Brevet FR2657748A1 — publié le 19910809

L'invention concerne un procédé de préparation et de diqfribution d'aliments pour des animaux, en particulier, de porcelets L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans les élevages de porcs, il arrive assez souvent que la truie mette bas un nombre de porcelets supérieur à ce qu'elle peut, de par sa physiologie, allaiter Dans ces conditions, les porcelets sains et vigoureux sont correctement nourris alors que ceux, plus fragiles ou en moins bonne santé, dépérissent et sont, à terme, condamnés Pour l'éleveur, cette situation entraîne un manque à gagner qui peut être important. un a pensé, pour pallier cet inconvénient, à nourrir certains porcelets de la portée à l'aide de produits de substitution, tel que du lait en poudre mélangé 'ade l'eau. Cependant la mise en oeuvre d'une telle méthode d'alimentation est, pour l'éleveur, assez contraignante En effet, les repas doivent être pris régulièrement et fréquemment, au moins une fois par heure dans les premiers jours Par ailleurs, chaque repas doit présenter un volume et une concentration en aliment sec qui varient en fonction de l'âge physiologique des porcelets et de la durée depuis laquelle ils sont alimentés de la sorte, ce qui nécessite une gestion et un contrôle de cette gestion assez lourds. Des machines automatiques de distribution d'aliments sont certes connus, mais, appliquées à la distribution d'aliments pour porcelets, elles ne résolvent, pas un certain nombre de problèmes techniques 11 l d'une part, à là concentration en aliment sec des aliments de substitution qui est, somme toute, relativement faible, et, d'augtre part, au fait que ces produits de substitution peuvent, aprfès distribution, stagner dans la tuyauterie de la machine et la rendre, à terme, insalubre. Le but de l'invention est de proposer un procédé et une installation qui permettent de pallier les' inconvénients mentionnés ci-dessus et de résoudre les problèmes cités. A cet effet, l'invention concerne un procédé de préparation et de distribution d'aliments pour des animaux parqués dans uné pluralité de cases dans chacune desquelles se trouve une auge, lesdits aliments étant composés d'au moins un aliment sec en poudre mélangé à un liquide de dilution 'et étant distribué, à l'auge de chacune des cases, en volume et concentration prédéterminés. Selon une caractéristique de l'invention, il consiste: a) à d'abord préparer dans un mélangeur un volume prédéterminé d'un mélange d'aliment sec et de liquide de dilution en concentration prédéterminée en aliment sec, b) à distribuer ensuite, par une même canalisation, à l'auge de chacune des cases, un volume du mélange en concentration unique obtenu en a) qui est fonction d'un volume final d'aliment à préparer pour chaque auge, et c) à diluer enfin, dans chaque auge, le mélange distribué en b) avec le liquide de dilution afin d'obtenir, dans chaque auge, le volume final d'aliment en concentration prédéterminée pour chaque auge, la dilution effectuée en c) étant réalisée en distribuant le liquide de dilution par la même canalisation que celle par laquelle on a distribué en b) le mélange préparé en a). Selon une autre caractéristique de l'invention, le volume final d'aliment préparé pour chaque auge à l'étape c) est fonction de l'âge physiologique des animaux à nourrir et de leur nombre dans chaque case contenant l'auge et la concentration en aliment sec du volume final d'aliment préparé en c) est fonction de la durée depuis laquelle lesdits animaux sont nourris dans les cases. L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus Selon une caractéristique elle comprend un ensemble de cases o sont parqués les animaux et dans chacune desquelles sont installées, d'une part, une auge et, d'autre part, un moyen pour pouvoir, de manière commandée, empêcher les animaux parqués dans la case d'atteindre l'auge, un système de distribution comprenant un silo o est stocké un aliment sec, un mélangeur muni d'un agitateur et présentant deux entrées et une sortie, une entrée étant prévue peut recevoir l'aliment sec qui est stocké dans le silo et qui est amené par un transporteur et l'autre pour recevoir le liquide de dilution via un moyen de commande d'alimentation, l'entrée d'une pompe étant branchée à la sortie du mélangeur et la sortie de ladite pompe étant reliée à une canalisation unique déservant, par l'intermédiaire de moyens de commande de distribution, l'auge de chacune des cases, et un automate programmable commandant le transporteur, l'agitateur, le moyen d'alimentation, la pompe, les moyens de commande de distribution de chaque auge et le moyen pour empêcher les animaux d'atteindre les 3 2657748 auges. