des rotors présentent une forme et une longueur adaptée a la consistance de la matière à épandre. La vitesse de rotation des segments du rotor à pales peut varier de l'un à l'autre. La tonne possède au moins une trappe de vidange ménagée sur la partie déterminée par le plan médian longitudinal et du côté du rotor. L'encombrement transversal de la tonne en position relevée et en position de travail est sensiblement égal à la voie du chassis-remorque. Lors de l'épandage, la tonne est maintenue inclinée du côté du rotor à pales sous l'effet d'au moins un vérin raccordé au tracteur afin que la matière à projeter affleure les pales du rotor lorsqu'il est entratné en rotation par le cardan du tracteur. L'invention sera explicitée de~façon purement indicative a l'aide des dessins annexés a titre d'exemple non limitatif. La figure 1 est une vue de côté d'un épandeur conforme à l'invention. La figure 2 présente une vue de l'arrière de l'épandeur présente à la figure 1 lorsque la tonne est en position relevée. La figure 3 correspond a la figure 2 lorque il est procé- dé au chargement de l'épandeur. La figure 4 montre en coupe selon le plan logitudinal médian du chassls-remorque un épandeur conforme 3. l'invention. La figure 5 présente un ecorch partiel d'un épandeur conforme à l'invention, vu de l'arrière, pendant le travail d'épandage. La figure 6 est un mode de réalisation d'un épandeur conforme à l'invention. On trouvera in fine une nomenclature des différents repères utilisés au cours de la description qui suit. Sur la figure 1, on peut voir un épandeur conforme a l'in- vention. Cet épandeur se compose d'un châssis-remorque (1) avec ses moyens d'attelage (2). Ce châssis repose sur deux essieu porteurs (3) et (4). Une tonne (5) est portée par trois chevalets (6),(7) et (8) solidaires du châssis (1). Ces trois chevalets ne sont pas régulièrement répartis sur la longueur du châssis (l) afin de permettre une répartition adaptée des charges, lorsque l'épandeur est progressivement déchargé, dans la vue d'éviter un délestage des roues motrices. Dans certains modes de réalisation, ils peuvent présenter une répartition régulière.Ces chevalets supportent en bout des paliers (9),(10) et ( qui soutiennent la tonne (5). Le châssis (1) est plus long que la tonne (5) et déborde de part et d'autre de celle-ci. Les paliers (9) ee (11) disposés en bout des chevalest (6) et (8) coopèrent avec les faces d'extrémité (12) et (13) de la tonne (5) tandis que le chevalet (7) portant le palier (10) est disposé entre deux voiles (14) et (15) parallèles aux faces d'extrémités (12) et (13) de la tonne (5). Il est ainsi déterminé deux volumes dans la tonne (5) ce qui limite au moins partiellement le mouvement longitudinal de la ma tière à épandre lors de cahots ou de pentes.En outre cette disposition permet de procéder à l'épandage simultané de deux matières différentes qu'il serait difficile d'homogénéiser dans une cuve. L'avantage de volumes inégaux réside en une possibilité accrue de faire correspondre les quantités de matières à épandre simultanément alors que les densités à épandre par unité de surface ne sont pas identiques La face latérale (16) de la tonne (5) est plane tandis que la face latérale (17) est bombée de façon à enrober au moins partiellement un rotor à pales dont on voit les paliers d'extrémité (18) et (19) ainsi que l'entrainement par cardan (20) sur la face d'extrémité (13) du cté de l'attelage (2).Les vérins permettant la rotation de la tonne (5) autour des paliers (9), (lO) et (11) sont cachés par les chevalets (6) et (8). Ils sont alimentés en pression hydraulique par le tracteur sur lequel une commande permet d'incliner à volonté la tonne (5). Sur la figure 2 qui représente un épandeur conforme à l'in- vention vu de l'arribre, on remarque un essieu porteur avec deux roues (21) et (22) ainsi qu'un