Brevet FR2748630A1 — publié le 19971121

La présente invention est relative à un appareil destiné à créer un lit régulier de matière tel que paille ou foin, à partir d'une telle matière conditionnée en balle ou botte. De nombreuses propositions ont été faites jusqu'ici pour résoudre le problème qui consiste à amener une matière conditionnée en balle ou botte jusqu a ce qu'elle soit sous une forme directement utilisable. Il est connu, par exemple, de désagréger ou dérouler une botte ou une balle, et la matière ainsi libérée peut être acheminée, par exemple par un convoyeur, en direction de mangeoires pour le bétail. S'il s'agit de former une litière, un appareil de désagrégation ou d'extraction de la matière est combiné avec un dispositif qui projette la matière de façon à créer une couche régulière sur le sol. De tels dispositifs de projection ne fonctionnent pas toujours de manière satisfaisante, surtout s'ils sont alimentés de façon irrégulière, car il se produit des bourrages ou des irrégularités. En outre ces dispositifs consomment une énergie considérable, si bien que, lorsqu'ils sont alimentés par la prise de force d'un tracteur, toute surcharge peut amener à un arrêt du moteur du tracteur lui-même. On peut citer à ce sujet, le document EP-A-0172084, qui décrit un appareillage qui comprend d'une part un convoyeur, capable d'amener une balle de paille jusqu'au contact d'un dispositif déchiqueteur-projecteur, qui comprend, monté sur un même axe, un ensemble de dents déchiqueteuses, et un ensemble de pales de ventilateur destinées à projeter la matière déchiquetée à la distance désirée. Les dents de déchiquetage attaquent la balle perpendiculairement à son axe, c'est-à-dire en déplaçant la matière dans son plan de stratification, ce qui ne peut avoir pour résultat qu'une dépense d'énergie importante, couplée avec une forte production de débris de faibles dimensions, qui sont perdus, et polluent le voisinage. Le document WO-A-94-17652 décrit un dispositif où l'extraction de matière à partir d'une balle est faite à l'aide d'un convoyeur pourvu de dents d'arrachage, le plan du convoyeur étant parallèle à l'axe de la balle, et celleci étant maintenue en place par son poids pendant qu'elle est attaquée, à sa partie inférieure par les dents du convoyeur. Avec cette disposition, les dents agissent en écartant les couches stratifiées les unes des autres, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie, et en même temps limite la production de petits débris. Cependant, ce document prévoit que la matière ainsi extraite est simplement déversée sur le sol, où elle sera reprise ensuite par un autre appareillage si on désire la distribuer pour en former une litière ou analogue. La présente invention a pour but de fournir une solution aux problèmes qu'on vient d'exposer, et plus précisément de fournir un appareillage qui permette, en une seule opération, de passer d'une balle ou botte de matière telle que de la paille ou du foin à une couche régulière, telle qu'une litière, de la matière provenant de cette balle ou botte. Pour obtenir ce résultat, l'invention fournit un projecteur rotatif constitué comme une turbine centrifuge comprenant un carter essentiellement fermé, ayant la forme générale d'un cylindre très grossièrement circulaire, avec un couvercle percé d'un trou central d'admission, un fond fermé et une paroi latérale présentant un orifice de sortie périphérique, le carter contenant un rotor essentiellement coaxial, pourvu de pales aptes à créer un courant d'air susceptible d'entraîner la matière, préalablement extraite de la balle ou botte, en direction de la zone où on désire constituer ledit lit régulier, cet appareil ayant pour particularités que la matière est extraite de la balle ou botte à l'aide d'un extracteurélévateur constitué d'un convoyeur à chaîne continue, ce convoyeur étant apte à recevoir une balle ou botte, et étant pourvu de dents capables d'extraire de la matière de cette balle ou botte, en écartant les couches stratifiées successives, et de l'élever, sous forme principalement divisée, jusqu'à un point où elle est déversée dans le projecteur rotatif, que l'axe de la turbine est à peu près dans le plan vertical médian du convoyeur et fait un angle de 20 à 70 degrés avec la verticale, et que le point de déversement de la matière à partir de l'extracteur-élévateur est situé au-dessus du trou d'admission du projecteur rotatif, de telle façon que la matière tombe dans le carter par gravité. L'homme de métier comprendra facilement que, pour que les dents du convoyeur extraient la matière d'une balle ronde en écartant les plans de stratification successifs, il faut que le plan du convoyeur, soit parallèle à l'axe de la balle ronde, ce qui entraîne son déroulage. Dans le cas d'une botte rectangulaire, la matière est en couches pliées en accordéon ou empilées, en général perpendiculairement à la plus grande dimension de la botte, et les dents du convoyeur devront, d'une manière classique, se