Brevet FR2740657A1 — publié le 19970509

La présente invention concerne un système d'isolement d'un animal d'un troupeau. Plus précisément, le système selon l'invention peut par exemple servir à isoler un animal tel qu'une vache en vue de son insémination artificielle. Les agriculteurs rencontrent parfois des difficultés pour isoler une vache à l'intérieur d'un troupeau. Ceci peut être le cas pour les vaches allaitantes, qui demeurent le plus souvent dans les champs et sont d'un tempérament plus farouche que les autres vaches. Dans le passé, on a songé à attirer les vaches réfractaires au moyen de pièges, tels que celui qui est décrit dans le document de brevet US-A-3 844 273. Le dispositif d'isolement décrit dans ce document comprend une première enceinte pourvue d'un réservoir d'eau ou de nourriture, à laquelle est juxtaposée une seconde enceinte où se déroule l'insémination artificielle. Une porte pivotante est prévue pour fermer alternativement ces deux enceintes. Un couloir permet d'accéder auxdites enceintes et ne comporte pas d'autre issue. Ce couloir est muni sur l'un de ses murs d'un système émetteur-récepteur prévu pour interroger un détecteur de période de chaleur placé sur chacune des vaches susceptibles d'être en chaleur. Un tel détecteur de chaleur est par exemple décrit dans le document de brevet US-A- 4 846 106. Il est pourvu d'un capteur de pression, installé sur la vache, qui comptabilise les chevauchements subis par celle-ci de la part d'autres vaches. Passé un certain nombre de chevauchements dans un laps de temps donné, la vache est déclarée en chaleur par le détecteur, qui transmet l'information au système émetteur-récepteur lorsqu'il est interrogé par celui-ci.Ce système émetteur-récepteur commande alors le pivotement de la porte, de façon qu'elle barre l'accès à la première enceinte et force ainsi la vache à pénétrer dans l'enceinte réservée à l'insémination. La vache est finalement enfermée dans l'enceinte d'insémination après pivotement de la porte en sens inverse. Un inconvénient majeur de ce dispositif d'isolement est qu'il fait appel à une source d'énergie électrique dont la puissance doit être prévue suffisamment élevée pour permettre le pivotement de la porte. Par conséquent, il ne peut être installé qu'à proximité immédiate d'une telle source d'énergie, ce qui limite son champ d'utilisation. Le but de la présente invention est de proposer un système d'isolement d'un animal d'un troupeau qui ne nécessite qu'une source d'énergie de faible puissance et qui puisse donc être installé en tout endroit. A cet effet, il comporte une cage apte à recevoir un et un seul animal et pourvue d'une porte d'entrée prévue pour prendre une position de repos où elle est ouverte et une position fermée, des moyens d'ouverture et de fermeture de ladite porte prévus, d'une part, pour que la porte soit amenée de sa position de repos à sa position fermée sous l'action d'une poussée engendrée par l'animal lorsque celui-ci entre dans la cage et, d'autre part, pour que ladite porte soit rappelée dans sa position ouverte lorsque l'animal sort de ladite cage et des moyens prévus pour pouvoir verrouiller la porte lorsque celle-ci est en position fermée et qu'un animal se trouve à l'intérieur de ladite cage. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens d'ouverture et de fermeture sont constitués d'organes de commande prévus pour commander le déplacement de ladite porte de sa position ouverte à sa position fermée et vice versa, d'un moyen d'actionnement destiné à recevoir ladite poussée de l'animal et à la transmettre, par l'intermédiaire d'organes de liaison, auxdits organes de commande pour déplacer ladite porte de sa position ouverte à sa position fermée, et de moyens de rappel agissant sur lesdits organes de commande pour rappeler ladite porte dans sa position de repos ouverte. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit moyen d'actionnement est constitué d'un cadre prévu pour recevoir le poitrail de l'animal, ledit cadre étant monté de manière à pouvoir pivoter sous l'action de la poussée de l'animal, ledit cadre, en pivotant, entraînant lesdits organes de commande de manière à amener ladite porte dans sa position fermée. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits organes de commande sont constitués d'au moins un bras pivotant sur lequel est montée ladite porte, ledit bras, en pivotant, entraînant ladite porte de sa position ouverte à sa position fermée. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits organes de liaison relient le cadre audit bras de manière que le pivotement dudit cadre entraîne celui dudit bras. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits organes de commande sont constitués de bras parallèles entre eux pivotant selon des axes horizontaux sensiblement dans un même plan vertical, ladite porte étant montée aux extrémités desdits bras par l'intermédiaire d'articulations, lesdits bras et ladite porte formant un parallélogramme déformable. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de rappel sont constitués d'une masselotte montée à l'extrémité dudit ou d'un desdits bras opposée à celle qui reçoit ladite porte. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de verrouillage sont constitués d'au moins une tige prévue pour pouvoir empêcher l'ouverture de ladite porte lorsque celle-ci est en position fermée, ladite ou chaque tige étant actionnée par un électroaimant. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit ou chaque électroaimant est piloté par une unité de commande lorsque celle-ci reçoit une information caractérisant ledit animal ou son état. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement 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 latérale d'un système d'isolement d'une vache selon l'invention en position ouverte, la Fig. 2 est une vue latérale d'un système d'isolement d'une vache selon l'invention en position fermée, la Fig. 3 est une vue de face de l'avant dudit système en position fermée et verrouillée. Le système d'isolement d'un animal d'un troupeau selon l'invention est essentiellement constitué d'une cage 1, d'une porte 20 montée sur ladite cage 1, de moyens d'ouverture et de fermeture 30 de la porte 20 et de moyens de verrouillage 40 de la porte 20 en position fermée. On a également représenté à l'arrière de la cage 1 un point d'eau ou de nourriture 2. En utilisation, la cage I est installée de manière que ledit point d'eau ou de nourriture 2 ne soit accessible à l'animal que par ladite cage 1. La cage 1, de forme générale parallélépipédique, est conçue pour pouvoir recevoir un et un seul animal tel qu'une vache. Elle comporte quatre montants 11 reposant sur le sol et reliés entre eux par des traverses 12a et 12b en chacun de ses côtés longitudinaux (voir Figs. 1 et 2) et transversaux (voir Fig. 3). Certaines traverses 1 2a sont soudées sur l'extrémité supérieure de deux montants 11 situés d'un même côté longitudinal ou transversal de la cage 1, alors que d'autres traverses 1 2b sont soudées entre ces montants 11 à un niveau intermédiaire entre lesdites traverses 12a et le sol. De plus, la cage I comporte dans sa partie arrière et en chacun de ses côtés longitudinaux deux barres 13 reposant sur le sol et soudées à la traverse 1 2b la plus basse.Les montants 11 et les traverses 12a et 12b précités sont constitués de tubes à section carrée ou circulaire, par exemple. La porte 20 est montée sur la face avant de la cage 1 par l'intermédiaire des moyens d'ouverture et de fermeture 30. Comme on peut le voir à la Fig. 3, elle est constituée d'un cadre de forme rectangulaire, dont les montants 21 sont reliés par des tubes transversaux 22a et 22b. Dans la position fermée de la Fig. 2, la porte 20 interdit l'entrée d'une vache dans la cage 1. Les moyens d'ouverture et de fermeture 30 de la porte 20 sont situés de chaque côté longitudinal de la cage 1 (voir Figs. I et 2). On se limitera dans ce qui suit à la description desdits moyens 30 d'un seul côté longitudinal de la cage 1. Ces moyens 30 sont essentiellement constitués d'organes de commande 31, 32, prévus pour déplacer la porte 20 selon une direction verticale ascendante ou descendante. et articulés, d'une part, sur la porte 20 et, d'autre part, sur la cage 1. Ces organes de commande 31, 32 sont reliés à un moyen d'actionnement 33, positionné dans le sens de la largeur de la cage I et prévu pour les actionner par l'intermédiaire d'organes de liaison 34. Ces derniers sont articulés, d'une part, sur ledit moyen d'actionnement 33 et, d'autre part, sur lesdits organes de commande 31, 32. Les organes de commande 31, 32 sont constitués de deux bras 31 et 32 parallèles entre eux. Le bras supérieur 3 1 est articulé, à l'une de ses extrémités 31 a, sur la cage 1, par exemple sur une traverse supérieure 12a et, à l'autre extrémité 3 lb, sur un montant 21 du cadre constituant la porte 20. L'autre bras, ou