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront 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 en perspective d'une installation d'élévage d'animaux selon l'invention, et la Fig 2 est une vue de côté d'une case d'une installation selon l'invention. L'installation de distribution d'aliments représentée à la Fig 1 comprend un ensemble de cases 1, un système de distribution 2 et un automate programmable 3. Sur la Fig 1, l'ensemble de case 1 est constitué de trois cases 4 a, 4 b et 4 c En pratique, ce nombre de trois n'est pas limitatif et dépend, en fait, du nombré d'animaux, en particuliler, de porcelets que l'on désire nourrir dans l'installation. Les cases 4 a, 4 b et 4 c sont montées côte à côte et comprennent, chacune, deux parois latérales 5 et 6 (respectivement 5 a, 6 a; 5 b, 6 b; c, 6 c), une paroi de fond 7, un caillebotis 8 et, au sol, longeant la paroi du fond, une auge 9 Elles comprennent, de plus, une porte rectangulaire 10 sensiblement verticale fixée sur un axe longitudinal et horizontal 11 Au bout de cet axe, est fixée une bielle 12 sur laquelle est montée, pivotant, la tige 13 d'un vérin 14 dont le fût est fixé, pivotant également, sur une paroi latérale 6 c de la case d'extrémité ( 4 c sur la Fig 1). Sous l'action du vérin 14, l'axe 11 peut tourner d'un certain angle et entraîner avec lui les portes l Oa, l Ob et 1 Oc Celles-ci peuvent alors prendre deux positions (Fig 2): dans une première, chacune d'elles forme, avec les parois latérales 5, 6 et le caillebotis 8 de la case, un volume d'o est exclue l'auge 9, et, dans l'autre position, chacune d'elles forme un volume dans lequel se trouve l'auge 9 de la case. Le distributeur d'aliments 2 comprend un silo 15 dans lequel est stocké un aliment sec, tel que du lait en poudre, et qui est muni à sa base d'une vis sans fin 16 Celle-ci est entraînée par un moteur électrique 17 et est enfermée dans un tube 18 qui présente, à une extrémité, une ouverture 19 Il comprend également un mélangeur 20 constitué d'une cuve 21 et d'un agitateur 22 La cuve 21 a, par exemple, une forme sensiblement parallélépipèdique et se termine, à sa base, par une trémie 23 Elle est fermée, sur sa face supérieure, par une plaque horizontale 24 présentant une ouverture 25 d'o part, vers l'intérieur de la cuve 21, une trémie 26 Sur la plaque 24, est fixé le bout d'un tuyau souple 27 raccordé, par l'intermédiaire d'un moyen de commande d'alimentation, tel qu'une électrovanne 28 et, par son autre bout 29, à une alimentation (non représentée) en liquide de dilution de l'aliment sec, tel que de l'eau Le bout du tuyau 30, côté cuve 21, entre dans la cuve 21 et est recourbé pour être dirigé vers une des parois latérales de la cuve 21 Au centre de la plaque 24, est fixé l'agitateur 22 Il est constitué d'un moteur électrique 31 présentant un arbre vertical allongé 32 au bout duquel est montée une hélice 33 à pales L'hélice 33 est, dans la cuve 21, légèrement au-dessus du niveau de la trémie 23 L'ensemble formé par la cuve 21 et l'agitateur 22 est suspendu par l'intermédiaire d'un dispositif de pesée 34, qui peut être, par exemple, du type à jauge de contrainte. Le silo 15 et le mélangeur 20 sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière que l'ouverture 19 de la vis sans fin 16 soit à l'aplomb de l'ouverture 25 de la plaque 24. A la sortie de la trémie 23, par un tuyau souple 35, est branchée l'entrée d'une pompe 36 dont la sortie est branchée à une canalisation 37 Sur la canalisation 37, sont montées, en dérivation, les entrées d'électrovannes 38 a, 38 b et 38 c dont les sorties sont respectivement reliées à des tuyaux 39 a, 39 b et 39 c Le bout de chacun des tuyaux 39 surplombe légèrement l'auge 9 de la case 4 associée. Le raccordement du mélangeur 20 à l'électrovanne 28 et à la pompe 36 est respectivement effectué aux