déplacer perpendiculairement à cette plus grande dimension. Lorsqu'il est dit que la matière est "sous forme principalement divisée", cela signifie que la matière est sous forme d'éléments individuels, comme des brins de paille, sous forme d'agrégats de plus ou moins grandes dimensions, ou éventuellement sous forme d'un ruban à peu près continu, mais de très faible résistance mécanique, et susceptible d'être rompu par le puissant courant d'air créé par les pales du rotor. On observera à ce propos que la matière est projetée à distance principalement sous forme d'agrégats, relativement gros, si bien que ceux-ci sont projetés par l'inertie mécanique donnée par les pales, cela réduit l'importance de l'effet du courant d'air, et permet de diminuer le nombre des pales, d'où un effet favorable sur la consommation d'énergie et des risques de bourrage. L'invention combine deux notions qui, jusqu'ici n'avaient pas été associées, à savoir d'une part le débitage d'une balle ou botte à l'aide d'un convoyeur pourvu de dents, ce qui présente les avantages indiqués plus haut de réduction de la puissance nécessaire et de diminution de la production de petits débris, avec l'utilisation d'une turbine, qui permet, en utilisant un entraînement par l'air d'entraîner la matière à grande distance et de façon régulière. En outre, une particularité intéressante de l'invention est que la turbine est disposée avec son axe oblique, et qu'elle est alimentée par gravité depuis le point de déversement situé à l'extrémité supérieure de 1 'extracteur-élévateur. L' extracteur-élévateur ne pénètre donc pas à l'intérieur du carter, si bien que l'admission d'air dans la turbine se fait sans être étranglée, d'où un meilleur rendement, et possibilité d'utiliser des pales de plus grandes dimensions. Cette particularité, à la connaissance de l'inventeur, n'existait pas dans l'art antérieur. En effet, s'il est possible, dans le cas du document EP-A-0172084 d'incliner l'ensemble de l'appareil, y compris la turbine, dans le but de faciliter le chargement, il n'est pas prévu de mettre à profit cette situation transitoire pour retirer l'extrémité du convoyeur de l'intérieur du carter du turbine. Le fait que le projecteur rotatif est alimenté par gravité à partir du point de déversement du convoyeur entraîne des impératifs particuliers, pour obtenir que la totalité de la matière extraite revienne bien à l'endroit désiré. Plusieurs modalités sont utilisables dans ce but. Elles peuvent être utilisées séparément, ou combinées ensemble. Selon une première modalité, le trou d'admission du projecteur a une forme allongée dans le sens horizontal. De cette façon, toute la matière va tomber à l'intérieur du carter du projecteur, sans que le trou d'admission ait des dimensions exagérées, qui entraînerait une diminution de l'efficacité aérodynamique de la turbine. Selon une autre modalité, au moins une surface déflectrice est disposée pour dévier la matière déversée par le convoyeur jusque dans le trou d'admission du projecteur. Avec une telle surface déflectrice, il n'est pas nécessaire que le trou d'admission du projecteur ait une longueur au moins égale à la largeur du convoyeur. Cette disposition entraîne cependant des formes d'ensemble plus compliquées, car il faut éviter que les surfaces déflectrices viennent au contact du bras de retour du convoyeur, ou qu'elles aient un effet d'étranglement pour la turbine. Selon une troisième modalité, les dents du convoyeur ont leur bord d'attaque rectiligne ou convexe. De préférence, on peut prévoir que les dents du convoyeur ont sensiblement une forme pyramidale. Cette modalité particulière a la raison suivante : si les dents ont une forme de crochet à bord d'attaque concave, comme cela est visible en particulier sur les figures du document WO-A-94.17652, on constate que, selon la nature de la matière débitée, une partie plus ou moins importante de celle-ci reste accrochée aux dents pendant que celles-ci suivent leur trajet descendant. Cette matière tombe par conséquent, de façon incontrôlée en dehors du trou d'admission du projecteur. Lorsque les dents ont un bord d'attaque rectiligne ou convexe, et de préférence une forme pyramidale, cet inconvénient est évité, et on obtient une alimentation correcte, et sans perte, du projecteur. Selon une autre modalité avantageuse, l'inclinaison du convoyeur peut être modifiée en cours de fonctionnement. L'intérêt de cette mesure est de permettre une alimentation régulière du projecteur, en évitant les déversements insuffisants, ou surtout les déversements excessifs qui peuvent se produire à la fin du débitage d'une balle ou d'une botte, ou un important morceau résiduel peut être entralné d'un seul coup, occasionnant un bourrage à l'intérieur de la turbine. Le trou d'alimentation du projecteur devra être conçu de façon à ce que les variations d'inclinaison du convoyeur n'empêchent pas une alimentation convenable du projecteur. On pourra ainsi prévoir que le projecteur soit