bras inférieur 32, est également articulé sur la cage 1, par exemple sur la traverse 12b immédiatement inférieure à la traverse 12a, de manière que les articulations 31a et 32a entre lesdits bras 31 et 32 et la cage 1 se situent sur un même axe vertical X'X. De plus, ledit bras inférieur 32 est articulé à l'une de ses extrémités 32b sur ledit montant 21 de la porte 20, de manière que les deux bras 31 et 32 soient montés parallèles entre eux et forment avec chaque montant 21 un parallélogramme déformable. Des moyens de rappel 35 sont fixés à l'extrémité libre 32c de chaque bras inférieur 32, de manière à exercer sur ce dernier une force de rappel dirigée vers le bas et permettant le rappel de la porte 20 dans sa position de repos ouverte, et son retour dans cette position de repos lorsqu'elle est fermée. La force de rappel est obtenue par le décalage du centre de gravité de l'ensemble constitué par les bras 3 1 et 32, et la porte 20 vers l'arrière de la cage 1 par rapport à l'axe vertical X'X passant par les articulations 31a et 32a. A titre indicatif, on a respectivement représenté aux Figs. I et 2 la position dudit centre de gravité par les axes verticaux GG' et G'G" Lorsque la porte 20 est en position ouverte, l'axe vertical GG' passant par le centre de gravité de l'ensemble précité se situe près de l'axe XX'. Les moyens de rappel 35 exercent donc sur le bras 32 et sur la porte 20 une force de rappel d'intensité réduite. Lorsque la porte 20 est en position fermée, l'axe vertical G'G" passant par le centre de gravité de l'ensemble précité est alors décalé vers l'arrière de la cage 1 par rapport à l'axe XX'. Les moyens de rappel 35 exercent donc sur le bras 32 et sur la porte 20 une force de rappel d'intensité élevée. Dans le mode de réalisation représenté, lesdits moyens de rappel 35 sont constitués d'une masselotte. On comprendra que ladite masselotte 35 pourrait être remplacée par tout système de rappel, constitué par exemple d'un ressort reliant l'extrémité libre 32c du bras inférieur 32 à une traverse inférieure 12b de la cage 1, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Comme on peut le voir à la Fig. 3, le moyen d'actionnement 33 des organes de commande 31 et 32 est constitué de deux tubes 33a coudés à 90C et respectivement soudés, à leur partie supérieure, aux extrémités supérieures de deux leviers 33b situés à l'intérieur de la cage I et, à leur extrémité inférieure, sur un tube transversal 33c reliant les deux leviers 33b entre eux. Lesdits leviers 33b sont respectivement articulés à leur extrémité inférieure sur les montants 13 de la cage 1 par des articulations 33d. Les tubes coudés 33a, coplanaires, définissent donc un cadre susceptible de pivoter par rapport à un axe transversal Y'Y de la cage 1 passant par les deux articulations 33d précitées, lorsque le poitrail de la vache exerce une poussée sur ledit cadre. Les organes de liaison 34, qui relient le moyen d'actionnement 33 au bras inférieur 32, sont constitués d'une tige 34a et d'une biellette 34b articulée sur ladite tige 34a. Cette dernière est articulée par l'une de ses extrémités à l'extrémité supérieure d'un tube coudé 33a et, par l'autre extrémité, à la biellette 34b, elle-même soudée perpendiculairement au bras 32 au niveau de son articulation 32a. Du fait de la structure en parallélogramme déformable des bras 31 et 32 et des montants 21, la porte 20 de la cage I, en passant de la position ouverte représentée à la Fig. 1 à la position fermée de la Fig. 2, décrit une trajectoire circulaire, tout en restant verticale au cours de son mouvement. Sur la Fig. 3, on peut voir que les moyens de verrouillage 40 de la porte 20 en position fermée sont constitués de deux tiges 41 d'électroaimants 42, lesquels sont fixés sous chaque traverse supérieure 12a d'un côté transversal avant de la cage 1. Chaque tige 41 est mobile transversalement en translation à l'intérieur d'un montant 11 situé à l'avant de la cage 1, et est prévue pour s'insérer dans un trou oblong 43 pratiqué dans une plaque 44, laquelle est montée solidaire de la partie supérieure d'un montant 21 de la porte 20. Lorsque la porte 20 est dans la position fermée de la Fig. 2, chaque plaque 44 recouvre la partie supérieure d'un montant avant 11 et le trou oblong 43 se trouve en regard du passage de la tige 41 correspondante. La partie supérieure de la porte 20 pouvant se trouver à des hauteurs variables lors de l'abaissement de ladite porte 20, le trou