Brevet FR2675011A1 — publié le 19921016

EPANDEUR D'ENGRAIS ET EVENTUELLEMENT D'AUTRES MATIERES A FAIBLE GRANULOMETRIE. La présente invention concerne un épandeur d'engrais et éventuellement d'autres matières à faible granulométrie. Les épandeurs d'engrais, de type porté à disques rotatifs de projection de la matière sont bien connus. Sur ces appareils, les disques de projection de engrais sont entraînés en rotation à un régime asservi à celui de la prise de force du véhicule tracteur. Le débit d'épandage, fonction de l'ouverture de la trappe en fond de réservoir par laquelle l'engrais stécoule sur le ou les disques rotatifs, dépend de la commande d'un sélecteur gradué manoeuvré par l'opérateur. I1 est clair que pour ce type d'appareil, qui est très utilisé, l'épandage varie en fonction de la vitesse d'avancement du véhicule tracteur (soumise à un degré de glissement variable en fonction de la nature du sol), du régime de rotation du moteur du véhicule tracteur (influant directement sur la vitesse de rotation des disques rotatifs) et du degré de facilité d'écoulement de engrais en fond du réservoir (variable en fonction de la nature et de la granulométrie de l'engrais et de divers paramètres, tels que l'hygrométrie de l'air). Par conséquent, avec ce type d'appareil, un débit d'épandage précis de 1 1engrais au sol ne peut être effectué. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un épandeur engrais qui permet d'épandre dans toutes conditions une quantité précise et définie d'engrais au sol, de même que d'autres matières à faible granulométrie, telles que des graines ou d'autres produits de traitement (produits anti-limaces) etc. L'épandeur selon l'invention, du type comprenant un réservoir contenant l'engrais, au fond duquel se trouve un dispositif alimentant un moyen d'épandage au sol de l'engrais, se caractérise en effet en ce qu'il comprend un moyen capteur de mouvement apte à délivrer une information de vitesse d'avancement de l'appareil, un moyen capteur de poids apte à déterminer à tout instant le poids de 1 t appareil et donc la masse d'engrais contenue dans le réservoir, et une unité de commande, du type à traitement de l'information, reliée auxdits moyens capteurs et qui à partir d'une valeur d'épandage d'engrais au sol (quantité en kg à l'hectare ou à l'are) choisie et sélectionnée par l'opérateur, prend en compte la vitesse d'avancement et la variation de poids de l'appareil lues par lesdits moyens capteurs et commande le dispositif d'alimentation du moyen épandage de façon asservie à la valeur épandage sélectionnée. I1 résulte de cette disposition que l'appareil adapte en permanence son débit d'épandage à la valeur sélectionnée et ceci avec prise en compte de la vitesse d'avancement. L'épandage ntest donc pas seulement calculé pour une quantité globale épandue à l'hectare mais peut donc être parfaitement asservi à une unité de surface de référence beaucoup plus petite, telle que l'are. L'épandage, ainsi contrôlé dans des surfaces de référence petites est donc beaucoup plus homogène que l'épandage classique réglé pour une quantité globale à l'hectare. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, l'épandeur comporte un moyen d'entrainement dudit moyen d'épandage qui est asservi à un régime d' entraînement réglable déterminé. La caractéristique de régularité d'épandage étant liée à la parfaite maîtrise du mouvement du moyen d'épandage et non plus liée à celui de la prise de force du véhicule tracteur, qui est plus ou moins variable, elle accroit la régularité d'épandage relativement aux appareils classiques entraînés par la prise de force du véhicule tracteur. De plus, les légères variations inévitables du régime de mouvement du moyen d'entraînement peuvent également être prises en compte par l'unité de commande pour agir de surcroît sur le dispositif d'alimentation de façon à ce que l'épandage soit indépendant de ces légères variations et corresponde parfaitement à la valeur d'épandage recherchée à tout instant. D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont précisées ci-après. Ainsi, le moyen d'épandage consiste en un ou plusieurs disques rotatifs d'épandage classiques. Le dispositif d'alimentation du moyen d'épandage est une trappe coulissante ou un diaphragme à ouverture circulaire, ce dispositif étant mû par un vérin double effet alimenté depuis le véhicule tracteur et commandé en actionnement par ladite unité de commande. Ledit moyen d'entraînement du moyen d'épandage est constitué par un moteur hydraulique rotatif, alimenté par le véhicule tracteur à une pression asservie à la vitesse de rotation sélectionnée, la valeur effective de cette vitesse étant transmise à ladite unité de commande par l'intermédiaire d'un capteur de rotation classique, par exemple tachymétrique. Ledit moyen capteur de mouvement (vitesse d'avancement de l'appareil) est constitué par une roue suiveuse inférieure solidaire du châssis et par un capteur de mouvement monté sur cette dernière, par exemple du type rotatif (tachymétrique) monté sur son axe. Ledit moyen capteur du poids est un capteur de force classique monté sur le cadre d'attelage, par exemple une jauge de contrainte montée sur le troisième point ou point de liaison supérieur de l'attelage