mobile de telle façon que la matière se déverse toujours dans le trou d'alimentation. Selon une réalisation intéressante, l'appareil comprend un bâti sur lequel le projecteur est monté dans une position à peu près fixe, et l'extracteur-élévateur est monté sur le châssis de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical entre une disposition où la matière est déversée dans le trou d'admission du projecteur, et au moins une autre disposition où la matière est déversée en dehors du projecteur. De cette façon, l'appareil peut être utilisé aussi bien pour créer une litière, c'est-à-dire un lit régulier de paille sur une surface importante, que pour déverser la nature en un point fixe, par exemple la trémie d'entrée d'un convoyeur destiné à acheminer du fourrage pour du bétail. Le bâti porteur peut être porté par un attelage à trois points, ou constituer le châssis d'une remorque à un ou deux essieux ou d'un véhicule autonome. S'il fait partie d'une remorque destinée à être tirée par un tracteur, il y a intérêt à placer le projecteur du côté des moyens d'attelage, de façon qu'il puisse être entraîné, de façon simple, par la prise de force du tracteur. Suivant encore une autre modalité intéressante, les dents du convoyeur ont une orientation variable par rapport au convoyeur, ce qui permet d'obtenir à la fois l'orientation optimale pour l'extraction de la matière dans la zone d'attaque et l'orientation optimale pour le départ de la matière dans la zone de déversement. L'invention va être exposée de façon plus détaillée à l'aide d'exemples pratiques illustrés à l'aide des dessins parmi lesquels Figure 1 est une vue de côté, schématique, d'un dispositif selon l'invention, avec le projecteur partiellement en coupe, Figure 2 est une vue schématique suivant la flèche II. Le dispositif décrit aux figures comprend un bâti 1, qui peut etre pourvu de moyens d'accrochage à l'attelage 3 points non représenté, d'un tracteur également non représenté. Le bâti 1 porte une articulation 2 sur laquelle est montée un support 3 pour un convoyeur 4. Le support 3 comprend deux plaques de guidage verticales, de chaque côté du convoyeur. La plaque de guidage située en avant du plan de la figure 1 est supposée enlevée. Le convoyeur 4 est formé de deux chaînes sans fin parallèles 5, reliées entre elles par des barreaux 6, qui portent des dents 7, dont quelques unes seulement ont été représentées à la figure 2. Les dents 7 ont un bord d'attaque rectiligne ou convexe, ce qui facilite le dégagement de la matière au moment de son déversement. Dans une version avantageuse, les barres 6 qui portent les dents 7 sont pourvues de cames 8, qui coopèrent avec des surfaces de came 9 pour modifier l'angle que fait le bord d'attaque des dents 7 avec la surface du convoyeur dans la zone où ces dents 7 attaquent une balle ou botte. La partie gauche de la figure 1 montre que le support de convoyeur 3 est solidaire d'un bras de relevage 10, fixé sur le support 3 au voisinage du pivot 2. Un vérin 11 permet de faire pivoter l'ensemble constitué par le support 3 et le bras de relevage autour du pivot 2, jusqu'à amener le bras de relevage 10 dans une position sensiblement horizontale, comme indiqué par la flèche 12, ce qui permet le chargement facile d'une balle ou botte 13. A son extrémité opposée, c est-à-dire à gauche sur la figure, le support 3 surplombe une turbine 14. Cette turbine 14 comprend un carter formé d'un fond plan 15, d'un couvercle 16 également plan et parallèle au fond, et d'une paroi latérale 17, qui a la forme d'un cylindre grossièrement circulaire, plus exactement de forme spiralée. Le couvercle 16 est traversé par un trou d'admission 18, prévu dans sa partie centrale, et de forme allongée dans une direction perpendiculaire au plan médian du convoyeur 4. Le fond 15 est traversé par l'axe d'un rotor 19 formé d'un disque pourvu d'ailettes 20, aptes à créer un courant d'air intense depuis l'ouverture d'admission centrale 18 jusqu'à un orifice de projection 21, situé latéralement sur la paroi latérale 17 et à imprimer une grande vitesse aux agrégats de matière. Le rotor 19 peut être entraîné, à partir de la prise de force d'un véhicule porteur, et à vitesse variable selon les besoins. L'extrémité de déversement 22 du convoyeur 4, qui est représentée à gauche sur la figure se trouve à l'extérieur du carter de turbine, mais à proximité immédiate du trou d'admission 18. La figure 1 montre le convoyeur 4 dans une position de travail, avec le point de déversement 22 audessus du trou d'admission 22. Dans la version représentée aux figures, la turbine 14 est montée sur des pivots 23, portés par des montants 24 liés au bâti 1. Sur la figure 1, l'axe du rotor 19 fait un angle d'environ 30 avec l'horizontale. En fait, des angles supérieurs sont généralement préférés. Pour faire varier cet angle en fonction des besoins, on peut prévoir que la turbine 14, montée sur les pivots 23, est équipée d'au moins un vérin 25, qui peut prendre appui