Brevet FR2691329A1 — publié le 19931126

Installation pour le compactage d'aliments pour animaux. Le domaine technique de l'invention est celui de l'alimentation animale. Plus précisément, l'invention concerne une installation pour le compactage d'aliments pour animaux. Les techniques d'alimentation animale ont considérablement évolué au cours des dernières décennies, tant en ce qui concerne l'alimentation des animaux d'élevage que celles des animaux familiers. Dans le domaine de l'élevage, les impératifs économiques tendant à augmenter la productivité ont vite conduit à considérer l'alimentation des animaux comme un facteur déterminant dans l'optimisation de cette productivité. Sans alimentation correcte, les animaux sont incapables d'exprimer leurs potentialités leurs productions baissent, ils deviennent plus sensibles aux maladies et aux divers accidents. D'une alimentation pragmatique constituée exclusivement d'aliments naturels sous forme brute, on est donc passé à une alimentation rationnelle prenant en compte les besoins nutritifs des animaux.L'alimentation constituant le principal poste de dépenses dans l'établissement des coûts de production, l'élaboration d'une telle rationalisation de l'alimentation animale consiste en un compromis visant à établir des rations alimentaires susceptibles de couvrir les besoins des animaux, dans les meilleures conditions économiques possibles. Des études ont ainsi été menées pour mettre sur le marché divers aliments pour animaux sous forme transformée dont la formule répond, à elle seule ou en combinaison avec d'autres aliments, notamment aux besoins en énergie, en matières azotées, en matières minérales, en vitamines, en matières grasses, et en eau des animaux auxquels ils sont destinés. Ces études ont également porté sur la présentation et le conditionnernent de ces aliments et ont eu pour buts d'allonger leur durée de conservation et de minimiser leur volume de stockage. Dans le domaine de l'alimentation des animaux familiers, des études ont également conduit à l'élaboration de produits transformés répondant aux besoins des animaux et présentant des propnétés de conservation et de stockage facilitant leur emploi. Les formulations des aliments transformés font intervenir des produits naturels bruts mais aussi des sous-produits industriels qui trouvent ainsi une voie de valorisation intéressante. Les techniques de transformation utilisées comprennent la déshydratation artificielle et notamment la lyophilisation, le broyage, les techniques d'extrusion etc... et aboutissent à des aliments se présentant par exemple sous forme de farines, de granulés, de flocons expansés, de flocons extrudés, de semoulettes (granulés écrasés) ou encore de mélanges de ces différentes présentant tions. Les aliments ainsi élaborés constituent la base d'une alimentation constante, équilibrée et variée. Toutefois, les aliments reconstitués, que ce soit sous forme de flocons, de granulés, de semoulettes ou sous d'autres formes, résultent tous d'une déstructuration des produits naturels bruts qui ont servi à leur élaboration. Cette déstructuration n'est pas sans poser de problèmes pour certaines espèces animales dont le cycle digestif requiert l'apport de fibres d'origine végétale contribuant entre autre effet à améliorer leur transit intestinal. C'est notamment le cas des chevaux.Le conditionnement actuel des aliments reconstitués est donc complètement contradictoire avec les besoins en fibres de certains animaux puisqu'il consiste à broyer des produits bruts naturels afin de les transformer en broyat ou en farine, puis à les reconstituer sous forme de petits éléments secs en traitant ces broyats ou ces farines selon différents procédés. Bien que cette reconstitution permettent d'aboutir à des éléments nutritifs standards présentant de relativement longues durées de conservation, il n'en reste pas moins vrai que ces éléments perdent complètement l'aspect fibreux de certains de leurs constituants d'origine. Par ailleurs certains animaux d'élevage et notamment les rongeurs tels que les lapins, ont besoin de ronger leurs aliments. Les aliments transformés classiques se présentent généralement sous forme d'éléments montrant une consistance trop molle ou sous forme d'éléments trop petits pour satisfaire ce besoin. Afin de répondre à ce problème il a donc été proposé dans l'état de la technique de fabriquer des pains alimentaires de grandes dimensions par agglomération de substances naturelles présentant un taux de fibres élevé. Ces pains sont placés dans les mangeoires à disposition des animaux qui viennent les consommer au fur et à mesure de leurs besoins. Cependant les pains ainsi fabriqués ne présentent pas une tenue mécanique de suffisamment bonne qualité pour être stockés durant une période prolongée et se dégradent rapidement. La raison de ce