Brevet FR2645837A1 — publié le 19901019

Appareil de distribution de boulettes d'alimentation L'invention concerne les appareils de distri- bution d'aliments pour animaux ou plantes sous forme d'agglomérés en forme de pastilles ou de boulettes (ce dernier terme étant seul utilisé par la suite pour plus de simplicité). L'invention trouve une application particulièrement importante dans le domaine de l'expé- rimentation spatiale, mais est également utilisable dans les animaleries et même en horticulture, éventuellement sous une forme simplifiée. Il existe déjà des appareils de distribution de boulettes de nourriture, actionnés à intervalles régu- liers pour déverser un volume de boulettes déterminé à un emplacement accessible par l'animal. Ces appareils connus ont l'inconvénient de soumettre les boulettes, généralement friables, à des contraintes mécaniques et à des frottements qui génèrent des débris, souvent pulvé- rulents. Ces débris de matière périssable se dispersent et sont une source de pollution. Le problème est parti- culièrement aigu dans l'espace o, du fait de l'absence de pesanteur, les débris pulvérulents flottent et peuvent envahir la totalité d'un habitacle au lieu de se déposer localement. L'invention vise à fournir un appareil de distribution de boulettes ne soumettant ces dernières qu'à des contraintes mécaniques et/ou des frottements très réduits, ne générant en conséquence que très peu de débris. Dans ce but, l'invention propose notamment un appareil comprenant: - un magasin de stockage dans lequel est logé de façon compacte un tuyau à paroi mince en matériau souple, constituant une gaine contenant un empilement de boulettes successives, - un distributeur comportant des moyens d'ex- traction progressive du tuyau hors du magasin et des moyens pour fendre celui-ci le long d'une génératrice au fur et à mesure de son avance pour libérer des boulettes, - et des moyens de réception de la partie fendue et vidée du tuyau. En général, le magasin sera accolé au distri- buteur et il peut même constituer un bloc amovible avec ]o lui. Cependant, des problèmes de place peuvent conduire à placer le magasin à distance du distributeur, la distance devant évidemment dans ce cas être inférieure à la longueur de tuyau stockée. Le tuyau peut être enroulé en plusieurs couches et/ou en plusieurs rangées adjacentes sur une bobine rotative, ce qui garantit un déroulement aisé du tuyau; le tuyau peut également être disposé en accordéon en plusieurs couches dans le magasin, deux couches adja- centes étant séparées par une feuille de maintien en place, facilitant également le glissement des portions successives du tuyau au cours de l'extraction de ce dernier. Cette solution, un peu plus complexe que la précédente, a un encombrement moindre, ce qui est un avantage pour des applications (expérimentations spa- tiales par exemple) o le volume de stockage disponible est faible. - Les moyens pour fendre le tuyau peuvent être constitués par un couteau placé à la sortie d'un tube de guidage par laquelle le tuyau pénètre dans le distri- buteur et à l'entrée d'un tube de recueil des boulettes, amenant cellesci à un emplacement d'accès. Ce tube de recueil comporte avantageusement un étranglement élas- tique final, destiné à retenir les boulettes contenues dans le tube jusqu'à ce qu'elles soient refoulées par l'avance des boulettes suivantes de l'empilement. Les moyens d'extraction peuvent être constitués par un tambour, éventuellement muni de picots pour augmenter son adhérence, contre lequel le tuyau fendu et vidé est maintenu à plat par des moyens de pressage tels qu'un galet. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réa- lisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la Figure 1 est un schéma montrant la dispo- sition relative des constituants principaux d'un appareil suivant un mode particulier de réalisation de l'invention; - la Figure 2 est une vue en perspective simplifiée, en coupe partielle, montrant la constitution du distributeur de l'appareil de la Figure 1; - les Figures 3 et 4 sont des vues en perspec- tive montrant deux constitutions possibles de mpgasins de stockage de tuyaux contenant les boulettes de nourriture. L'appareil représenté en Figure 1 peut être regardé comme comportant un bloc amovible, regroupant un magasin de stockage et un distributeur, et un boitier de réception portant le moteur nécessaire au fonctionnement de l'appareil. Sur la Figure 1, le bloc amovible est constitué par un magasin 10 et un distributeur 20 destinés à s'insérer dans un espace de réception à travers une ouverture ménagée dans une paroi 12. Le magasin est muni d'une plaque avant 14, ou d'autres moyens d'étanchéité, destinée à. se fixer sur la paroi à l'aide de moyens tels que des vis insérées aux empla- cements 16. L'ensemble du magasin et du distributeur constitue un bloc interchangeable dont le bon fonc- tionnement est facilement contrôlable avant mise en place. Des moyens moteurs 18 sont prévus de façon à pouvoir s'accoupler en rotation avec le