chassis-remorque qui déborde par sa traverse sur la tonne (25) dont la face d'extrémité arrière est plane tandis que sa section présente une forme générale en U. La branche (27) est plane et verticale lorsque, comme dans le cas de la figure 2, la tonne est relevée. On peut voir un vérin (28) articulé sur la face d'extrémité (26) et la traverse (24). Le point d'appui (29) du vérin (28) sur la face d'extrémité (26) de la tonne (25) est décalé vers la gauche par rapport au plan médian longitudinal (30) du chassis-remorque (trait d'axe marqué en gras sur la figure). L'autre point d'appui (31) du vérin (28) est disposé à l'extrémité de la traverse (24). Sur le cdté droit du plan médian longitudinal (30), on reconnaît un chevalet (32) solidarisé à sa base sur la traverse (24) du chAssis-remorque et portant à son extrémité supérieure un palier (33) sur lequel repose la tonne (25).Le palier (33) est décale par rapport au plan médian longitudinal (30) du chEssis-remorque et du côté qui ne contient pas lepoint d'appui (29) du vérin (2B).Dans le coin suparieur droit de la tonne (25), du même côté par rapport au plan médian longitudinal (30),se trouve le palier arrière (34) du rotor à pales dispose à l'intérieur de la tonne (25). On remarque que la branche plane et verticale (27) de la tonne (25) est plus haute que la branche bombée, plus précisément cylindrique droite, (23) entourant partiellement le rotor, ce qui a l'avantage d'6vi- ter des salissures au début de l'épandage. On montre à la figure 3 un épandeur, conforme à l'invention, en cours de chargement. A cet effet, l'épandeur a été approché d'une levée (35) de la surface supérieure de laquelle peut être poussée la matière (36) à épandre comme le suggèrent les flèches grasses (37). Pour éviter les salissures, la tonne a été basculée per racourcissement de la longueur du vérin (28). De ce fait, l'ex extrémité supérieure (38) de la branche (27) décrit un arc de cercle (39) autour de l'axe matérialisé par le palier (33) et autour duquel peut tourner la tonne (25). Cette extrémité (38) vient alors buter sur la levée (35) ce qui empêche la matière (36) à épandre de tomber sur le sol lors du chargement de la tonne (25).Une autre solution consiste à incliner la tonne (25) du côté du rotor. Ainsi qu'on peut le voir la figure 4, un épandeur conforme à l'invention est présenté en coupe partielle dans une pente. L'essieu (40) porte le châssis-remorque (41) sur lequel repose une tonne (42) par l'intermédiaire de paliers (43),(44) et (45), montés en bout de chevalets (46), (47) et (48). Du fait de la pente, la matière transportée dans la tonne (42) tend à rester horizontale et est retenue par la face d'extrémité arrière (49) de la tonne (42) et par les faces (50) et (51) formant voile de la feuillure recevant le chevalet (47) porteur du palier (44). Les paliers (43) (44) et (45) sont protégés par des bottes (52),(53),(54) et (55), montées à l'intérieur de la cuve. Il n'sst pas nécessaire du fait de la nature des matières transporthes d'assurer une atan chéité à l'eau qui accroît le cotte Le rotor à pales (56) est disposé entre deux paliers montés sur les faces d'extrémité (49) et (57) de la tonne (42).Un palier intermédiaire (65) est monté sur la face supérieure de la feuillu re. Il est possible d'utiliser un rotor composé de plusieurs segments parallèles an bord de la branche cylindrique de la tonne (42) et travaillant à des vitesses différentes, comme avec des pales de forme différentes pour s'adapter au mieux aux matières à épan dre, notamment lorsqu'elles ne sont pas identiques dans chacun des volumes déterminés dans la tonne (42) par les faces (50) et (51) formant voile.A cet effet, une bolte de réducteurs disposée sur la plaque supérieure de liaison des faces (50) et (51) peut être avantageusement prevue.Ltavantage d'une boite de réducteur réside en