Brevet FR2595435A1 — publié le 19870911

La présente invention concerne un dispositif de branchement automatique pour le remplissage de citernes et, plus particulièrement, un tel dispositif prévu pour le remplissage d'une citerne à lisier à partir d'une fosse. Les citernes à lisier comprennent généralement un organe d'attelage à un tracteur, une pompe aspirante et refoulante alimentée par le système hydraulique ou la prise de force du tracteur, une vanne de remplissage et un dispositif de remplissage placé à l'arrière. Le remplissage se fait à partir de fosses à lisier, la pompe travaillant en mode aspiration. Le tuyau reliant la vanne de la citerne et la fosse peut être branché à la vanne avant chaque remplissage ou être porté par la citerne. L'épandage a lieu en inversant le fonctionnement de la pompe. Il a été imaginé des systèmes de branchement automatique pour le remplissage. Un tel système est décrit dans le document FR-A-2 535 701. Il consiste en un tuyau plongeur porté par la citerne et relié à une vanne de celle-ci. Des bras animés par des vérins manoeuvrent le tuyau. Quand le remplissage de la cuve est terminé, le tuyau est porté sur le côté ou au-dessus de la citerne et, par conséquent, il s'agit là d'un matériel extrêmement salissant et malodorant. Dans un autre système, décrit dans le document FR-A 2 549 030, on a, d'une part, un tuyau plongeur dans la fosse à lisier, dont l'extrémité libre est maintenue à une certaine distance au-dessus du bord par une potence et, d'autre part, un dispositif de raccordement automatique d'une vanne de la citerne audit tuyau. Le dispositif de raccordement automatique consiste en un cône de guidage fixé à l'entrée de la vanne, avec des crochets commandés au moyen d'un vérin. Il se trouve généralement sur la paroi arrière de la citerne, au-dessus du dispositif d'épandage. Il n'est donc pas visible du poste de pilotage du tracteur et demande une certaine habileté de la part de l'usager, d'autant plus que le branchement et le débranchement se font en faisant respectivement reculer et avancer la citerne et que toute fausse manoeuvre peut avoir des conséquences fâcheuses. De plus, le remplissage par l'arrière, pratiquement imposé par le système, est un inconvénient. En effet, le lisier contient beaucoup de matières en suspension qui se déposent au fond des citernes. Au bout d'un certain temps, le dépôt peut représenter une part importante du volume de la citerne et il faut par conséquent l'évacuer, ce qui est un travail très désagréable.Or l'expérience a prouvé qu'en remplissant la citerne par l'avant, il se créait un courant intérieur de l'avant vers l'arrière, qui entraînait donc les matières solides vers la sortie reliée au système d'épandage. Au contraire, lorsque le remplissage a lieu à l'arrière, le courant produit a tendance à pousser le dépôt vers l'avant où il s'entasse. Par conséquent, il est préférable de remplir la citerne par l'avant. D'autre part, quand le remplissage d'une citerne a lieu par le haut, il se forme un tapis de mousse à la surface du liquide qui réduit le volume utile dans des proportions loin d'être négligeables. De plus, très souvent, sur une exploitation, il y a une pluralité de fosses à lisier et toutes ne remplissent pas les conditions permettant le remplissage automatique. Il est donc indispensable de prévoir des moyens manuels de branchement pour le remplissage de la citerne. Dans le cas qu'on vient de décrire, la vanne arrière, trop haute et munie de son système de crochets n'est pas utilisable. Il faut donc prévoir une vanne supplémentaire, ce qui augmente le prix de revient. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un système de remplissage automatique qui ne présente point ces inconvénients. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de branchement automatique comprennent, d'une part, un embout relié à un tuyau, ledit embout comportant une entrée à portée sphérique et, à partir de la portée sphérique vers le raccordement au tuyau, une pluralité d'ailettes de guidage longitudinales identiques faisant saillie sur sa face extérieure et dont la hauteur augmente vers le raccordement au tuyau, les ailettes ayant une forme triangulaire, et, d'autre part, un élément de réception de l'embout, comportant à sa base une partie cylindrique de hauteur réduite raccordée à un tuyau plongeur et munie d'un joint sur sa face intérieure, et, prolongeant