pour un appareil porté sur le dispositif de relevage du véhicule tracteur. Ladite unité de commande est une unité de traitement de l'information classique, par exemple comportant un microprocesseur, ou un automate programmable. I1 résulte donc d'un tel appareil que le débit d'épandage de l'appareil, après que la nature du matériau d'épandage et de sa plus ou moins grande facilité de passage dans la trappe du réservoir soit prise en compte, est directement lié à sa vitesse d'avancement, l'ouverture de la trappe ou diaphragme d'alimentation étant régulée en permanence pour ajuster le débit d'épandage en fonction de la vitesse réelle de l'appareil. L'ouverture de la trappe est également commandée pour réagir à toute variation de la vitesse de rotation du disque qui naturellement tend à engendrer une variation du débit d'épandage. L'invention est illustrée ci-après à l'aide d'un mode de réalisation, présenté à titre d'exemple non limitatif et en référence au dessin annexé sur lequel La figure unique est une vue schématique d'un épandeur d'engrais conforme à l'invention. Comme représenté sur cette figure, l'épandeur d'engrais selon l'invention comporte essentiellement un châssis support 1, un réservoir 3 solidaire du châssis, un dispositif d'épandage de l'engrais proprement dit 5 disposé sur le réservoir, un cadre d'attelage 7 au véhicule tracteur, une roue suiveuse inférieure 9, et une unité de commande 11 à portée de l'opérateur depuis son poste de conduite sur le véhicule tracteur. L'appareil est porté, étant attelé en trois points au véhicule tracteur sur son dispositif de relevage hydraulique arrière. L'un des deux bras inférieurs 13 du dispositif de relevage est représenté partiellement de même que le bras du troisième point supérieur 15. Le réservoir est de forme à section transversale conique classique se rétrécissant vers le bas et son fond est équipé d'un diaphragme circulaire 17 à ouverture centrale variable qui se trouve au droit du dispositif d'épandage inférieur. Le diaphragme est mû par un vérin hydraulique à double effet 19 actionnant les ailettes du diaphragme. Ce vérin est alimenté depuis le tracteur étant commandé en mouvement par l'unité de commande. L'engrais s'écoule par gravité par ladite ouverture du diaphragme jusque sur le dispositif d'épandage. Ce dernier est constitué par un disque rotatif classique muni d'ailettes de projection. Des volets latéraux (non représentés) limitent l'éjection au sol à une largeur donnée en fonction du régime de rotation. Le disque rotatif est mû en rotation par un moteur hydraulique inférieur 21 alimenté par le véhicule tracteur. Ce moteur est commandé en mouvement par l'unité de commande pour entraîner le disque rotatif à une vitesse aussi constante que possible. La roue suiveuse 9 a deux fonctions. D'une part, elle permet de positionner à partir de la manette de relevage du tracteur, l'épandeur à une hauteur optimale dans une plage définie visualisée par l'opérateur et en dehors de laquelle il y a indication d'un défaut (par bruitage et signal lumineux vers l'opérateur). D'autre part, cette roue étant en roulement libre au sol appliquée à une légère pression de contact par liaison télescopique élastique au châssis, et comprenant un capteur rotatif 23, par exemple de type tachymétrique sur son axe, elle permet de délivrer une information précise sur la vitesse d'avancement instantanée de l'épandeur relativement au sol. Cette vitesse est transmise à l'unité de commande par une ligne 25. La hauteur de l'appareil est contrôlée au moyen de capteurs de proximité 27 disposés sur la partie supérieure de la tige de la roue.Cette information de hauteur est transmise à l'unité de commande par la ligne 29. Par ailleurs une temporisation de défaut de hauteur permet de palier aux petits accidents de relief du sol. Le cadre d'attelage support de l'appareil est de type trois points porté classique, excepté qu'il comporte un capteur de poids 31 au niveau du troisième point supérieur, par exemple une jauge de contrainte donnant une information sur le poids de l'appareil. Cette information est délivrée à l'unité de commande par une ligne 33. De même, cette unité de commande reçoit une information sur la vitesse de rotation du moteur hydraulique 21 et donc du disque rotatif (ligne 35) et une information sur l'allongement de la tige de vérin 19 du diaphragme renseignant de son niveau d'ouverture (ligne 37). En réponse, elle commande l'électrovanne de pression du circuit hydraulique du moteur 21 et le tiroir de distribution du vérin 19 (à double effet) de façon à ajuster en permanence le débit d'épandage à la valeur optimale choisie. L'unité de commande, alimentée électriquement depuis le véhicule tracteur (ligne 38), gère ainsi l'ouverture du diaphragme en fonction des données précitées de variation de poids de l'appareil, de vitesse de rotation du disque d'épandage, de vitesse d'avancement de l'appareil et la régule de façon à ce que l'épandage soit le plus proche possible d'une valeur de poids d'engrais épandu par unité de surface (en kg/are ou kg/ha) commandée par l'opérateur sur cette unité. La valeur de cette épandage peut être déterminée dans l'unité de temps connaissant la variation de masse de l'appareil et la distance parcourue (par intégration de la vitesse et du temps) dans cette unité. L'ouverture de diaphragme est régulée en permanence pour s'approcher le plus près possible de la valeur d'épandage commandée, celle-ci fonctionnant par comparaison entre la valeur épandue déterminée comme ci-dessus et la valeur théorique recherchée. Elle ouvre donc plus le diaphragme si la valeur effective est inférieure à la valeur théorique ou moins si elle est supérieure.L'équilibre permanent de recherche de la valeur théorique sera d'autant plus fin avec des variations d'autant moindres que l'unité de commande saura anticiper aussi rapidement que possible toute variation de la vitesse d'avancement, de la vitesse de rotation du disque, de l'écoulement de l'engrais sur le dispositif d'épandage par action sur le diaphragme. Ce qui précéde montre bien les avantages de l'épandeur d'engrais selon l'invention, notamment pour la recherche d'un épandage précis et homogène indépendant des variations des conditions opératoires. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté et de nombreuses variantes de réalisation, par exemple quant à la nature de l'appareil, de type porté ou traîné, quant à la forme du réservoir, la nature du dispositif d'épandage, la nature du dispositif d'alimentation de ce dispositif d'épandage à partir du réservoir, la nature du système de prise de la vitesse d'avancement de l'appareil, la nature du système d'entraînement du dispositif d'épandage, la position de l'appareil à l'avant pour un appareil porté ou à l'arrière du véhicule tracteur. Toutes ces combinaisons entrent dans le cadre du principe de l'invention revendiqué ci-après. REVENDICATIONS 1- Epandeur d'engrais et éventuellement d'autres matières à faible granulométrie du type comprenant un réservoir (3) contenant l'engrais, au fond duquel se trouve un dispositif (17) alimentant un moyen d'épandage (5) au sol de l'engrais, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen capteur de mouvement (9,23) apte à délivrer une information de vitesse d'avancement de l'appareil, un moyen capteur de poids (31) apte à déterminer à tout instant le poids de l'appareil et donc la masse d'engrais contenue dans le réservoir, et une unité de commande (11), du type à traitement de l'information, reliée auxdits moyens capteurs et qui à partir d'une valeur d'épandage d'engrais au sol (quantité en kg à l'hectare ou à l'are) choisie et sélectionnée par l'opérateur, prend en compte la vitesse d'avancement et la variation de poids de l'appareil lues par lesdits moyens capteurs et commande le dispositif d'alimentation du moyen d'épandage (5) de façon asservie à la valeur d'épandage sélectionnée (dans le sens de l'obtention d'un épandage le plus proche à tout instant de cette valeur sélectionnée). 2- Epandeur d'engrais selon la revendication 1, caractérisé en ce qu il comporte un moyen d'entraînement (21) dudit moyen d'épandage (5) qui est asservi à un régime d'entraînement réglable déterminé. 3- Epandeur d'engrais selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de commande (11) prend également en compte les légères variations de régime de mouvement (inévitables) du moyen d'entraînement (21). 4- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'épandage (5) consiste en un ou plusieurs disques rotatifs d'épandage classiques. 5- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation (17) du moyen d'épandage (5) est une trappe coulissante ou un diaphragme à ouverture circulaire, ce dispositif étant mû par un vérin double effet (19) alimenté depuis le véhicule tracteur et commandé en actionnement par ladite unité de commande. 6- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen d'entraînement du moyen d'épandage est constitué par un moteur hydraulique rotatif (21), alimenté par le véhicule tracteur à une pression asservie à la vitesse de rotation sélectionnée, la valeur effective de cette vitesse étant transmise à ladite unité de commande (11) par l'intermédiaire d'un capteur de rotation classique, par exemple tachymétrique. 7- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen capteur de mouvement (vitesse d'avancement de l'appareil) est constitué par une roue suiveuse (9) inférieure solidaire du chassis (1) et par un capteur de mouvement (23) monté sur cette dernière, par exemple du type rotatif (tachymétrique) monté sur son axe. 8- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit moyen capteur de poids (31) est un capteur de force classique monté sur le cadre d'attelage (7), par exemple une jauge de contrainte montée sur le troisième point ou point de liaison supérieur de l'attelage pour un appareil porté sur le dispositif de relevage du véhicule tracteur. 9- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite unité de commande (11) est une unité de traitement de l'information classique, par exemple comportant un microprocesseur, ou un automate programmable. 10- Epandeur d'engrais selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (11) reçoit une information de hauteur de l'appareil, lue par l'intermédiaire de capteurs (27) placés sur la roue suiveuse (9), cette information étant visualisée par l'opérateur sous l'aspect d'un positionnement dans une plage de référence et signalée à ce dernier en cas de défaut.