distributeur 20. L'espace de réception s'ouvre, vers un emplacement d'accès aux boulettes, par une fenêtre 22. La Figure 2 montre des moyens moteurs constitués par un motoréducteur 24 dont l'arbre est muni d'une dent de loup 26 destinée à s'accoupler à une dent de loup correspondant 28 du distributeur 20. Le magasin 10 peut utiliser différents types de stockage. Mais, dans tous les cas, les boulettes 38 sont stockées en série dans un tuyau à paroi mince (en général 25 à 50 pm) qui retient les boulettes. On peut notamment utiliser un tuyau de diamètre tel que les boulettes sont retenues par friction et en contact les unes avec les autres. On peut également utiliser un tuyau en matériau thermorétractable, réchauffé après mise en place des boulettes pour les retenir indépen- damment les unes des autres. Le tuyau 30 a une longueur très variable suivant l'utilisation prévue et suivant le volume disponible pour loger le magasin. La longueur peut être aussi faible que 30 cm et peut aller jusqu'à une centaine de mètres. Fréquemment, on adoptera une longueur de quelques dizaines de mètres. Pour faciliter la mise en place automatique des boulettes, le tuyau est généra- lement constitué de tronçons ayant chacun une longueur de l'ordre du mètre, remplis séparément et ensuite raccordés par collage ou à l'aide d'embouts. Cependant, d'autres technologies peuvent être utilisées et le choix dépendra essentiellement de la nature du matériel dis- ponible à l'emplacement o le tuyau doit être fabriqué et/ou rempli. Le magasin 10 dont la constitution est montrée en Figure 3 comporte une bobine 32 de stockage du tuyau souple sous forme d'un enroulement de plusieurs rangées (cinq par exemple) et de plusieurs couches (dix par exemple). La bobine 32 est montée à frottement doux sur un axe fixe. Le frottement doit cependant être suffisant pour que la bobine 32 oppose à la traction de déroulement du tuyau 30 une force maintenant le tuyau tendu. L'axe fixe de la bobine est porté par le carter du magasin dont l'une des faces peut être démontable pour faciliter le remplacement de la bobine. Dans la variante de réalisation montrée en Figure 4, le tuyau souple est disposé en accordéon, sur cinq couches par exemple, dans le magasin, de forme parallélépipédique. Les couches sont avantageusement séparées entre elles par une pellicule de matière synthétique mince, telle que le polytétrafluoréthylène. Les pellicules sont tendues lors du chargement du magasin. Elles maintiennent en place les couches et facilitent le glissement du tuyau lors de son extrac- tion. Pratiquement, le stockage en accordéon montré en Figure 4 réduit l'encombrement d'environ 25%, comparé au stockage sur bobine de la Figure 3. Le distributeur 20 est disposé dans un cadre 34 et constitue une tête raccordée de façon démontable au magasin 10. Il communique avec ce dernier par un tube 36 placé pour permettre au tuyau 30 de sortir du magasin, ayant un diamètre supérieur à celui du tuyau 30 conte- nant les boulettes 38. Un tube de recueil 40, placé dans l'alignement du tube 36 et de diamètre inférieur, reçoit les boulettes 38 qui s'échappent du tuyau 30 lorsque celui-ci s'ouvre. Le tube 40 est coudé de façon à amener les boulettes vers un emplacement accessible ou d'utili- sation, par exemple par l'intermédiaire de la fenêtre 22. Un étranglement élastique (non représenté), consti- tué par exemple par un diaphragme en élastomère aux silicones, est placé au débouché du tube de recueil 40 et retient les boulettes jusqu'à ce qu'elles soient refoulées par les boulettes suivantes: ainsi, les boulettes sont distribuées une à une. Entre les tubes 36 et 40 subsiste une brèche permettant au tuyau fendu 30 de s'échapper autour du tube 40. Le cadre 34 du distributeur 20 comporte des moyens pour ouvrir le tuyau, avantageusement en le fendant suivant une génératrice, au cours de son avance. Les moyens représentés sur la Figure 2 sont constitués par un couteau fixe 42 sur lequel le tuyau se déchire à sa sortie du tube de guidage 36. Le distributeur 20 comporte des moyens d'extrac- tion progressive du tuyau 30 constitués par un tambour d'entraînement 44, muni de picots évitant le glissement du tuyau. Un galet presseur 46 tournant librement sur son axe maintient le tuyau, à l'état fendu, aplati et vidé, contre le tambour 44. Ce dernier est entraîné en rotation par le motoréducteur 24 par l'intermédiaire de l'accouplement à dents de loup 26, 28, d'un renvoi d'angle 48 et d'une courroie crantée 50. Les moyens de réception à plat de la partie fendue et vidée du tuyau sont constitués, dans le mode de réalisation montré en Figure 2, par un touret 52 entraîné par le tambour 44 par l'intermédiaire d'une courroie 54 et de poulies 55, 56. La poulie menée 56 est reliée au touret 52 par un accouplement limiteur de couple, qui autorise un glissement compensant les varia- tions de vitesse provoquées par l'augmentation du diamètre d'enroulement. Grâce à cette disposition, le fonctionnement de l'appareil est sensiblement indépen- dant de la capacité de