ladite partie cylindrique, une partie en forme d'entonnoir, le diamètre extérieur de la portée sphérique de l'embout étant très légèrement inférieur au diamètre intérieur de ladite partie cylindrique et les bords extérieurs des ailettes de l'embout venant s'appliquer sur la face intérieure de la partie en entonnoir en déterminant la position de la portée sphérique dans la partie cylindrique de telle façon que la portée soit appuyée contre ledit joint, l'aspiration dans le tuyau auquel est raccordé l'embout assurant le maintien du branchement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tuyau auquel est raccordé l'embout est lui-même raccordé à l'entrée d'une vanne latérale d'une citerne, la citerne comportant, montée sur une embase voisine de ladite vanne, une flèche transversale avec un premier élément articulé à l'embase et un second élément articulé au sommet du premier élément, le tuyau passant au sommet du premier élément et l'embout étant porté, au moyen de tourillons, à l'extrémité libre du second élément, un premier vérin commandant l'inclinaison du premier élément par rapport à ladite embase et un second vérin commandant l'angle entre les premier et second éléments. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de réception est muni de tourillons portés par des bras eux-mêmes articulés sur un support. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits bras sont extensibles. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tuyau portant ledit embout est relié à l'entrée de la vanne de la citerne par un raccord à crochets. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue de devant d'une citerne à lisier équipée de moyens selon l'invention, la Fig. 2 est une vue schématique en coupe, à plus grande échelle, de moyens qui se trouvent au sol, au bord d'une fosse à lisier, et la Fig. 3 est une vue schématique, partiellement en coupe, à plus grande échelle encore, montrant comment les moyens portés par la citerne coopèrent avec les moyens au sol. La citerne de la Fig. 1 comprend la citerne proprement dite 1, un châssis 2 porté par des roues 3 et, sur le châssis, devant la citerne 1, une pompe aspirante et refoulante 4 reliée à la partie supérieure de la citerne 1 par un tuyau 5. La citerne comporte encore un moyen d'attelage à un tracteur, non représenté. Généralement, le fonctionnement de la pompe 4 est assuré par le système hydraulique ou la prise de force du tracteur. Sur un de ses côtés, à l'avant et près de sa base, la citerne 1 comporte une entrée 6 sur laquelle est fixée une vanne classique 7. Autour de l'entrée de la vanne 7, est fixée au moyen d'une bride 8, également classique, une embase 9 montant le long de la citerne 1 et présentant vers l'extérieur une face sensiblement verticale 10. Le sommet de l'embase 9 peut être fixé à une patte, non représentée, prévue sur la paroi de la citerne 1, mais ce n'est pas toujours nécessaire. L'entrée de la vanne 7 est reliée, au moyen d'un raccord classique 11, tel qu'un raccord à crochet, à un tuyau souple 12. De préférence, le tuyau souple 12 est annelé pour éviter qu'il ne se déforme sous l'effet de la dépression que crée la pompe 4 fonctionnant en mode d'aspiration. Sur les côtés de l'embase 9, sont articulés deux bras solidarisés par des traverses formant l'élément de base 13 d'une flèche 14. A son extrémité supérieure, l'élément 13 porte une traverse 15 sur laquelle passe le tuyau souple 12. L'inclinaison de l'élément 13 par rapport à l'embase 9 est commandée par un vérin 16 dont la tige est fixée à une des traverses de l'élément 13 et le corps à 1'embase 9. Quand la tige du vérin 16 est rentrée, l'élément 13 est appliqué sur 1'embase 9, sensiblement vertical. A l'extrémité de l'élément 13, est articulé un élément d'extrémité 17 de la flèche 14, beaucoup plus court que l'élément 13. Un vérin 18 dont le corps est fixé à une traverse de l'élément 13 et la tige à une traverse de l'élément 17 permet de commander l'angle entre les éléments 13 et 17. A l'extrémité libre du tuyau souple 12, est raccordé un embout 19. Du côté du raccordement au tuyau souple 12, l'embout 19 est muni de deux tourillons 20 opposés. L'embout 19 se trouve entre les bras de l'élément 17, les tourillons 20 étant portés à l'extrémité de ce dernier. L'entrée 21 de l'embout 19 est à portée sphérique 22, d'un modèle classique, ladite portée sphérique étant communément appelée boule. A