Brevet FR2703208A1 — publié le 19941007

La présente invention concerne un épandeur de boues et lisier ctest-à-dire de produits relativement liquides pouvant contenir jusqu a 20 % de matière sèche par exemple. Il existe en fait deux grandes familles de matériel pour épandre les fumiers, lisiers, fientes et autres boues d'épuration. D'un coté on trouve les épandeurs qui ont la capacité d'épandre des produits d'une siccité minimale de 13 à 14 % c'est-à-dire les fumiers et boues d'épuration pâteuse ou solide. De l'autre côté, on trouve les tonnes à lisiers qui permettent d'épandre des produits liquides jusqu'à 8 Z de siccité. La présente invention propose un matériel qui permet l'épandage de produits jusqu'à des pourcentages de matière sèche pouvant atteindre 20 %, c'est-à-dire un matériel qui présente un caractère plus polyvalent et qui complète les deux grandes familles précitées. Le matériel selon l'invention 5T accommode également de matières à caractère thixotropique ctest-à-dire des matières qui présentent une aptitude à se prendre en masse en l'absence de brassage comme par exemple certaines boues d'épuration épaissies, ou du lisier de bovins non dilué. L'épandeur selon 1 invention est constitué d'une cuve étanche munie d'un orifice de chargement et d'un orifice de vidange, de moyens d'extraction et de moyens d'épandage ; il comporte, entre les moyens d'extraction et les moyens d'épandage, des moyens complémentaires permettant de régler le débit de matière admis au niveau des moyens d'épandage, afin d'établir notamment un débit d'épandage proportionnel à la vitesse d'avancement. Selon une disposition préférentielle de l'invention, les moyens d'extraction sont constitués d'une vis sans fin qui 5T étend sur la longueur du fond de la cuve, laquelle cuve a une section en Vé avec un angle approprié voisin de 90" pour éviter la formation de voûte et/ou de talus. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, les moyens d'épandage sont constitués d'une turbine qui est positionnée directement en bout de l'arbre de la vis d'extraction, à l'extérieur de la cuve, l'ensemble étant entrainé soit par un organe moteur installé sur l'épandeur, soit par la prise de force du tracteur. Toujours selon l'invention, les moyens de réglage du débit sont constitués d'une vanne du type guillotine, mobile dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'équipage mobile, c'est-à-dire de la vis et de la turbine ; le clapet de la vanne comportant une découpe en forme de U dont ltouverture est orientée vers le bas de façon à coiffer l'arbre dudit équipage mobile. Selon une autre disposition de l'invention, on trouve, dans le plan du clapet, une portion de clapet fixe, disposée sous l'arbre de l'équipage mobile, pour permettre une obturation complète du canal entre la cuve et la turbine, laquelle portion de clapet est profilée de façon à éviter une agglutination de matière. Selon une autre disposition de l'invention, la turbine d'épandage comporte au moins une vanne du type à clapet, afin d'assurer l'étanchéité totale vis à vis de produits particulièrement fluides. Selon une autre disposition de l'invention, la turbine comporte une première tubulure de sortie radiale, centrée sur un axe qui fait environ 450 par rapport à l'horizontale, laquelle tubulure supporte une vanne d'étanchéité suivie d'un déflecteur qui est, de préférence, muni d'une voûte réglable, du type à lamelles longitudinales, pour briser les débris éjectés et permettre un réglage de l'angle d'éjection. Toujours selon l'invention, la turbine comporte une seconde tubulure de sortie radiale, centrée sur un axe sensiblement horizontal, laquelle tubulure supporte une buse d'éjection avec palette pour la dispersion de lisier parfaitement liquide. Selon une autre disposition de l'invention, un conduit de recyclage connectable sur la seconde tubulure de la turbine, est interposé entre cette dernière et la partie supérieure de la cuve, lequel conduit comporte une autre vanne d'ob-turation. Selon une autre disposition préférentielle de l'invention, la cuve comporte, à sa partie supérieure, un couvercle étanche de grandes dimensions pouvant s ouvrir pour permettre un chargement par godets ou tout autre moyen. Selon une autre disposition de l'invention, la commande des différents organes, c' est-à-dire des vannes et du couvercle, s'effectue au moyen de vérins hydrauliques connectés soit à une centrale installée sur l'épandeur, soit au système hydraulique du tracteur. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation, et des dessins annexxés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale de l'épandeur selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe agrandie de la partie arrière de l'épandeur - la figure 3 est une vue selon 3-3 de la figure 2 montrant les moyens de réglage du débit entre la cuve et la turbine - la figure 4 est une vue de l'arrière de l'épandeur montrant les différents équipements. Tel que représenté sur les figures, l'épandeur comprend une cuve 1 allongée longitudinalement et dont la section transversale, visible figure 4, s'apparente à un triangle dont la pointe est située vers le bas et dont les côtés forment un dièdre dont l'angle est de l'ordre de 90". Cette cuve est, comme représenté sur les figures 1 et 4, portée par un essieu 2 et par une flèche 3 disposée à l'avant, comportant une béquille 4 pour la mise en parc. Cette cuve est surmontée d'un couvercle 5 qui coiffe toute la partie supérieure. Ce couvercle 5 est articulé sur l'un des côtés de la cuve autour d'un axe longitudinal 6. Le mouvement du couvercle 5 est réalisé au moyen d'une paire de vérins 7. On trouve un vérin sur la face avant 8 de la cuve et un autre sur la face arrière 9. De préférence, ce couvercle 5 est monté de façon étanche sur la bordure supérieure de la cuve. Sa dimension permet de charger cette cuve avec tous types de moyens : pompe, pelle à godet Le fond 10 de la cuve forme un arrondi en arc de cercle. On trouve, allongés sur le fond 10, sur toute la longueur de la cuve, des moyens d'extraction 11 en forme de vis sans fin 12. A T extérieur de la cuve, du côté de la face arrière 9, on trouve les moyens d'épandage 13 constitués d'une turbine. Le rotor 14 de cette turbine est monté directement sur l'arbre 15 sur lequel est enroulée la vis sans fin 12. Cet arbre 15 est guidé entre un palier avant 16 à la partie inférieure de la face avant 8 et un palier arrière 17 disposé à l'extérieur de la turbine 13. Le canal 20, situé entre la paroi 9 et la turbine 13, par lequel s'écoule la matière propulsée par la vis sans fin 12, a un diamètre qui correspond sensiblement au diamètre de ladite vis sans fin. Ce canal 20 est susceptible d'etre obturé par des moyens qui permettent de régler le débit de matière qui passe entre la cuve et la turbine 13. Ces moyens permettent également de réaliser dans le fond de la cuve, un brassage continu des matières avec la vis. Par ailleurs, on peut réaliser la mise en route de l'équipage mobile sans charger la turbine, donc avec moins de puissance. Ces moyens d'obturation sont constitués d'une vanne 21 du type à guillotine, détaillée notamment figure 2 et plus particulièrement figure 3. Cette vanne 21 comporte un clapet 22 disposé dans un plan perpendiculaire à l'arbre 15 de l'équipage mobile constitué par la vis sans fin 12 et par le rotor 14 de la turbine. Ce clapet est guidé dans le corps de vanne 23 et il est mobile sous l'effet d'un vérin 24 disposé sur le plafond 25 dudit corps de vanne 23, entrai né par la tige 26 dudit vérin. L'étanchéité de la vanne 21, au niveau de sa partie supérieure, s'effectue au moyen d'un joint approprié disposé sur la tige 26 du vérin 24. L'ensemble constitué par la turbine 13, la vanne 21, et le tronçon 30 du canal 20, est monté de façon étanche sur l'extrémité arrière 9 de la cuve. Cette étanchéité est totale et elle est complétée comme on le verra plus loin, figure 4, par des vannes disposées à l'extrémité des tubulures qui permettent l'éjection des matières propulsées par le rotor de la turbine 13. On remarque, figure 3, que le clapet 22 comporte à sa partie inférieure, une découpe 33 en forme de U dont l'ouverture est orientée vers le bas, de façon à coiffer l'arbre 15 de l'équipage mobile. Pour obtenir une étanchéité suffisante au niveau du canal 20, l'orifice 33 est obturé au moyen d'une portion de clapet fixe 34 qui apparait figures 2 et 3. Cette portion de clapet se situe dans le plan du clapet principal 22 et elle est profilée, en amont de ce dernier, pour éviter l'agglutination des matières. L'entraînement de l'équipage mobile c' est-à-dire de la vis sans fin 12 et du rotor 13, monté sur l'arbre 15, s'effectue à l'avant de l'épandeur, par tout moyen approprié comme par exemple un moteur hydraulique, non représenté, installé sur l'épandeur ou par le biais de la prise de force du tracteur. De ce fait, la turbine tourne à environ 500 tours par minute et le débit s'établit aux environs de 350 tonnes par heure. Cette conception monobloc de l'équipage mobile permet de réduire considérablement le nombre de pièces en mouvement. Le montage et surtout l'entretien de cette partie essentielle en sont grandement facilités. On remarque, figure 4, une première tubulure 35 greffée radialement sur la turbine 13. Cette tubulure 35 est centrée sur un axe qui fait un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'horizontale. La sortie de cette tubulure 35 comporte une vanne d'étanchéité 36, du type à clapet, commandée par un vérin hydraulique 37. Cette vanne 36 supporte un déflecteur 38 qui est fixé également sur la paroi arrière 9 de la cuve. Ce déflecteur 38 renferme une voûte constituée de plusieurs lamelles 40 disposées parallèlement les unes à côté des autres, selon le sens d'éjection pour diviser et briser les matériaux éjectés. Ces lamelles 40 sont de préférence mobiles verticalement pour pouvoir faire varier l'angle d'éjection des produits. La turbine 13 comporte une seconde tubulure 41, greffée radialement sous la première tubulure 35. Cette tubulure 41 est centrée sur un axe sensiblement horizontal et comporte une vanne d'étanchéité 42. Cette vanne 42 supporte