manque de stabilité réside en l'humidité relativement importante des matières naturelles brutes employées pour les réaliser. De plus, ces pains sont fabriqués selon des méthodes peu reproductibles ne permettant pas d'aboutir à une production économiquement rentable à l'échelle industrielle. L'objectif de la présente invention est de proposer une installation pour la fabrication d'aliments pour animaux se présentant sous une forme stockable à long terme et préservant le caractère fibreux de certains des composants de base de ces aliments. Un autre objectif de l'invention est de fournir un telle installation permettant la fabrication d'aliments selon des cadences de production très élevées. Encore un autre objectif de l'invention est de présenter une telle installation permettant de présenter les aliments sous une forme suffisamment compacte pour qu'il puissent être éventuellement rongé par les animaux auxquels ils sont présentés. L'invention concerne une installation pour le compactage d'aliments pour animaux, comportant au moins une trémie d'alimentation desdits aliments dans au moins une presse permettant de conditionner lesdits aliments sous forme de briques, ladite presse comprenant un espace de compactage s'étendant sous ladite trémie, ledit espace de compactage présentant d'une part une ouverture d'alimentation connectée à la sortie de ladite trémie et une ouverture d'évacuation desdites briques et étant pourvu d'autre part de deux mors dont les profils internes définissent la section desdites briques, la presse comprenant par ailleurs deux têtes de compactage commandées par des vérins et disposées perpendiculairement auxdits mors, lesdites têtes présentant une section correspondant sensiblement à la section desdites briques et permettant de compacter lesdits aliments pour animaux, caractérisée en ce que ladite presse comprend en outre un tiroir jouxtant ledit espace de compactage et présentant un orifice d'évacuation, ledit tiroir pouvant prendre au moins deux positions distinctes: - une première position dans laquelle ledit orifice d'évacuation ne communique pas avec ladite ouverture d'évacuation dudit espace de compactage, de façon à permettre le chargement d'aliments pour animaux dans ledit espace de compactage par ladite ouverture d'alimentation; - une deuxième position dans laquelle ledit orifice d'évacuation vient en regard de ladite ouverture d'évacuation de l'espace de compactage de façon à permettre l'évacuation des briques d'aliments pour animaux formées par le rapprochement des deux mors et l'action des têtes de compactage. On connaît déjà dans l'état de la technique des installations pour le compactage de déchets combustibles se présentant sous la forme de presses à bûches alimentées par trémie. Ainsi, le brevet français FR 2 607 066 décrit-il une presse à bûches dont les mâchoires sont guidées dans un espace fermé présentant dans sa partie inférieure un orifice d'évacuation et dans sa partie supérieure une arrivée de la trémie, la partie de cet espace comprise entre le bord le plus éloigné de l'orifice de la trémie et l'orifice d'évacuation formant une chambre de compactage primaire, les mâchoires délimitant entre elles, en position de fermeture un volume de section quelconque, le compactage étant réalisé au moyen de deux vérins présentant chacune une tête dont la section correspond à celle délimitée entre les mâchoires en position de fermeture, ces vérins étant disposés perpendiculairement à l'axe de translation desdits blocs et travaillant en opposition sur un axe aligné avec l'axe du volume délimité par les mâchoires. Cependant la fabrication des briques de déchets combustibles n'a pas à répondre aux objectifs de productivité que l'on rencontre dans le domaine de la production d'aliments pour animaux. Ainsi le dispositif de fabrication de briques combustibles décrit dans le brevet français FR 2 607 066 est mis en oeuvre selon une séquence de fonctionnement incluant de nombreux mouvements des pistons commandant les têtes de compactage et les mâchoires. Ces nombreux mouvement abaissent notablement Ia productivité. Le tiroir qui caracténse l'installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon la présente invention a pour principal effet de contribuer à diminuer le nombre de mouvements de chacune des pièces constituant la presse de compactage au cours d'une séquence opérationnelle aboutissant à la réalisation d'une brique d'aliments. Le nombre de mouvements réalisés au cours d'une telle séquence étant plus faible, le nombre de briques produites par unité de temps se trouve ainsi considérablement augmenté. Le gain de productivité ainsi réalisé rend possible l'utilisation dans des conditions rentables de l'installation selon l'invention pour la réalisation d'aliments pour animaux. Préférentiellement, ledit tiroir est commandé par un vérin