partir de la boule 22 et longitudinalement vers le tuyau 12, des ailettes 23 font saillie à la surface de l'embout 19. Les ailettes 23, dont la hauteur s'accroit de la boule 22 vers le tuyau 12, sont telles qu'elles épousent la forme d'un tronc de cône dont le petit diamètre est légèrement plus grand que le diamètre extérieur de la boule 22. Un élément de réception 24 de l'embout 19 est montré à la Fig. 2. Il est monté sur un support 25 et raccordé par sa base à l'extrémité libre d'un tuyau 26 plongeant dans une fosse. Le support 25 est placé au bord de la fosse. L'élément 24 et le tuyau 26 sont reliés par un raccord classique 27. Ce peut être un raccord du type à crochets avec lequel le branchement et le débranchement sont faciles et rapides. Le raccord 27 est monté à la base d'une partie cylindrique 28 de l'élément 24. La hauteur de la partie cylindrique 28 est réduite, de l'ordre de 3 à 5 cm. Près de sa base, la partie 28 comporte un joint intérieur 29, logé dans une gorge. Le joint 29 dépasse légèrement à la surface intérieure de la partie 28. Au-dessus du joint 29, la partie cylindrique 28 a un diamètre intérieur légèrement supérieur à celui de la boule 22 de l'embout 19. En dessous du joint, le diamètre de la partie 28 se rétrécit légèrement, de manière à former un épaulement sur lequel repose le joint 29. Dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, le joint 29 a une section trapézoldale. La partie cylindrique 28 est prolongée par une partie 30 en forme d'entonnoir. Le tronc de cône intérieur que définit la partie 30 est tel que lorsqu'on fait pénétrer l'embout 19 dans l'élément 24, Fig. 3, les bords extérieurs des ailettes 23 viennent épouser la paroi intérieure de la partie 30. Au niveau de sa partie cylindrique 28, l'élément 24 est muni de deux tourillons opposés 31 et 32. Les extrémités extérieures des tourillons 31 et 32 sont portées aux extrémités inférieures de bras verticaux 33 faisant partie du support 25. Les extrémités supérieures des bras 33 sont articulées en deux points fixes 34 du support 25. Les points fixes 34 peuvent être sur un cercle métallique horizontal 36 porté par trois pieds tels que 37, Fig. 2. Le support peut avoir une autre forme, celle d'un tréteau par exemple. Pour procurer plus de souplesse au dispositif, les bras 33 peuvent être extensibles. Dans un exemple de réalisation préféré de l'invention, ce sont des ressorts à boudins. Ainsi, le dispositif absorbe mieux les chocs qui peuvent se produire lors des manoeuvres. Pour remplir une citerne équipée des moyens de l'invention, l'usager, sur le tracteur, manoeuvre de manière à présenter l'embase 9 sensiblement en face de l'élément 24 porté au bord d'une fosse et raccordé au tuyau plongeur 26. En actionnant le vérin 16, il déporte l'embout 19 sur le côté et l'amène au-dessus de la partie 30 en forme d'entonnoir. De là, il le fait descendre et pénétrer dans la partie 30. Pendant ce déplacement, au moyen du vérin 18, il peut corriger l'orientation de l'embout 19, de manière à aligner le mieux possible l'axe de ce dernier avec celui de l'élément 24.Comme les tourillons 31 et 32 de l'élément 24 peuvent pivoter sur les bras 33, eux-mêmes articulés sur les points 34 du support 25, si l'embout 19 n'est pas parfaitement positionné ni parfaitement dirigé quand il pénètre dans l'élément 24, au moyen de ses ailettes 23, il replace l'élément 24 par rapport à lui. Lorsque les ailettes 23 de l'embout 19 épousent complètement la face intérieure de la partie 30 de l'élément 24, la portée de la boule 22 de l'embout 19 est appliquée sur le joint 29. Pour le remplissage, on déclenche alors la pompe 4, puis on ouvre ouvre la vanne 7. La dépression créée par la pompe contribue à la tenue de la boule 22 sur le joint 29. Il est important de souligner que la partie cylindrique 28 de l'élément 24 a pour fonction principale de protéger le joint 29. En effet, quand l'embout 19 pénètre dans la partie en entonnoir 30, il arrive souvent que ce soit le bord de l'orifice de la boule 22 de l'embout 19 qui entre le premier en contact avec la face intérieure de la partie 30. Si le joint 29 se trouvait dans la région inférieure de celle-ci, il serait exposé à des chocs de la part dudit bord et il serait rapidement endommagé. Avec la partie cylindrique 28 de l'invention, ledit bord de l'orifice de la boule 22 est décalé par rapport à la surface intérieure de celle-ci