sur un montant 24, comme représenté. Le vérin 25 peut éventuellement être remplacé par un moyen de réglage fixe, moins coûteux. On a représenté en 26, en traits mixtes, une surface déflectrice, facultative, destinée à éviter les déperditions de matière qui, entre le point de déversement 22 et l'orifice d'admission 18, pourraient être, par exemple entraînées par le vent en dehors de la turbine. Cette surface déflectrice peut être fixe ou amovible, portée par le couvercle 16 ou par le support 3, et dessinée de façon à ne pas gener les mouvements du convoyeur 4. Des volets d'orientation, non représentés, peuvent équiper l'orifice de projection 21, de façon à permettre de commander à volonté l'orientation du jet d'air qui sort de la turbine en entraînant la matière à étaler. La référence 27 désigne un "avant-train à billes rotatif", c'est-à-dire un plateau tournant, à billes, monté avec son axe de rotation vertical. Le plateau tournant 26 est intercalé entre le bâti 1 et l'ensemble formé par le support 3 du convoyeur 4, le bras de relevage 10 et le vérin 11. Cet ensemble peut ainsi tourner de près de 360" autour de l'axe vertical, et le déversement peut se faire à volonté dans le trou d'alimentation du projecteur, si on désire créer un lit régulier, ou en dehors du projecteur, si on désire déposer la matière en un point fixe. Avantageusement, le bâti 1 constitue le châssis d'une remorque dont les moyens d'attelage sont placés à proximité du projecteur. On peut ainsi appliquer directement la puissance importante de la prise de force du tracteur à la turbine. Le convoyeur peut être entraîné, de façon classique, par un moteur hydraulique. Sur la figure 1, on a représenté le convoyeur 3 avec une configuration curviligne, qui est particulièrement adaptée au cas d'une balle ronde. On peut également prévoir que le convoyeur a une configuration rectiligne, ce qui lui permettra de traiter aussi bien des balles rondes que des bottes rectangulaires. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à créer un lit régulier de paille, de foin ou matière analogue à partir d'une telle matière conditionnée en balle ou botte, cet appareil comprenant un projecteur rotatif constitué comme une turbine centrifuge (14) comprenant un carter essentiellement fermé, ayant la forme générale d'un cylindre très grossièrement circulaire, avec un couvercle percé d'un trou central d'admission (18), un fond fermé et une paroi latérale présentant un orifice de sortie périphérique, le carter contenant un rotor (19) essentiellement coaxial, pourvu de pales aptes à créer un courant d'air susceptible d'entraîner la matière, préalablement extraite de la balle ou botte, en direction de la zone où on désire constituer ledit lit régulier, caractérisé en ce que la matière est extraite de la balle ou botte à l'aide d'un extracteur-élévateur constitué d'un convoyeur (4) à chaîne continue, ce convoyeur étant apte à recevoir une balle ou botte, et étant pourvu de dents (7) capables d'extraire de la matière de cette balle ou botte, en écartant les couches stratifiées successives et de l'élever, sous forme principalement divisée, jusqu'à un point où elle est déversée dans le projecteur rotatif, en ce que l'axe de la turbine est à peu près dans le plan vertical médian du convoyeur et fait un angle de 20 à 70 degrés avec la verticale, et en ce que le point de déversement (22) de la matière à partir de l'extracteur-élévateur est situé au-dessus du trou d'admission (18) du projecteur rotatif, de telle façon que la matière tombe dans le carter par gravité. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trou d'admission (18) du projecteur a une forme allongée dans le sens horizontal. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une surface déflectrice (25) est disposée pour dévier la matière déversée par le convoyeur jusque dans le trou d'admission du projecteur. 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les dents (7) du convoyeur ont leur bord d'attaque rectiligne ou convexe. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les dents du convoyeur ont sensiblement une forme pyramidale. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'inclinaison du convoyeur peut etre modifiée en cours de fonctionnement. 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti sur lequel le projecteur est monté dans une position à peu près fixe, et l'extracteur-élévateur est monté sur le châssis de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical entre une disposition où la matière est déversée dans le trou d'admission du projecteur, et au moins une autre disposition où la matière est déversée en dehors du projecteur. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les dents (7) du convoyeur ont une orientation variable par rapport au convoyeur, ce qui permet d'obtenir à la fois l'orientation optimale pour l'extraction de la matière dans la zone d'attaque et l'orientation optimale pour le départ de la matière dans la zone de déversement.