hydraulique. Egalement préférentiellement, l'un des deux mors est fixe tandis que le second mors est mobile. Cette caractéristique permet encore de diminuer le nombre de mouvements effectués par les pièces mobiles de la presse et d'augmenter encore la productivité. Bien que l'on puisse envisager d'utiliser une évacuation latérale des briques réalisées par le rapprochement des mors et l'action des têtes de compactage, ladite ouverture d'évacuation dudit espace de compactage est avantageusement située dans la partie inférieure dudit espace et ledit tiroir est installé sous ledit espace de compactage de façon à ce que, lorsque ladite ouverture d'évacuation de l'espace de compactage et ledit orifice d'évacuation du tiroir sont en regard, les briques d'aliments pour animaux puissent être évacuées sous l'effet de la gravité. Egalement avantageusement, la course dudit vérin de commande dudit tiroir est très Iégèrement supérieure à la dimension transversale de ladite ouverture d'évacuation de l'espace de compactage. Cette optimisation permet également d'augmenter la productivité en raccourcissant encore la durée unitaire de réalisation d'une brique d'aliments pour animaux. D'une façon particulièrement intéressante, ledit tiroir est pourvu d'un revêtement extérieur ou constitué dans son intégralité d'un matériau facilitant son glissement contre la paroi dudit espace de compactage avec laquelle il est en contact et contre la paroi des mors avec lesquelles il est également en contact. Selon un mode de réalisation préférentielle, l'installation comprend deux espaces de compactage alimentés par une trémie unique, lesdits deux espaces de compactage étant disposés dans le même axe longitudinal. Cette caractéristique permet de doubler les cadences de production. L'invention concerne également l'utilisation d'une telle installation pour compacter des aliments pour animaux comprenant des fibres d'origine végétale. Préférentiellement, lesdits aliments à compacter présentent un taux d'humidité inférieur à environ 20 %. L'invention ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention en référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective d'une installation de compactage d'aliments pour animaux selon la présente invention, certains des éléments de cette installation étant représentés en transparence pour faciliter la compréhension de la description; - les figures 2 à 4 représentent les différentes étapes d'une séquence de réalisation d'une brique d'aliments pour animaux lors de la mise en oeuvre de l'installation représentée à la figure 1.. Selon la figure 1, l'installation pour le compactage d'aliments pour animaux comprend une trémie d'alimentation 1 et une presse 2 permettant de conditionner lesdits aliments sous forme de briques. Un mélange nutritif comprenant des fibres digestibles d'origine végétale est introduit dans la trémie 1 afin de pouvoir s'écouler par gravité dans la chambre de compactage 17 de la presse 2. Ce mélange nutritif est composé, en poids, de 50 % de foin, de 20% d'orge, de 12% de tournesol, de 9,5% de luzerne, de 4% mélasse, de 2% d'huile et de 2,5% de composé minéral vitaminisé et présente un taux d'humidité inférieur à 20%. Pour les besoins de clarté de la présente description, la trémie 1 est représentée sans les organes de liaison la reliant à la presse 2. Ces organes de liaison peuvent notamment comprendre des moyens permettant de contrôler la quantité de mélange nutritif distribué par la trémie 2 dans l'espace de compactage 17. La presse 2 comprend un espace de compactage 4 constitué par un carter en acier présentant d'une part une ouverture d'alimentation 5 située dans sa partie supérieure et une ouverture d'évacuation 6 située dans sa partie inférieure. Cet espace de compactage est par ailleurs pourvu d'un mors fixe 8 et d'un mors de chargement 7 commandé par un vérin 16. Egalement pour la clarté de la description, l'espace de compactage 4 est représenté en pointillé. Le vérin hydraulique 16 commandant le mors de chargement 7 autorise le passage de celui-ci d'une position rétractée dans laquelle la chambre de compactage 17 possède un volume maximal et libérant l'ouverture d'alimentation 5 vers une position avancée du mors de chargement 7 dans laquelle le mors de chargement 7 vient en contact avec le mors fixe 8 tout en obstruant l'ouverture d'alimentation 5 de l'espace de compactage 4. Le volume maximal de la chambre de compactage 17 est de 14 litres. Par ailleurs, la presse 2 comprend un tiroir 13 présentant un orifice d'évacuation 14. Le tiroir 13 est commandé par un vérin hydraulique 15 permettant audit tiroir de prendre deux positions distinctes - une première position dans laquelle l'orifice d'évacuation 14 ne communi que pas avec l'ouverture d'évacuation 6 de l'espace de compactage 4; - une deuxième position dans laquelle