Brevet FR2646317A1 — publié le 19901102

La présente invention concerne un dispositif destiné à réduire sensiblement le temps de remplissage des tonnes à lister. Traditionnellement le remplissage d'une tonne à lisier s'effectue au moyen d'un compresseur-dépresseur qui crée une dépression de l'ordre de 500 à 600 grammes par cm2 dans la cuve de la tonne à lisier. La cuve est reliée à la fosse à lisier par un tuyau plongeant dans le contenu à pomper. Une vanne de fermeture ainsi qu'un système d'accrochage rapide permettent de désolidariser la tonne de son tuyau de remplissage afin de faciliter le transport. Le déroulement des opérations de remplissage est le suivant: on positionne le compresseur-dépresseur en aspiration, puis on le met en fonctionnement par la prise de force tracteur. Lorsqu'une dépression prédéterminée est atteinte, on ouvre la vanne montée sur le tuyau de remplissage qui plonge dans le produit à pomper, ce qui déclenche instantanément le commencement du remplissage. Dans le meilleur des cas, avec un matériel bien adapté tenant compte de la puissance tracteur, du débit du compresseur dépresseur, de la capacité de la cuve, du diamètre du tuyau de remplissage, de la viscosité du produit à pomper, le débit de remplissage est de l'ordre de 2 m3/mn. Ce débit est tout à fait suffisant pour les tonnes de petite et moyenne capacité, de 2000 à 6000 1, mais devient très insuffisant pour les tonnes de grande capacité, de 7000 à 20000 1, qui sont devenues aujourd'hui très courantes et représentent même la plus importante part du marché actuel. Les utilisateurs des tonnes à lisier deviennent de plus en plus sensibles au temps de remplissage de celles-ci depuis que sont apparus et proposés par plusieurs constructeurs des systèmes d'accrochage automatique de tuyaux de remplissage qui permettent de remplir la tonne sans descendre du tracteur. Entre les années 1980 et 1985, sont apparus sur le marché deux autres système s de remplissage permettant de réduire la durée du remplissage. Dans un prernier système, le remplissage était réalisé à 1' aide d'une pompe centrifuge immergée dans la fosse à lisier et entraînée par un moteur hydraulique alimenté par une centrale auxiliaire. L'épandage était réalisé par un rotor à palettes entrainé mécaniquement par le tracteur, les palettes projetant le lisier sur le côté de la tonne. Dans le second système, 1 'entraîneme..t .de la pompe centrifuge de remplissage était mécanique, le reste du système étant semblable au précédent. Ces deux systèmes n'ont pas eu le succès escompté pour diverses raisons: prix d'achat trop élevé dû à la complexité des systèmes, épandage médiocre non satisfaisant, coût de maintenance trop élevé, manque de fiabilité, manque de souplesse d'utilisation, vieillisement prématuré. Un objet de la présente invention consiste à prévoir un dispositif qui permet de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus et de réduire le temps de remplissage jusqu'à environ 50 % du temps nécessaire quand on utilise un simple com presseur-dépresseur. Dans le dispositif selon l'invention, on conserve le système de remplissage traditionnel par dépression qui est le plus fiable, le plus simple, le moins onéreux, qui bénéficie de quarante années d'expérience, dont tous les problèmes ont été parfaitement maîtrisés et qui est utilisé par tous les constructeurs. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu, monté en série sur le tuyau d'aspiration du liquide à pomper qui est relié à une cuve en dépression, un dispositif accélérateur de débit. Suivant une autre caractéristique, ledit accélérateur de débit est formé d'un corps cylindrique dont une extrémité ouverte est reliée axialement à la partie amont dudit tuyau et dont l'extrémité fermée comprend un palier à travers lequel passe un arbre entraîné par un moteur externe audit corps, ledit corps comportant une dérivation cylindrique transversale dont 1 'extrémi- té libre est reliée axialement à la partie aval dudit tuyau, ledit arbre qui est coaxial audit corps, portant une double hélice dont le diamètre est voisin du diamètre intérieur dudit corps. Suivant une autre caractéristique, l'axe dudit corps cylindrique est vertical. Suivant une autre caractéristique, la