stockage de la bobine et il est peu sensible au positionnement relatif de la bobine par rapport au distributeur. Le distributeur montré en Figure 2 comporte encore, pour permettre un fonctionnement manuel, un arbre de manoeuvre 58 terminé par un câble de réception d'un outil de mise en rotation ou de l'embout d'un flexible d'entraînement en mode dégradé de fonctionnement. Pour permettre de doser l'alimentation, et en particulier de déverser à chaque mise en action un nombre déterminé de boulettes, ainsi que pour vérifier le bon fonctionnement de l'appareil, des capteurs sont avantageusement prévus sur le distributeur 20. Il est notamment possible d'utiliser des capteurs optoélectroniques de détection de passage des boulettes. On peut en particulier prévoir trois capteurs comportant chacun une source de lumière (diode électro- luminescente par exemple) et un détecteur (photodiode par exemple) places: - l'un à l'emplacement indiqué par la flèche 60, pour vérifier la présence d'un tuyau 30 occupé par des boulettes dans le tube de guidage 36 (qui doit alors être transparent); - un autre à l'emplacement indiqué par la flèche 62, pour vérifier la présence de boulettes dans le tube de recueil 40; - un autre encore à l'emplacement indiqué par la flèche 64, permettant de compter le nombre de boulettes éjectées du tube de recueil 40. Il est possible de prévoir les moyens de stockage sur bobine ou en accordéon sous forme d'une cassette, de façon à donner à l'appareil une grande autonomie, au prix de manoeuvres simples de changement de cassette. La mise en oeuvre de l'appareil est très simple: après insertion d'un magasin, il suffit de tirer la partie terminale du tuyau 30 (prévue vide de boulettes) par le tuyau 36 et de l'engager sur le tambour 44 et le touret 52. L'appareil permet de substituer facilement, à un magasin normal, un magasin comportant un élément de stockage de faible capacité, pouvant être chargé manuel- lement, pour modifier temporairement l'alimentation, par exemple pour distribuer des boulettes contenant un médicament. L'invention est susceptible de nombreuses autres variantes de réalisation. En particulier, il est pos- sible de prévoir deux distributeurs symétriques placés l'un au-dessus de l'autre (un second distributeur se trouvant par exemple au-dessous du distributeur indiqué en 18 sur la Figure 1, actionnable par des moyens de motorisation à travers des accouplements distincts, permettant à tout moment de faire choix entre deux types d'alimentation, stockés dans des tuyaux distincts et pouvant éventuellement être montés en accordéon dans le même magasin 10). Il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à de telles variantes ainsi, plus généralement, qu'à toutes autres restant dans le cadre des équiva- lences. REVENDICATIONS 1. Appareil de distribution d'aliments pour animaux ou plantes sous forme de boulettes agglomérées, caractérisé en ce qu'il comprend - un magasin (10) de stockage de boulettes (38) dans lequel est logé de façon compacte un tuyau (30) à paroi mince en matériau souple contenant un empilement de boulettes, - un distributeur (20) comportant des moyens ]o d'extraction progressive du tuyau (30) hors du magasin et des moyens (42) d'ouverture de celui-ci le long d'une génératrice au fur et e- mesure de son avance pour libérer des boulettes, - et des moyens de réception (52) de la partie fendue et vidée du tuyau. 2. Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le magasin contient une bobine (32) sur laquelle le tuyau est enroulé en plusieurs couches et/ou en plusieurs rangées adjacentes. 3. Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le magasin contient le tuyau (30) disposé en accordéon en plusieurs couches adjacentes séparées par des pellicules de maintien. 4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le magasin (10) est accolé au distributeur (20) pour constituer avec lui un bloc amovible, ou placé à distance du distributeur. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le tuyau est en matériau thermorétracté sur les boulettes (38) ou a un diamètre tel qu'il retient les boulettes par simple friction, les boulettes étant jointives. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le tuyau (30) est constitué de tronçons raccordés. 7. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications, caractérisé en ce que les moyens d'ouverture sont constitués par un couteau fixe (42) sur lequel le tuyau se fend & sa sortie du tube de guidage (36). 8. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de réception comprenant un touret (52) muni de moyens d'entraînement (54, 55, 56) couplés aux moyens d'extraction et munis d'un limiteur de couple. 9. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs optoélectroniques détectant au moins la présence d'un tuyau contenant des boulettes et de boulettes à la sortie du tuyau. 10. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (58) de commande manuelle des moyens d'ex- traction, autorisant le fonctionnement en l'absence de moyens moteurs.