une diminution de la vitesse de rotation du rotor d'ou une moindre perte de la puissance de traction du tracteur qui peut tourner à un régime favorable. La figure 5 présente un épandeur conforme à l'invention lors de l'opération d'épandage. Le vérin (28) est déployé dans le sens de la fleche (58), ce qui a pour effet de rejeter vers le haut le point d'appui (29) disposé sur la face d'extrémité (26) de la tonne (25), de faire tourner la tonne (25) autour du palier (33) porté par le chevalet (32). La matière contenue dans la tonne (25) vient affleurer les pales du rotor (56), parallèle au bord (62) de la branche cylindrique (63) qui enrobe au moins partiellement le rotor à pales (56) qui, en rotation comme l'indique la flèche (60), projette la matière (59) contenue dans la tonne (25) hors de celle-ci.Le niveau (61) de la matière (59) contenue dans la tonne (25) descendant au fur et à mesure qu'elle est projetée hors de ladite tonne (25), il y a lieu d'accrotre l'élongation du vérin (28) au fur et à mesure du travail d'épandage pour que les pales du rotor (56) puissent agir efficacement. Leur encombrement est indique par le cercle (64). A la figure 6 on peut voir en perspective cavalière un épandeur conforme à l'invention. Un châssis-remorque (66) à deux essieux (67) et (68), muni d'un attelage (69) et d'un support de timon (70) à roue escamotable, porte une tonne (71) par l'interm6- diaire de deux chevalets (72) et (73)en bout desquels des paliers permettent sa rotation. Les cllavalets sont arc boutes par une jambe (82). Des vérins (seul le vérin (74) est visible) disposés de part et d'autre des faces d'e trémit (78) et (81) parallèles et verticales de la tonne (71), permettent le basculement de la tonne (71) du c8te du rotor (83) dont on aperçoit les extrémités des pales (75) saillantes de la tonne (71).Le rotor est entrainé par un arbre à cardans (76) en attente de raccordement au tracteur. Une tble de protection (77) est disposée vers l'avant dans le prolongement de la face d'extrémité (78) qui reçoit le point d'appui du vérin (74) sur la tonne (71); de même, une t81e de protection verticale (79) est disposée au dessus de la branche plane de la tonne (71) de section en forme de U, branche qui ne s'enroule pas autour du rotor Les tôles de protection (77) et (79) peuvent etre amovibles Une trappe de vidange (80) est ménagée dans la surface latérale de la tonne (713 sous le rotor (83). il est encore possible de menager une telle trappe sur la face d'extrémité arrière de l'épandeur. La rapidité de l'épandage se contrôle directement du tracteur en faisant varier la position de la cuve que l'on bascule au fur et à mesure de l'avance du travail. Une largeur d'épanda ge de 4 à 6 mètres peut être atteinte avec de bonnes conditions de répartition au sol NOMENCLATURE l. ch ssis-remorque 2. moyens d'attelage 3.) essieux porteurs 4.) 5. tonne 6.) 7.) chevalets 8.) 9.) 10.) paliers 11.) 12.) 13.) races d'extrémité de la tonne (5) 14.) 15.) voiles 16. face latérale plane 17. face latérale bombe 18.} 19.} paliers d'extrémité du rotor à pales 20. entraînement par cardan du rotor à pales roues 23. branche bombee 24. traverse arrière 25. tonne 26. face dtextrémité arrière de la tonne (25) 27. branche plane 28. vérin 29. point d'appui du vérin sur la tonne (25) 30. plan. médian longitudinal du chSssis-remorque 31. point d'appui du vérin sur la traverse (24) 32. chevalet 33. palier porteur de la tonne (25) 34. palier d'extrémité du rotor à pales 35. levée 36. matière à épandre stockée sur la levée 37. flèches indiquant le possage de la matière (36) 38. extrémité supérieure de la tonne (25) 39. arc de cercle décrit par l'extrémité (38) 40. essieu 41. chEssis-remorque 42. tonne 43. 44. palier 45. 46. 47. chevalet 48. 49. face d'extrémité arrière 51.) faces formant voile 52.) 53.) 54.) boites de protection des paliers 55.) 