double hélice est surmontée d'une roue portant des pales qui sont situées au niveau du bas de la dérivation cylindrique transversale. Suivant une autre caracte Istique, ladite cuve est une cuve de tonne à lisier. Suivant une autre caractéristique, ledit moteur est un moteur hydraulique couplé à la centrale hydraulique du tracteur qui tracte la tonne à lisier. Le dispositif selon l'invention ne fonctionne qu 'à titre additionnel à partir du système de remplissage traditionnel et, en conséquence, n'exige qu'un minimum de puissance puisque n'ayant qu'un rôle d'accélération et non de pompe de remplissage. Le dispositif selon l'invention est entraîné par un moteur hydraulique ne nécessitant qu'une faible puissance, ce qui permet d'utiliser la source hydraulique qui est disponible sur le tracteur. En pratique, cette source hydraulique n'est sollicitée que par intermittence pour le fonctionnement des divers autres organes de la tonne, tels qu'ouverture de vannes, accrochage automatique, en dehors du temps d'utilisation du dispositif. Le dispositif selon l'invention assure un remplissage intégral à 100 % de la cuve de la tonne alors que le système traditionnel à dépression seul ne permet qu'un taux de remplissage de 85 à 90 %. Etant donné ses fixations adaptées aux normalisations des vannes et des dispositifs d'accrochage des tuyaux d'aspiration, le dispositif selon l'invention peut se monter, sans modifications, sur toutes les tonnes existantes, même sur celles qui sont équipées de bras d'accrochage automatique. En cas de non fonctionnement du dispositif selon 0 'inven- tion, le remplissage traditionnel de la tonne reste assuré. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné et adapté pour le remplissage des lisiers, lesquels sont considérés comme des produits semi-épais. Le dispositif selon l'invention peut s'appliquer et s'adapter dans tous les domaines industriels où un transfert, transport, chargement d'un produit liquide ou semi liquide se fait par dépression. Dans ce cas, en vue d'un rendement optimal, la conception des organes internes du dispositif devra etre adaptée à ces divers produits. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaitront clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique illustrant le montage du dispositif suivant l'invention sur une tonne à lisier, la Fig. 2 est une vue en coupe du dispositif selon l'invention, et la Fig. 3 est une vue schématique du montage du dispositif de la Fig. 2, sur un tuyau de branchement automatique. La tonne à lisier 1, montrée à l Fig. 1, comprend classiquement une cuve 2, un châssis 3 porté par des roues et accroché, par sa flèche 4, à l'arrière d'un tracteur 5. La flèche 4 porte un compresseur-dépresseur 6 qui peut être entraîné dans un sens ou dans l'autre par la prise de force 7 du tracteur et qui est relié au haut de la cuve 2 par l'intermédiaire d'un tuyau 8 et d'une soupape 9. A l'arrière la cuve 2 porte une vanne d'épandage classique 10. Enfin, sur un flanc de- la cuve 2, est branché le tuyau de remplissage 11 dont l'extrémité libre est montrée plongeant dans une fosse 12. Dans le fonctionnement classique de la tonne 1, dans la position montrée à la Fig. 1, le compresseur-dépresseur 6 tourne de manière à faire, par 8 et 9, le vide dans la cuve 2, si bien que le liquide de la fosse 12. est aspiré dans la cuve par le tuyau il. Une fois, le remplissage terminé, le tuyau 11 est obstrué par une vanne, non montrée, le compresseur-dépresseur 6 est découplé, puis, sur le champ d'épandage, le compresseur-dépresseur est de nouveau couplé à la prise de force 7 que l'on fait cette fois ci, tourner à 1 'envers si bien qu'il envoie de l'air comprimé dans la cuve, enfin, la vanne 10 est ouverte. Suivant l'invention, on a monté, en série sur le tuyau 11, un dispositif 13 destiné à accélérer le débit du liquide aspiré dans le tuyau 11. Le dispositif 13 est montré en coupe axiale à la Fig. 2, En pratique, le dispositif 13 est monté entre une partie amont lia et une partie aval iib du tuyau 11. Le dispositif 13 comprend un corps cylindrique 14 pourvu d'une dérivation transversale 15. L'extrémité inférieure de la partie cylindrique 14 est reliée par une bride à la partie amont lia du tuyau