l'orifice d'évacuation 14 vient en regard de l'ouverture d'évacuation 6 de l'espace de compactage 4. Selon la figure 1, la position du mors de chargement 7 inculquée par le vérin 16 est représentée en position intermédiaire entre la position rétractée et la position avancée. Le mors de chargement 7 et le mors fixe 8 présentent des mâchoires 18, 19 pourvues de sections transversales aptes à former des briques d'aliments pour animaux de section transversale carrée, lorsque le mors de chargement 7 vient en contact du mors fixe 8. On notera toutefois que les mâchoires des mors de l'installation peuvent présenter d'autres configurations visant à former des briques d'aliments pour animaux présentant d'autres formes de sections transversales, telles que des sections rectangulaires ou circulaires. Par ailleurs, la presse 2 comprend également deux têtes de compactage 9, 10 commandées par des vérins hydrauliques 11, 12 disposés perpendiculairement à l'axe de déplacement du mors de chargement 7. Ces têtes de compactage entrent en action, une fois que le mors de chargement 7 est positionné contre le mors fixe 8 afin de compacter la matière alimentaire située dans la chambre de compactage 17. A cet effet, l'espace de compactage 4 présente des fenêtres latérales 20, 21 dont la section correspond d'une part à la section des têtes de compactage 11, 12 et d'autre part grossièrement à la section de la chambre de compactage 17 lorsque le mors de chargement 7 est avancé contre le mors fixe 8.Toujours pour les besoins de clarté de la description, les têtes de compactage 9 et 10 ont été représentées écartées des ouvertures latérales 20, 21 de l'espace de compactage 4, alors qu'en pratique ces têtes coopèrent avec les ouvertures 20, 21. Lors de la mise en oeuvre de l'installation, les têtes de compactage 9 et 10 présentent un mode d'action simultané. Le tiroir 13 est revêtu d'un matériau facilitant son glissement contre la paroi de l'espace de compactage avec laquelle il est en contact et contre les parois des mors 7 et 8 avec lesquelles il est également en contact. Ce matériau est, dans le cadre du présent exemple de réalisation, du DELERIN (marque déposée). En référence aux figures 1, 2, 3 et 4, le fonctionnement de l'installation selon l'invention est le suivant. La fabrication d'une brique d'aliments pour animaux riches en fibre est effectuée par une séquence comprenant trois étapes. En référence avec la figure 2 lors de la première étape, le vérin 16 amène le mors de chargement 7 en position rétractée correspondant au volume maximal de la chambre de compactage 17 et libérant l'ouverture d'alimentation 5. Le vérin 15 inculque quant à lui au tiroir 13 une position dans laquelle l'orifice d'évacuation 14 de ce tiroir ne communique pas avec l'ouverture d'évacuation 6 de l'espace de chargement 4. La trémie 1 délivre alors une quantité prédéterminée d'aliments riches en fibres à compacter dans la chambre de compactage 17. L'orifice 14 du tiroir n'étant pas en regard de l'ouverture d'évacuation 6, les aliments répartis dans la chambre de compactage 17 ne peuvent être évacués. Bien que les aliments soient distribués à température ambiante, il est intéressant de noter que l'installation selon l'invention n'exclut pas la possibilité de distribuer des aliments chauds dans la presse 2 à partir de la trémie 1. En référence à la figure 3, lors d'une deuxième étape, le vérin 16 commandant le mors de chargement amène celui-ci dans une position avancée maximale dans laquelle le mors fixe et le mors de chargement sont en contact ou sont le plus rapprochés possible, suivant la quantité et la nature des matières alimentaires introduites dans la chambre de compactage 17. Cette étape correspond à un précompactage de la matière alimentaire. La mise en oeuvre des têtes de compactage 9 et 10 vient achever le compactage de la matière alimentaire de façon à ce que celle-ci soit conformée en une brique 3 de section transversale carrée. En référence à la figure 4 et selon une dernière étape, le vérin 16 commande le retrait du mors de chargement 7 et le vérin 15 amène le tiroir 13 dans une position dans laquelle l'orifice d'évacuation 14 du tiroir 13 entre en regard de l'ouverture d'évacuation 6 de l'espace de compactage 4. La brique 3 peut alors être évacuée par gravité. La nature des matériaux alimentaires entrant dans la constitution des briques est telle qu'il n'existe aucun risque de voir une partie de ces matériaux rester collée sur les mâchoires des mors 7 et 8. En particulier, le taux d'humidité de la matière alimentaire compactée est inférieure à 20%. La grande rapidité avec laquelle sont effectuées les différentes étapes décrites ci-dessus permet de réaliser les briques en un temps très court et ainsi d'augmenter la productivité. La mise en oeuvre de l'installation ici décrite permet de produire une