moyens de tuyaux souples 27 et 35, ceci pour permettre au mélangeur 20 de n'être suspendu que par l'intermédiaire du dispositif de pesée 34. L'automate programmable 3 est constitué d'un calculateur 40 muni d'un ensemble de ports d'entrée 41 respectivement reliés, par des fils 42 a, 42 b et 42 c, à des détecteurs de liquide 43 a, 43 b et 43 c montés, chacun, dans une auge 9 d'une case 4 associée et, par un fil 44, à la sortie de signal du dispositif de pesée 34 ainsi qu'un ensemble de ports de sor'tie 45 respectivement reliés, par le fil 46, à l'entrée de commande de l'électrovanne 28, par le fil 47, à l'entrée de commande du moteur 17 de la vis sans fin 16, par le fil 48, à l'entrée de commande du moteur 38 de l'agitateur 22, par le fil 49, à l'entrée de commande de la pompe 36, par les fils 50 a, 50 B et 50 C, aux entrées de commande des électrovannes 38 a, 38 b et 38 c, et, par le fil 51, à l'entrée d'une interface 52 de commande du vérin 14. Le calculateur 40 est relié, via un bus 52, à une interface 53 de dialogue homme-machine, telle qu'un clavier 54 et un dispositif d'affichage 55 Le calculateur 40 est également en liaison fonction- nelle avec une horloge 56, un compteur 57 et des registres 58 a, 58 b et 58 c, en nombre égal au nombre de cases 4 de l'installation Les fonctions de ces éléments ( 56, 57, 58) seront expliquées ci-après. La préparation et la distribution d'un repas à chaque case 4 de l'installation de l'invention sont maintenant décrites. La première étape est l'initialisation de l'automate 3 qui est réalisée au moment o l'on introduit les porcelets dans les cases 4. Ils sont, en général, introduits dans les cases après leur sevrage et pour une période de quelques semaines Pour cette initialisation, on précise à l'automate 3, via l'interface homme-machine 53, le nombre de porcelets introduits dans chacune des cases 4 et leur âge physiologi- que qui correspond à leur âge réel Dans chacune des cases 4, ne se trouvent que des porcelets de même âge physiologique On initialise le compteur 57 et les registres 58 a, 58 b, 58 c avec la valeur zéro Le compteur compte le nombre de jours de présence des porcelets dans les cases 4 de l'installation Les registres 58 ( 58 a, 58 b, 58 c) stockent, pour chaque case 4 (respectivement 4 a, 4 b, 4 c) de l'installation, la quantité d'aliments fourni à l'auge 9 (respectivement 9 a, 9 b, 9 c). Via l'interface homme-machine 53, on programme, ensuite, les heures d'activation de l'horloge 56. Ces opérations d'initialisation effectuées, l'automate se met en attente d'une activation de la part de son horloge 56 L'automate 3, une fois activé, prend en compte les signaux qu'il reçoit sur l'ensemble des ports d'entrée 41 et qui sont issus des capteurs d'auge 43 a, 43 b, 43 c Si ces signaux indiquent par leur valeur que les auges 9 a, 9 b, 9 c sont vides, il calcule, pour chaque case 4, la ration d'aliment, en volume et en concentration d'aliments secs, à préparer et à distribuer Pour chaque case 4, ce calcul est effectué à partir de deux paramètres essentiels: d'une part, l'âge physiologique des porcelets qui permet de déterminer le volume final d'aliment à préparer pour chaque porcelet puis le volume final d'aliment par auge en multipliant ce premier volume par le nombre de porcelets dans la case considérée, et, d'autre part, le nombre de jours de présence des porcelets dans leur case, nombre stocké dans le compteur 57 et qu. permet de déterminer la concentration en aliments secs du volume final d'aliment à préparer pour chaque porcelet et aussi pour chaque case. Ce calcul est aussi effectué en fonction de la quantité d'aliment déjà distribuée pendant cette période, quantité qui est stockée, pour chaque case 4, dans les registres 58 correspondant. Si dans une case, le détecteur 43 indique, par la valeur de son signal de sortie qu'il transmet à l'automate 3, que l'auge 9 n'est pas vide, l'automate 3 en avertit, par exemple par une alarme (non représentée), l'éleveur qui prend les mesures qui s'imposent. L'automate 3, dans ce cas, n'assure plus la distribution d'aliments à cette case, tant que l'éleveur, via l'interface 53, ne lui en redonne par l'ordre. Une fois la phase préliminaire de calcul effectuée, la prépara- tion et la distribution proprement