oblong 43 est conçu pour pouvoir recevoir la tige 41, quelque soit la position de fermeture de la porte 20. Les électroaimants 42 sont actionnés par une unité de commande 50. préférentiellement fixée dans la partie supérieure de la cage 1 et à l'avant de cette dernière. L'unité de commande 50, alimentée par des batteries, comporte notamment des moyens de détection de la présence d'une vache lors de son entrée dans la cage 1, ainsi que des moyens d'émission et de réception, prévus par exemple pour interroger un détecteur de périodes de chaleur placé sur la vache et pour recevoir de celui-ci une information de l'état de la vache présente dans la cage 1. Si celle-ci a été déclarée en chaleur par ledit détecteur, et suite à la réception de cette information d'état, l'unité 50 envoie une impulsion électrique aux électroaimants 42. Les tiges 41 sont alors déplacées de manière à s'insérer respectivement dans les trous oblongs 43 des plaques 44, bloquant ainsi la porte 20 en position fermée. On notera que le document de brevet US-A4 846 16 décrit un détecteur de périodes de chaleur qui pourrait convenir à cette application. Lorsque la vache, attirée par exemple par un point d'eau 2 situé à l'arrière de la cage 1, se dispose à entrer dans cette dernière, la porte 20 de la cage 1 est en position ouverte, comme indiqué à la Fig. 1. On notera que la structure et le positionnement des moyens de rappel 35 sur le bras 32 sont tels que la porte 20 ne peut pas s'abaisser intempestivement. La vache ayant pénétré dans la cage 1, au moment où elle s'avance pour avoir accès au point d'eau 2, son poitrail exerce une poussée sur le cadre constituant le moyen d'actionnement 33. Il s'ensuit un pivotement des leviers 33b par rapport à l'axe Y'Y et vers l'arrière de la cage 1. Sous l'effet de ce pivotement, la tige 34a subit une traction dans la même direction et le bras inférieur 32, solidaire de la biellette 34b, pivote vers le bas par rapport à son articulation 32a. Le bras 31 pivotant parallèlement au bras 32, la porte 20 décrit une trajectoire circulaire, pour finalement occuper la position fermée représentée à la Fig. 2 où elle repose sur la face avant de la cage 1. On notera que ce mouvement circulaire est tel qu'une autre vache suivant de près la vache ayant déjà pénétré dans la cage 1 ne risque pas de recevoir brutalement la porte 20 sur sa tête, par exemple. La vache ayant pénétré dans la cage 1, sa présence est dans un premier temps détectée par l'unité de commande 50, qui procède alors à l'interrogation du détecteur de périodes de chaleur placé sur la vache pour déterminer si elle est ou pas en chaleur. Si la vache est déclarée en chaleur, l'information est transmise à l'unité de commande 50 et les électroaimants 42 reçoivent une impulsion électrique émanant de ladite unité 50, de manière à bloquer la porte 20 en position fermée au moyen des tiges 41. L'éleveur peut alors procéder à l'insémination artificielle de la vache, sans que cette dernière ait la possibilité de s'extraire de la cage 1 en reculant. A cet effet, on peut prévoir à titre optionnel au moins un tube transversal 22a monté amovible entre les montants 21 du cadre de la porte 20. Ce tube 22a ayant été retiré, l'éleveur peut engager commodément son bras dans la cage 1. On prévoira également, dans l'unité de commande 50, une horloge pourvue de plages horaires programmables permettant de valider la décision de verrouillage de la porte 20 en position fermée en fonction de l'heure affichée. En effet, il est exclu de maintenir une vache enfermée pendant un laps de temps important suite à une détection de chaleur, en dehors des heures de disponibilité de l'agriculteur. Si la vache n'est pas déclarée en chaleur, alors aucune impulsion électrique n'est envoyée aux électroaimants 42 et la vache peut sortir de la cage 1 à reculons. Lorsqu'elle commence à reculer, les leviers 33b et les organes de liaison 34 pivotent dans une direction contraire à celle que nécessite la fermeture de la porte 20, et cette dernière se soulève par l'intermédiaire des bras 3 1 et 32, pour atteindre sa position de repos représentée à la Fig. 1. On notera que le pivotement vers le haut des bras 3 1 et 32 est rendu possible par la force de rappel d'intensité élevée exercée par le système de rappel 35 sur chaque bras 32 lorsque la porte 20 est en position fermée. On notera ici que la cage 1 selon l'invention est telle que la distance séparant le moyen d'actionnement 33 de