56. rotor à pales 57. face d'extrémité avant 58. flèche indiquant le sens de déployement du vérin (28) 59. matière a projeter hors de la tonne (42) 60. flèche indiquant la rotation du rotor à pales 61. niveau de la matière (59) 62. bord de la branche bombée (63) de la tonne (25) 63. branche bombée 64. encombrement des pales 65. palier intermédiaire 66. châssis-remorque 67.) 68.) essieux 69. attelage 70. support de timon 71. tonne 772 |chevalet 74. vérin 75. pales 76. arbre à cardan 77. tle de protection 78, face d'extrémité 79. tble de protection 80. trappe de vidange 81. face d'extrémité 82. jambe 83. rotor REVENDICATIONS 1. Epandeur composé notamment d'une tonne-contenant la matière à épandre, disposée sur un châssis-remorque, et d'au moins un rotor à pales travaillant dans la tonne pour projeter la dite matière caractérisé enoe que la tonne est mobile autour d'un axe orthogonal à l'axe des roues du châssis-remorque et que au moins un rotor à pales, engagé dans des paliers soli daires de la tonne, présente un axe écalé par rapport au plan médian longitudinal du châssis-remorque mais lui étant parallèle. Epandeur selon la revendication 1 caractéricé en ce que la tonne repose sur au moins un palier solidaire du châssis-re- morque et a une hauteur invariable par rapport à celui-ci 3. Epandeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'axe de rotation de la tonne est décalé par rapport au plan médian longitudinal du châssis-remorque et du côté du rotor à pales. 4. Epandeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tonne est mobile en rotation sous l'effet d d'au m-oins un vérin dont les points d'appui, respectivement sur le châssis-remor que et sur la tonne, sont décalés par rapport au plan médian longitudinal du châssis-remorque lorsque la tonne est en posi tion reievés. 5. Epandeur selon la revendication 3 et la revendication 4 carac térisé en ce que le point d'appui d'au moins un vérin sur la tonne est du côté opposé au rotor à pales par rapport au plan médian longitudinal du châssis-remorque. 6. Epandeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la ton ne présente une section de forme générale en U dont l'une des branches est plane tnadis que l'autre possède une forme oylin drique d'axe orthogonal à l'axe des xoues du chàssis-remorque, enrobant au moina partiellement le rotor à pales 7. Epandeur selon la revendidation 2 caracterisé en ce que des paliers montés an bout de chevalets solidaires du châssis-re- morque sont glissés ainsi que les chevalets dans des feuillu res rentrantes de la tonne qui constituent des voiles inté rieurs à celle-ci, déterminant des volumes indépendants les uns des autres. 8. Epandeur selon la revendication 7 caractérisé en ce que le nombre de segments ccaxizux du rotor à pales est au plus égal au nombre de volumes de la tonne. 9. Epandeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pales rigides et amovibles des rotors présentent une forme et une longueur adaptée à la consistance de la matière à épan dre. 10. Epandeur selon la revendication 8 caractérisé en ce que la vitesse de rotation des segments du rotor a pales peut varier de l'un à l'autre. 11. Epandeur selon la revendication 6 caractérisé en ce que au moins une trappe de vidange est ménagée sur la partie de la tonne déterminée par le plan longitudinal médian et du coté du rotor. 12. Epandeur selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'en çombrement transversal de la tonne en position relevée et en position de travail est sensiblement égal à la voie du châssis- remorque. 13 Procédé d'épandage utilisant un épandeur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la tonne est maintenue inclinée du coté du rotor à pales sous l'ef- fet d'au moins un vérin afin que la matière à projeter affleure les pales du rotor lorsqu'il est entrainé en ro station