quand il arrive au niveau du joint 29 et il ne peut entrer en contact avec lui. Le contact se fait directement entre la portée de boule 22 et le joint 29. Quand le remplissage est terminé, l'usager ferme la vanne 7 et arrête la pompe 4. En ouvrant un robinet d'évent, non montré, prévu à la sortie de la vanne 7, il fait redescendre dans la fosse le lisier qui est resté dans le tuyau 26 et l'embout 19. De plus, la pression à l'intérieur des tuyaux 12 et 26 redevient égale à la pression atmosphérique. La portée de la boule 22 se décolle alors du joint 29 et l'embout 19 peut être relevé et la flêche 13 ramenée contre l'embase 9. Dans cette position, la partie du dispositif portée par la citerne ne fait pas saillie par rapport à son gabarit. Un moyen d'inverser la pompe 4, commandé par la fin de course de repliement de la flêche 13 sur l'embase 9 peut être prévu. Le dispositif de l'invention est simple et d'un emploi aisé. Il est facilement et rapidement branché ou débranché à la vanne latérale de la citerne si bien qu'il permet le choix à l'usager entre le remplissage automatique, sans qu'il ait besoin de quitter son poste de pilotage, ou le remplissage manuel. De plus, comme la plupart des citernes comportent une vanne latérale avant, le dispositif est adaptable sans modification de la citerne et sans le besoin d'une vanne supplémentaire. REVENDICATIONS 1) Dispositif de branchement automatique pour le remplissage de citerne par aspiration, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, monté sur la citerne (1), un embout (19) à l'extrémité d'un tuyau (12) raccordé par son autre extrémité à l'entrée d'une vanne (7), l'embout (19) comportant une entrée (21) à portée sphérique (22), et, d'autre part, porté au sol, un élément de réception (24) de l'embout (19j, en forme générale de tronc de cône, raccordé à un tuyau plongeur (26) et muni à sa base d'un joint (29) sur sa face interne sur lequel vient s'appliquer la surface de la portée shérique de l'embout (19) quand ce dernier est amené dans l'élément (24), l'aspiration dans le tuyau (123 assurant le maintien du branchement. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie tronconique (30) de l'élément de réception (24) est prolongée vers le bas par une partie cylindrique (28) de hauteur réduite sur la face interne de laquelle est monté le joint (29), le diamètre de la portée sphérique (22) de l'embout (19) étant très légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie cylindrique (28). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embout (19) comporte, à partir de la portée sphérique (22) vers le raccordement au tuyau (12) un moyen rappelant la forme tronconique de l'élément de réception (24) pour le guider d'abord et le caler ensuite dans ce dernier, la portée (22) de l'embout (19) étant alors appliquée sur le joint (29). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen servant à guider et à caler l'embout (19) dans ltélément (24) consiste en une pluralité d'ailettes de guidage longitudinales identiques (23) faisant saillie sur la face externe de l'embout (19) et dont la hauteur augmente vers le raccordement au tuyau (12), les ailettes (23) ayant une forme triangulaire telle qu'elles s'appliquent simultanément sur la face interne de la partie tronconique (30) de l'élément (24) lors du calage. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend encore, montée sur une embase (9) voisine de la vanne (7), une flèche transversale (14) avec un premier élément (13) articulé à l'embase (9) et un second élément (17) articulé au sommet du premier élément (13), le tuyau (12) passant au sommet du premier élément (13) et l'embout (19) étant porté, au moyen de tourillons (20), à l'extrémité libre du second élément (17), un premier vérin (16) commandant l'inclinaison du premier élément (13) par rapport à l'embase (9). 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un second vérin (18) commande l'angle entre les premier et second éléments (13, 17). 7) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de réception (24) est muni de tourillons (31, 32) portés par des bras (33) eux-mêmes articulés sur un support (25). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bras (33) sont extensibles. 9) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tuyau (12) portant l'embout (19) est relié à l'entrée de la vanne (7) de la citerne (1) par un raccord à crochets.