dites peuvent commencer L'automate commande l'ouverture de l'électrovanne 28 et le liquide de dilution (de l'eau chaude, par exemple) est introduit dans le mélangeur 20. Pendant ce temps, le dispositif de pesée 34 fournit à l'automate 3, par la ligne 44, des signaux dont la valeur, augmentant proportionnel- lement à la masse de liquide introduit dans le mélangeur 20, permet d'en déduire cette masse, avec précision Lorsque cette valeur atteint un seuil qui a été calculé préalablement par l'automate 3 pendant la phase préliminaire de calcul, il ferme l'électrovanne 28 Le volume de liquide de dilution introduit est fonction du volume final d'aliment à préparer pour chaque auge qui, rappelons le, est fonction de l'âge des animaux à nourrir et de leur nombre dans chaque case La masse de liquide de dilution introduite dans le mélangeur 20 est déterminée, grâce au système de pesée décrit, avec une grande précision, çdt l'ordre du gramme y Une fois l'eau introduite, l'automate 3 commande la mise en route du moteur 17 de la vis 16 et celui de l'agitateur 22 La vis 16 entraîne alors une certaine quantité d'aliments secs du silo 15 à l'ouverture 19 qui tombe dans la trémie 26 et la cuve 20 L'agitateur 22 agite le mélange liquide- aliment sec de manière à le rendre homogène Le dispositif de pesée 34 a son signal de sortie, fourni à l'automate 3, qui augmente d'une quantité proportionnelle au poids d'aliments secs introduits, et, lorsqu'il dépasse un second seuil, également calculé par l'automate 3 durant la phase préliminaire de 7 2657748 calcul, il interrompt le fonctionnement de la vis 16 Après une période de temps prédéterminée au bout de laquelle le mélange est jugé homogène, l'automate 3 interrompt le fonctionnement de l'agitateur 22. A cet instant, le mélange préparé dans la cuve 20 présente une concentration donnée, déterminée par l'automate 3 mais indépendante de l'âge des porcelets et de leur nombre de jours de présence dans l'installation Cette concentration est, en fait, seulement supérieure à la concentration la plus élevée parmi les concentrations en aliments secs d'aliment à préparer et à distribuer à chacune des cases 4. L'automate 3 commande l'interface 52 qui actionne le vérin 14 pour manoeuvrer les portes 10 et leur faire prendre la seconde position II dans laquelle le volume des cases 4 n'est plus en communication avec les auges 8 Ainsi, les porcelets n'ont plus accès aux auges 4. Juste après la manoeuvre des portes 10, l'automate 3 commande la mise en marche de la pompe 36 et l'ouverture, en séquence, des électrovannes 38 a, 38 b et 38 c Le temps d'ouverture de chaque électrovanne 38 est prédéterminé, par l'automate 3, pour distribuer un volume unique pour chaque auge d'un premier mélange, ayant une concentration unique pour toutes les auges 9. Une fois la distribution de ce volume effectuée, l'automate commande l'électrovanne 28 qui s'ouvre et permet l'introduction d'eau dans le mélangeur 20 Eventuellement, l'agitateur 22 est mis en route ce qui permet au liquide dans la cuve 20 de nettoyer les particules d'aliment sec déposé, lors des étapes antérieures, sur les parois de la cuve 20 La concentration en aliment sec du liquide contenu dans la cuve 20 est très faible. Une fois la quantité d'eau nécessaire introduite, l'automate 3. commande l'ouverture d'une première électrovanne, par exemple 38 a, et-, la mise en marche de la pompe 36 pendant un temps juste nécessaire pour que la quantité de liquide versé dans l'auge 9 a de la case 4 a permette d'obtenir un volume d'aliment correspondant à celui qui a été calculé pendant la phase préliminaire de calcul et de concentration en aliments secs correspondant à celle qui a été calculée pendant cette phase préliminaire de calcul. Le liquide dans l'auge 9 a étant distribué, 1 'automate 3 recommence cette opération d'ajout de liquide pour chacune des autres auges 9 restantes. Une fois cet ensemble d'opérations consécutives effectuées, l'automate 3 stocke, de manière cumulative, les quantités d'aliments secs et de liquide comsommées pour la préparation de la ration de chaque auge 9 dans les registres 58 correspondant. Il commande ensuite l'interface 52 et le vérin 14 manoeuvre les portes 10 pour qu'elles retournent dans leur première position I o