brique toutes les 4 à 5 secondes. Les briques 3 d'aliments pour animaux obtenues présentent, dans le cas de l'exemple de réalisation, un poids d'environ 1,5 kg. Suivant les animaux auxquels ces briques alimentaires seront destinées, il pourra bien évidemment être possible de concevoir des installations permettant la réalisation de briques présentant un poids et/ou un volume supérieur ou inférieur. Ces briques 3 présentent par ailleurs un taux important de fibres naturelles d'origine végétale non déstructurées par l'opération de compactage. Ainsi, elles peuvent être utilisées pour constituer la ration alimentaire d'animaux tels que les chevaux ou les rongeurs qui y trouvent un élément nécessaire à leur cycle digestif. L'exemple de réalisation de l'invention ici décrit n'a pour but que de fournir un des modes de réalisation de celle-ci et n'est en aucun cas limitatif. En particulier, il pourra par exemple être envisagé de positionner le tiroir d'une façon différente afin de permettre l'évacuation des briques compactées non pas par gravité mais selon un autre moyen ou encore d'utiliser deux mors mobiles. REVENDICATIONS 1. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux, comportant au moins une trémie d'alimentation (1) desdits aliments dans au moins une presse (2) permettant de conditionner lesdits aliments sous forme de briques (3), ladite presse (2) comprenant un espace de compactage (4) s'étendant sous ladite trémie (2), ledit espace de compactage (4) présentant d'une part une ouverture d'alimentation (5) connectée à la sortie de ladite trémie (2) et une ouverture d'évacuation (6) des dites briques (3) et étant pourvu d'autre part de deux mors (7,8) dont les profils internes définissent la section des dites briques (3), ladite presse (2) comprenant également deux têtes de compactage (9,10) commandées par des vérins (11,12) et disposées perpendiculairement auxdits mors (7,8), lesdites têtes (9,10) présentant une section correspondant sensiblement à la section desdites briques (3) et permettant de compacter lesdits aliments pour animaux, caractérisée en ce que ladite presse (2) comprend en outre un tiroir (13) jouxtant ledit espace de compactage (4) et présentant un orifice d'évacuation (14), ledit tiroir (13) pouvant prendre au moins deux positions distinctes:: - une première position dans laquelle ledit orifice d'évacuation (14) ne communique pas avec ladite ouverture d'évacuation (6) dudit espace de compactage (4), de façon à permettre le chargement d'aliments pour animaux dans ledit espace de compactage (4) par ladite ouverture d'alimentation (5); - une deuxième position dans laquelle ledit orifice d'évacuation (14) vient en regard de ladite ouverture d'évacuation (6) de l'espace de compactage (4) de façon à permettre l'évacuation des briques (3) d'aliments pour animaux formées par le rapprochement des deux mors (7,8) et l'action des têtes de compactage (9,10). 2. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit tiroir (13) est commandé par un vérin hydraulique (15). 3. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'un des deux mors (8) est fixe tandis que le second mors (9) est mobile. 4. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ladite ouverture d'évacuation (6) dudit espace de compactage (4) est située dans la partie inférieure dudit espace (4) et en ce que ledit tiroir (13) est installé sous ledit espace de compactage (4) de façon à ce que, lorsque ladite ouverture (6) dudit espace de compactage et ledit orifice d'évacuation (14) du tiroir sont en regard, les briques (3) d'aliments pour animaux puissent être évacuées sous l'effet de la gravité. 5. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux, selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la course dudit vérin (15) de commande dudit tiroir (13) est très légèrement supérieure à la dimension transversale de ladite ouverture d'évacuation (6) de l'espace de compactage (4). 6. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que ledit tiroir (13) est pourvu d'un revêtement extérieur ou constitué dans son intégralité d'un matériau facilitant son glissement contre la paroi dudit espace de compactage (4) avec laquelle il est en contact et contre les parois des mors (7,8) avec lesquelles il est également en contact. 7. Installation pour le compactage d'aliments pour animaux selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comprend deux espaces de compactage alimentés par une trémie unique, lesdits deux espaces de compactage étant disposés dans le même axe longitudinal. 8. Utilisation de l'installation selon l'une des revendications 1 à 7 pour compacter des aliments pour animaux comprenant des fibres d'origine végétale. 9. Utilisation selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits aliments présentent un taux d'humidité inférieur à environ 20 %.