Brevet FR2596945A1 — publié le 19871016

La présente invention concerne un dispositif pour le prélèvement d'une matière compactée, ainsi qu'un véhicule équipé dudit dispositif. On connait l'futilité de l'ensilage de certaines matières, notamment dans le domaine de l'agriculture pour le stockage de végétaux par exemple destinés à la nourriture des animaux. Ces matières sont soumises à des pressions relativement élevées afin d'obtenir un compactage efficace, en vue de leur bonne conservation dans le temps. En effet, il est primordial que ltoxygène ne pénètre pas dans la masse du tas de matière, afin d'empêcher la dégradation par processus aérobie, donnant lieu au phénomène de pourrissement. En conséquence, le prélèvement de la quantité désirée de matière doit être effectuée sans désorganiser ni remuer la matière ensilée, ce que risquerait de favoriser la pénétration de ltoxygène à la faveur d'interstices. Les dispositifs connus destinés au prélèvement de ce genre de matière comportent habituellement des moyens de découpe, constitués par exemple d'un rouleau rotatif pourvu de dents, associés à un organe en forme de pelle ou de godet destiné à -recueillir provisoirement la matière découpée. Celle-ci est ensuite chargée dans un conteneur séparé approprié. Une telle conception nécessite d'effectuer un nombre important de manoeuvres, ce qui implique une perte de temps et une augmentation des coûts notamment en énergie et en main-d'oeuvre. De plus, avec les dispositifs connus, la découpe s'effectue de haut en bas du silo, ce qui augmente les risques de désorganisation de ce dernier ayant pour conséquence l'entrée d'oxygène dans les interstices ainsi créés de la matière et, à terme, le pourrissement de cette dernière. La présente invention remédie à ces inconvénients et concerne un dispositif de prélèvement d'une matière compactée dans lequel l'ensemble des opérations indiquées ci-dessus peut être effectué sans manoeuvres importantes, et donc sans perte de temps, tout en permettant le prélèvement selon un bord net et franc de matière ensilée. A cet effet, le dispositif pour le prélèvement de matière compactée est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comporte - un organe de prélèvement de la matière comprenant des moyens de coupe de la matière compactée et des moyens de réception provisoire de la matière découpée, - un réceptacle pour la matière prélevée, et - au moins un bras reliant ledit organe de prélèvement et ledit réceptacle, ledit bras étant articulé, au voisinage de son extrémité inférieure audit réceptacle et, au voisinage de son extrémité supérieure, à une partie d'extrémité dudit organe de prélèvement dont les moyens de coupe sont prévus au voisinage de son autre extrémité, et ledit bras étant associé à des premiers moyens susceptibles de le faire pivoter par rapport audit réceptacle, et à des seconds moyens susceptibles de faire pivoter ledit organe de prélèvement par rapport audit bras, de façon que la matière découpée par lesdits moyens de coupe et provisoirement stockée dans lesdits moyens de réception puisse être versée dans ledit réceptacle par pivotement du bras par rapport au réceptacle et de l'organe de prélèvement par rapport au bras. Ainsi, grâce à l'invention, les différentes opérations de coupe, de prélèvement et de ehargement de la matière peuvent s'effectuer en continu" par simple pivotement du bras par rapport au réceptacle et de l'organe de prélèvement par rapport au bras sans perte de temps et de façon économique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réceptacle étant monté sur un châssis, lesdits premiers moyens de pivotement sont constitués d'un vérin ou analogue relié, d'une part, audit châssis et, d'autre part, à la partie inférieure dudit bras, et lesdits seconds moyens de pivotement sont constitués d'un vérin ou analogue relié, d'une part, audit bras et, d'autre part, au voisinage de l'extrémité de l'organe de prélèvement articulée audit bras. En particulier, lesdits premier et second vérins sont reliés audit bras sur deux côtés opposés de ce dernier au moins sensiblement dans le même plan orthogonal audit bras. Avantageusement, le dispositif comprend deux bras articulés de part et d'autre du réceptacle, et reliés l'un à l'autre et à l'organe de prélèvement par un axe d'articulation, les bras pouvant etre articulés au châssis. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, ledit réceptacle peut comporter des moyens de broyage de la matière disposés dans la zone de déversement de la matière découpée et/ou des moyens de mélangeage de celle-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de coupe sont constitués d'un rouleau rotatif d'axe horizontal et pourvu sur sa surface d'une première série de dents longitudinales sensiblement parallèles aux génératrices et d'une seconde série de dents transversales disposées sensiblement selon des cercles du rouleau. En particulier, les dents longitudinales sont de forme allongée et de section quadrangulaire, tandis que les dents transversales sont de section triangulaire, solidaires du rouleau par une face courbe correspondant à un côté du triangle et de manière que la face supérieure avant, destinée à entrer en contact la première avec la matière, soit inclinée vers l'avant. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue schématique de côté du dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique de dessus du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle en perspective du -- rouleau de coupe. La figure 4 est une vue schématique montrant partie'le ment et en plan la surface développée à plat du rouleau et l'agencement des dents. Les figures 5 et 6 représentent chacune, en perspective, une dent respectivement longitudinale et transversale. Les figures 7a à 7d sont des vues schématiques de côté illustrant le fonctionnement du dispositif de l'invention. En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, le dispositif 1 pour le prélèvement de matière ensilée comporte un organe de prélèvement 2 de la matière compactée comprenant des moyens de coupe constitués d'un rouleau rotatif 3 muni de dents 4, dont l'agencement et la conception particuliers seront décrits par la suite, et des moyens de réception provisoire de la matière découpée réalisés sous forme de pelle ou de godet 5, ainsi qu'un réceptacle 6 pour la matière prélevée monté sur un châssis 7 muni de roues 8 et constituant une benne qui peut être déplacée à l'aide d'un tracteur ou analogue (non représenté) ou être munie de ses propres moyens moteurs (non représentés). Le réceptacle 6 est pourvu d'un rouleau rotatif 9 muni de dents 9a pour broyer la matière prélevée et qui est déversée dans le réceptacle, ainsi que de moyens permettant de mélanger ladite matière avec d'autres ingrédients, constitués d'une noria 10 de barres 10a, transversales à l'axe longitudinal du réceptacle, entrainées par deux chaines sans fin 1Ob. Le godet 5 est relié au réceptacle 6 par l'intermédiaire de deux bras 11 (figure 2), chacun étant articulé, à son extrémité inférieure 12, à une traverse 13 solidaire du- châssis 7 et, à son extrémité supérieure 14, à une extrémité 15 du godet 5, les moyens de coupe 3 étant montés à l'autre extrémité 16 dudit godet 5. Les bras 11 sont reliés l'un à l'autre, à leurs extrémités inférieures, par un axe de rotation 17 et, à leurs extrémités supérieures, par un axe de rotation 18 sur lequel s'articule également le godet 5. Chacun des bras 11 est associé à un premier vérin ou analogue 19 relié, d'une part, au châssis 7 en 20 et, d'autre part, à la partie inférieure du bras 11 en 21. Les deux vérins 19 sont susceptibles de faire pivoter les bras 11 par rapport au réceptacle 6, dans le cas illustré par rapport à la face arrière 22 de ce dernier. Chacun des bras 11 est également associé à un second vérin ou analogue 23 relié, d'une part, au bras 11 en 24 et, d'autre part, en 25 au voisinage de l'extrémité 15 du godet 5 articule au bras 11. Les deux vérins 23 sont susceptibles de faire pivoter le godet 5 par rapport aux bras 11. Pour chaque bras 11, les premier 19 et second 23 vérins sont reliés audit bras sur deux côtés opposés de ce dernier dans le même plan, de trace X-X', orthogonal au bras 11, par l'intermédiaire de deux plaques 26 solidaires du bras 11 et disposées de part et d'autre de celui-ci. Le rouleau 3 de coupe, pouvant tourner autour de son axe 27, est pourvu sur sa surface de dents 4 en saillie, constituées de dents longitudinales 28 disposées sensiblement selon les génératrices du rouleau, et de dents transversales 29 disposées selon des cercles de ce dernier. Les figures 5 et 6 montrent chacune une forme de réalisation, respectivement d'une dent longitudinale 28 et d'une dent transversale 29. La dent longitudinale 28 est formée d'un parallélépipède rectangle et est rendue solidaire du rouleau par une de ses faces allongées. La dent transversale 29 est en forme de prisme à base triangulaire, de préférence rectangle, fixée sur le rouleau par un de ses longs côtés de manière que la face supérieure 30, opposée au rouleau, soit inclinée vers l'avant dans le sens de la rotation. Sur la figure 4, représentant à plat partiellement la surface du rouleau, ont été représentées des génératrices 31 respectivement espacées et des méridiens transversaux 32 (correspondants à des cercles sur le rouleau), qui ne sont qu'une schématisation abstraite et sans existence réelle sur la surface du rouleau. Sur chaque génératrice 31 et chaque méridien 32 alternent successivement une dent longitudinale 28 et une dent transversale 29. Chaque couple de méridiens successifs délimite une section transversale du cylindre. De préférence, les dents longitudinales 28 sont disposées parallèlement entre elles et en alignement de façon que leur longueur corresponde à la largeur de la section correspondante, c > est-à-dire à l'écartement des cercles porteurs chacun d'une série de dents transversales. En outre, entre deux dents longitudinales sont disposées deux dents transversales, de préférence déealées dans lé sens de la rotation. Ainsi, lors de la rotation du rouleau en contact avec le front de taille de la matière ensilée, ladite matière est découpée en bandes verticales-, d'abord verticalement par les deux dents transversales à section triangulaire, puis horizontalement par la dent longitudinale suivante. Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant, en se référant aux figures 7a,7b,7c et 7d montrant de façon schématique la chronologie des étapes successives de prélèvement de matière hors d'un silo 33. La figure 7a illustre la position de route ou de repos de l'organe de prélèvement 2, dans laquelle celui-ci est appliqué contre la face arrière du réceptacle 6, les bras 11 prenant alors une position sensiblement verticale de part et d'autre du réceptacle 6. Une fois le dispositif amené près du silo 33, l'actionnement des vérins 19 et 23 permet de déployer le "doublecompas" constitué par les bras 11, articulés au châssis 7, et l'organe de prélèvement 2 articulé auxdits bras. Le rouleau de coupe 3 attaque le silo 33 de bas en haut (figure 7b) en découpant une tranchée de matière dans ledit silo. La matière ainsi découpée, selon un bord net et franc grâce notamment à l'agencement et la conception particuliers des dents du rouleau, est entrainée par la rotation du rouleau 3 dans le godet 5 de réception provisoire de ladite matière, qui se remplit au fur et à mesure que le découpage de matière progresse vers le haut du silo (figure 7c). Cela est obtenu sans avoir à déplacer le dispositif 1 en jouant sur l'inclinaison de l'organe de prélèvement 2 par rapport aux bras 11, et de ces derniers par rapport au réceptacle 6. Une fois la découpe terminée, la matière 34 peut etre déversée dans le réceptacle 6 en faisant prendre au godet 5 la position représentée sur la figure 7d, ltextrémité du godet où celui-ci s'articule aux bras 11 étant ouverte. La matière peut alors être broyée et mélangée à d'autres ingrédients dans le réceptacle 6. il est bien entendu que la position de déversement peut varier en jouant sur l'inclinaison des bras 11. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le prélèvement d'une matière compactée, caractérisé en ce qu'il comporte - un organe de prélèvement (2) de la matière comprenant des moyens de coupe (3) de la matière compactée et des moyens de réception provisoire (5) de la matière découpée, - un réceptacle (6) pour la matière prélevée, et - au moins un bras (11) reliant ledit organe de prélèvement (2) et ledit réceptacle (6), ledit bras (11) étant articulé, au voisinage de son extrémité inférieure (12), audit réceptacle (6) et,-au voisinage de son extrémité supérieure (14), à une partie d'extrémité (15) dudit organe de prélèvement (2) dont les moyens de coupe (3) sont prévus au voisinage de son autre extrémité (16), et ledit bras (11) étant associé à des premiers moyens (19) susceptibles de le faire pivoter par rapport audit réceptacle (6), et à des seconds moyens (23) susceptibles de faire pivoter ledit organe de prélèvement (2) par rapport audit bras (11)-, de façon que la matière (34) découpée par lesdits moyens de coupe (3) et provisoirement stockée dans lesdits moyens de réception~(5) puisse être versée dans ledit réceptacle (6) par pivotement du bras (11) par rapport au réceptacle (6) et de l'organe de prélèvement (2) par rapport au bras (11). 2 - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le réceptacle est monté sur un châssis, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens de pivotement sont constitués d'un vérin ou analogue (19) relié, d'une part, audit châssis (7) et, d'autre part, à la partie inférieure dudit bras (11), et en ce que lesdits seconds moyens de pivotement sont constitués d'un vérin ou analogue (23) relié, d'une part, audit bras (11) et, d'autre part, au voisinage de l'extrémité (15) de l'organe de prélèvement (2) articulée audit bras (11). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premier (19) et second (23) vérins sont reliés audit bras (11) sur deux côtés opposés de ce dernier au moins sensiblement dans le même plan (X-X') orthogonal audit bras. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux bras (11) articulés de part et d'autre du réceptacle (6), et reliés l'un à l'autre et à l'organe de prélèvement (2) par-un axe d'articulation (18). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le ou les bras (11) sont articulés au châssis (7). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réceptacle (6) comporte des moyens de broyage (9) de la matière disposés dans la zone de déversement de la matière découpée. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réceptacle (6) comporte des moyens de mélangeage (10). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de coupe sont constitués d'un rouleau rotatif (3) d'axe horizontal et pourvu sur sa surface d'une première série de dents longitudinales (28) sensiblement parallèles aux génératrices et d'une seconde série de dents transversales (29) disposées sensiblement selon des cercles du rouleau. 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dents longitudinales (28) sont de forme allongée et de section quadrangulaire, tandis que les dents transversales (29) sont de section triangulaire, solidaires du rouleau par une face courbe correspondant à un côté du triangle et de manière que la face supérieure avant (30), destinée à entrer en contact la première avec la matière, soit inclinée vers I'avant. 10 - Véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.