les auges 9 sont en communication avec le reste du volume des cases 4. Après ces opérations, l'automate se met en attente d'un signal d'activation de son horloge 56. Lorsque l'horloge 57 dépasse un compte de 24 heures, elle est remise à zéro et le compteur de journée 58 est incrémenté d'une unité. Les avantages que procure l'invention résident essentiellement, d'une part, du fait que, lors de la distribution du liquide pour ajuster le volume et la concentration d'aliment dans les auges 9, le mélangeur 20, la pompe 36, la canalisation 37, les tuyaux 39 et les électrovannes 38 sont débarrassés des particules d'aliments secs qui pouvaient s'y être déposées durant la distribution de l'aliment à concentration unique et, d'autre part, par le fait que la quantité d'aliments secs nécessaire dans chaque auge 9 est relativement faible et qu'il est difficile de préparer directement un volume comportant une si faible quantité d'aliments avec la précision requise Avec l'invention, au contraire, la quantité préparée de mélange liquide- aliment sec est sensiblement celle d'une auge par le nombre d'auges et comporte donc une quantité en aliments secs importante qu'il est possible de mesurer avec grande précision Le mélange unique une fois préparé et distribué est dilué avec de l'eau pour ajuster volume et concentration pour chaque case. REVENDICATIONS 1) Procédé de préparation et de distribution d'aliments pour des animaux parqués dans une pluralité de cases ( 4) dans chacune desquelles se trouve une auge ( 9), lesdits aliments étant composés d'au moins un aliment sec en poudre mélangé à un liquide de dilution et étant distribué, à l'auge de chacune des cases, en volume et concentration prédéterminés, caractérisé en ce qu'il consiste: a) à d'abord préparer dans un mélangeur un volume prédéterminé d'un mélange d'aliment sec et de liquide de dilution en concentration prédéterminée en aliment sec, b) à distribuer ensuite, par une même canalisation, à l'auge de chacune des cases, un volume du mélange en concentration unique obtenu en a) qui est fonction d'un volume final d'aliment à préparer pour chaque auge, et c) à diluer enfin, dans chaque auge, le mélange distribué en b) avec le liquide de dilution afin d'obtenir, dans chaque auge, le volume final d'aliment en concentration prédéterminée pour chaque auge, la dilution effectuée en c) étant réalisée en distribuant le liquide de dilution par la même canalisation que celle par laquelle on a distribué en b) le mélange préparé en a). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume final d'aliment préparé pour chaque auge à l'étape c) est fonction de l'âge physiologique des animaux à nourrir et de leur nombre dans chaque case contenant l'auge et la concentration en aliment sec du volume final d'aliment préparé en c) est fonction de la durée depuis laquelle lesdits animaux sont nourris dans les cases. 3) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractériséeen ce qu'elle comprend un ensemble de cases ( 4 a à 4 c) o sont parqués les animaux et dans chacune desquelles sont installées, d'une part, une auge ( 9 a à 9 c) et, d'autre part, un moyen (l Oa à l Oc) pour pouvoir, de manière commandée, empêcher les animaux parqués dans la case ( 4) d'atteindre l'auge ( 9), un système de distribution ( 2) comprenant un silo ( 15) o est stocké un aliment sec, un mélangeur ( 20) muni d'un agitateur ( 22) et présentant deux entrées ( 25, 30) et une sortie ( 35), une entrée ( 25) étant prévue pour recevoir l'aliment sec qui est stocké dans le silo ( 15) et qui est amené par un transporteur ( 16) et l'autre entrée ( 30) 2657748 pour recevoir le liquide de dilution via un moyen de commande ( 28) d'alimentation, l'entrée ( 35) d'une pompe ( 36) étant branchée à la sortie du mélangeur ( 20) et la sortie ( 37) de ladite pompe ( 36) étant reliée à une canalisation unique ( 37) déservant, par l'intermédiaire de moyens de commande de distribution ( 38 a à 38 c), l'auge ( 9) de chacune des cases ( 4), et un automate programmable ( 3) commandant le transporteur ( 16), l'agitateur ( 22), le moyen d'alimentation ( 28), la pompe ( 36), les moyens de commande de distribution ( 38 a à 38 c) de chaque auge ( 9) et le moyen ( 10) pour empêcher les animaux d'atteindre les auges ( 9).