la porte 20 dans la position fermée de la Fig. 2 est conçue pour autoriser un léger mouvement de recul de la vache. La cage I d'isolement d'un animal selon l'invention fait appel à une source d'énergie électrique réduite pour son fonctionnement, à savoir les batteries assurant la charge de l'unité de commande 50. Elle peut par conséquent être installée n'importe ou. On comprendra que l'unité de commande 50 se trouvant dans la cage I selon l'invention a pour fonction de piloter le verrouillage de la porte 20, suite à la réception d'une information quelconque caractérisant l'animal ou son état. On pourrait ainsi envisager pour le système d'isolement d'un animal d'un troupeau selon l'invention d'autres applications que l'insémination artificielle, telles que la contention à des fins quelconques d'un animal préalablement identifié dans la cage 1. Il est bien entendu que l'animal doit être pourvu d'un signe de reconnaissance, pour pouvoir être identifié par l'unité de commande 50. REVENDICATIONS 1) Système d'isolement d'un animal d'un troupeau, caractérisé en ce qu'il comporte une cage (1) apte à recevoir un et un seul animal et pourvue d'une porte d'entrée (20) prévue pour prendre une position de repos où elle est ouverte et une position fermée, des moyens d'ouverture et de fermeture (30) de ladite porte (20) prévus, d'une part, pour que la porte (20) soit amenée de sa position de repos à sa position fermée sous l'action d'une poussée engendrée par l'animal lorsque celui-ci entre dans la cage (1) et, d'autre part, pour que ladite porte (20) soit rappelée dans sa position ouverte lorsque l'animal sort de ladite cage (1) et des moyens (40) prévus pour pouvoir verrouiller la porte (20) lorsque celle-ci est en position fermée et qu'un animal se trouve à l'intérieur de ladite cagne (1). 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'ouverture et de fermeture (30) sont constitués d'organes de commande (31, 32) prévus pour commander le déplacement de ladite porte (20) de sa position ouverte à sa position fermée et vice versa, d'un moyen d'actionnement (33) destiné à recevoir ladite poussée de l'animal et à la transmettre, par l'intermédiaire d'organes de liaison (34), auxdits organes de commande (31, 32) pour déplacer ladite porte (20) de sa position ouverte à sa position fermée, et de moyens de rappel (35) agissant sur lesdits organes de commande (31, 32) pour rappeler ladite porte (20) dans sa position de repos ouverte. 3) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'actionnement (33) est constitué d'un cadre prévu pour recevoir le poitrail de l'animal ledit cadre étant monté de manière à pouvoir pivoter sous l'action de la poussée de l'animal, ledit cadre, en pivotant, entraînant lesdits organes de commande (31, 32) de manière à amener ladite porte (20) dans sa position fermée. 4) Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits organes de commande (31, 32) sont constitués d'au moins un bras (31 ou 32) pivotant sur lequel est montée ladite porte (20), ledit bras (31 ou 32), en pivotant, entraînant ladite porte (20) de sa position ouverte à sa position fermée. 5) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits organes de liaison (34) relient le cadre audit bras (32) de manière que le pivotement dudit cadre entraîne celui dudit bras (32). 6) Système selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits organes de commande (31, 32) sont constitués de bras (31 et 32) parallèles entre eux pivotant selon des axes horizontaux sensiblement dans un même plan vertical, ladite porte (20) étant montée aux extrémités desdits bras (31 et 32) par l'intermédiaire d'articulations (31a et 32a), lesdits bras (31 et 32) et ladite porte (20) formant un parallélogramme déformable. 7) Système selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel (35) sont constitués d'une masselotte montée à l'extrémité (32c) dudit ou d'un desdits bras (32) opposée à celle qui reçoit ladite porte (20). 8) Système selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage (40) sont constitués d'au moins une tige (41) prévue pour pouvoir empêcher l'ouverture de ladite porte (20) lorsque celle-ci est en position fermée, ladite ou chaque tige (41) étant actionnée par un électroaimant (42). 9) Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit ou chaque électroaimant (42) est piloté par une unité de commande (50) lorsque celle-ci reçoit une information caractérisant ledit animal ou son état.