une buse 43 munie d'une palette réglable 44 pour l'épandage de lisier totalement liquide par exemple. La vanne 42 est également une vanne du type à clapet, commandée par un vérin hydraulique 45. La sélection des vannes 36 et 42 est réalisée au moyen d'un distributeur à trois voies, nons représenté. Ces vannes sont ouvertes sélectivement selon la nature du chargement et, du fait de leur commande par vérin, leur ouverture est réglable. On remarque encore, figure 4, une conduite 46 qui s'étend à partir de la partie supérieure de la paroi d'extrémité 9 jusqu a une vanne 47 située à proximité de la turbine 13. Cette conduite 46 permet la réalisation d'un recyclage de matière ou autre dans la cuve 1 par le biais de la turbine 13. Ce conduit est mis en service au moyen d'une tuyauterie souple, non représentée, qui se connecte entre les vannes 47 et 42 après avoir enlevé la buse d'éjection 43. Les vérins de manoeuvre des différents organes c'està-dire les vérins 7 qui manoeuvrent le couvercle 5, le vérin 24 de la vanne 21 et les vérins 37 et 45 des vannes36 et 42, sont alimentés à travers un boitier de commande 50 disposé par exemple sur la face arrière 9 de l'épandeur. Ce boîtier 50 peut être relié par tout moyen approprié à un boitier de rappel et de commande, non représenté, situé par exemple sur T engin tracteur. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS I.- Epandeur de boues et lisiers constitué d'une cuve (1) étanche munie d'un orifice de chargement et d'un orifice de vidange, de moyens d'extraction et de moyens d'épandage, caractérisé en ce qu'il comporte entre lesdits moyens d'extraction et d'épandage, des moyens complémentaires (21) permettant de régler le débit de matière admis au niveau desdits moyens d'épandage. 2.- Epandeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'extraction sont constitués d'une vis sans fin (12) positionnée dans le fond (10) de la cuve (1), laquelle cuve présente une section transversale en forme de Vé avec un angle approprié qui permet d'éviter la formation de voûte et/ou de talus. 3.- Epandeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'épandage sont constitués d'une turbine (13) qui est positionnée directement en bout de l'arbre (15) de la vis d'extraction (12), à l'extérieur de la cuve (1), l'ensemble étant entraîné soit par un organe moteur installé sur l'épandeur, soit par la prise de force du tracteur. 4.- Epandeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage du débit de matière destinée à la turbine (13) sont constitués d'une vanne (21) du type guillotine, mobile dans un plan perpendiculaire à l'arbre de l'équipage mobile constitué de la vis (12) et du rotor (14) de la turbine (13), le clapet (22) de ladite vanne comportant une découpe (33) en forme de U dont ltouverture est orientée vers le bas de façon à coiffer l'arbre (15) dudit équipage mobile. 5.- Epandeur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte, dans le plan du clapet (22), une portion de clapet fixe (34), disposée sous l'arbre (15) de l'équipage mobile, pour permettre une obturation complète du canal (20) situé entre la cuve (1) et la turbine (13), laquelle portion (34) est profilée pour éviter une agglutination de matière. 6.- Epandeur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, disposée sur la turbine (13), au moins une vanne d'étanchéité permettant le remplissage de la cuve avec des matières particulièrement liquides. 7.- Epandeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la turbine (13) comporte une première tubulure radiale (35) orientée à 450 environ par rapport à l'horizontale, laquelle tubulure est obturée par une vanne (36) du type à clapet, commandée par un vérin hydraulique (37), laquelle vanne supporte un déflecteur (38) muni intérieurement d'une voûte réglable constituée de plusieurs lamelles souples (40). 8.- Epandeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la turbine (13) comporte une seconde tubulure radiale (41) horizontale, obturée par une vanne (42) du type à clapet commandée par un vérin hydraulique (45), laquelle vanne supporte une buse (43) munie d'une palette réglable (44) pour réaliser l'épandage de lisier totalement liquide. 9.- Epandeur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, connectable sur la turbine (13), un conduit de recyclage (46) muni d'une vanne (42), connectée à la partie supérieure de la paroi arrière (9) de la cuve (1). 10.- Epandeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'orifice de chargement correspond à la partie supérieure de la cuve, lequel orifice est obturé au moyen d'un couvercle (5) de grande dimension, permettant notamment le chargement de la cuve par godets ou tout autre moyen, lequel couvercle est étanche et manoeuvré au moyen de deux vérins ancrés sur les faces avant (8) et arrière (9). 11.- Epandeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble des commandes est réalisé par vérins hydrauliques alimentés à travers un boitier de commande (43) par une source hydraulique installée sur l'épandeur ou bien par la source hydraulique du tracteur