tandis que l'extrémité externe de la partie 15 est reliée par une bride à la partie aval îlb. L'extrémité supérieure du corps 14 est fermée par un ensemble de plaques annulaires 16 au centre duquel est monté un palier vertical 17. Le palier 17 est formé de plusieurs roulements à billes dans lesquels tourne un arbre 18 entraîné par un moteur hydraulique 19, monté sur l'extrémité externe de l'arbre 18. A l'intérieur du corps 14, l'arbre 18 porte une double hélice 20 surmonté d'une roue 21 portant des pales radiales 22. La double hélice 20 va de l'extrémité interne de l'axe 18, laquelle se trouve juste au-dessus du niveau de la bride de liaison à la partie aval lia, jusqu'au niveau de la génératrice inférieure de la dérivation transversale cylindrique 15. Les pales 22, qui peuvent, par exemple, être au nombre de deux, trois ou quatre, sont disposées juste au-dessus de l'extrémité supérieure de la double hélice 20. On notera que 1 'arbre 18 est entièrement maintenu transversalement par le palier 17. On notera aussi que le diamètre du corps 14 est sensiblement supérieur à celui de la partie lia du tuyau 11, un tronc de cône assurant la continuité entre le corps 14 et la partie lia. La dérivation transversale 15 a, dans l'exemple décrit, un diamètre égal à celui de la partie iîb. Le moteur hydraulique 19 est relié à la centrale hydraulique du tracteur 5 par des conduites 23 et 24. Il peut donc être commandé directement par le conducteur du tracteur. En pratique, le moteur 19 n'est mis en marche que quand le vide a été fait dans la cuve 2 à I 1 'aide du compresseur-dépres- seur 6. Le liquide a donc déjà tendance à passer de lia à 11b à travers le dispositif 13 où la double hélice 20 accélère le débit et les pales 22 projettent le liquide dans la dérivation 15 par effet centrifuge. Le dispositif 13 apporte ainsi une augmentation de pression qui assure un meilleur remplissage de la cuve. Par ailleurs, elle compense les pertes de charge dans le tuyau 11, notamment quand le liquide à pomper est plus épais. Elle apporte bien tous les avantages qui ont été énumérés dans le préambule. A la Fig. 3, le dispositif 13 apparait monté sur un tuyau 11 qui est déplacé au moyen d'un bras automatique, tel que 25, qui fonctionne comme décrit dans le brevet français n02 611 687. Comme le montre la Fig. 3, le dispositif 13 est alors directement fixé au bout de l'extrémité libre du bras 25. Dans la description qui précéde, le dispositif 11 a été prévu monté en série sur le tuyau 11. En variante, il pourrait se monter en amont du système d'accrochage. Dans ce cas, le moteur 19 pourrait être un moteur électrique ou d'autres moyens, au lieu d'être un moteur hydraulique alimenté par le tracteur. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'accélération du remplissage de cuve sous vide (2) au moyen d'un tuyau (11) plongeant dans un liquide à pomper caractérisé en ce qu'il est monté en série sur le tuyau d'aspiration du liquide à pomper qui est relié à la cuve en dépression (2). 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est formé d'un corps cylindrique (14) dont une extrémité ouverte est reliée axialement à la partie amont (pila) dudit tuyau (11) et dont l'extrémité fermée comprend un palier (17) à travers lequel passe un arbre (18) entrainé par un moteur (19) externe audit corps, ledit corps (14) comportant une dérivation cylindrique transversale (15) dont l'extrémité libre est reliée axialement à la partie aval (lob) dudit tuyau (11), ledit arbre (18), qui est coaxial audit corps, portant une double hélice (20) dont le diamètre est voisin du diamètre intérieur dudit corps (14). 3) Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe dudit corps cylindrique (14) est vertical. 4) Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la double hélice (20) est surmontée d'une roue (21) portant des pales (22) qui sont situées au niveau du bas de la dérivation cylindrique transversale (15). 5) Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite cuve (2) est une cuve de tonne à lisier (1). 6) Dispositif suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit moteur (19) est un moteur hydraulique couplé à la centrale hydraulique du tracteur (5) qui tracte la tonne à lisier (1).