Brevet FR2760317A1 — publié le 19980911

Benne pour le mélange et la distribution de produits destinés à l'élevage, à rouleaux démêleurs embrayés par courroie. L'invention concerne le domaine de l'agriculture. Plus précisément l'invention concerne le domaine de la fabrication des bennes utilisées dans les élevages de bétail, pour distribuer les aliments aux animaux ainsi que, le cas échéant, pour préparer ces aliments. Ce type de dispositif est à titre principal mis en oeuvre pour traiter la nourriture destinée au bétail, telle que de notamment de l'ensilage ou du fourrage, se présentant sous forme compacte de bottes ou de balles, pour la hacher en menus morceaux pouvant être facilement ingérés par les animaux et pour la répartir ensuite en quantités appropriées dans les auges prévus à cet effet ou directement sur le sol afin qu'elle puisse être facilement consommée par les bêtes. Certaines bennes de distribution d'aliments peuvent aussi être utilisées pour préparer des aliments, c'est-à-dire pour effectuer, avant la distribution de ceux-ci, un mélange de l'aliment de base, tel que par exemple du fourrage, avec des additifs ou des compléments alimentaires de natures diverses (prémix, protéines, etc...). Cette fonction est assurée en recyclant le produit haché vers l'intérieur de la benne de façon à réaliser un circuit fermé permettant d'obtenir un mélange efficace des différents constituants du produit alimentaire final. Enfin, de tels dispositifs peuvent également être classiquement utilisés pour distribuer d'autres types de produits que des aliments pour animaux, tels que par exemple de la paille aux pieds des animaux. Remplissant trois fonctions différentes, ce type de dispositif, classiquement dénommé "dessileuse - pailleuse - mélangeuse", présente un grand intérêt, notamment dans les élevages de grandes tailles puisqu'il permet de diminuer les temps de préparation et de distribution des rations alimentaires. Une benne de ce type est notamment décrite dans la demande de brevet française FR-A- 2 726 732. Ce document divulgue une benne pour le mélange et/ou la distribution de produits destinés à l'élevage dont le fond est muni d'un tapis transporteur permettant d'acheminer le produit, se présentant sous forme compact de bottes ou de balles, vers un d'acheminer le produit, se présentant sous forme compact de bottes ou de balles, vers un organe permettant de hacher ce produit puis vers un organe permettant d'expulser ce produit en dehors de la benne. Dans le cadre de la technique divulguée par ce document, l'organe déchiqueteur est constitué par des rouleaux démêleurs horizontaux permettant de déstructurer les bottes ou les balles et d'obtenir un fourrage en petits morceaux. L'organe permettant d'expulser le produit en dehors de la benne est quant à lui constitué par un rotor centrifuge d'éjection monté à l'avant de la benne dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe longitudinal de la benne et aux mouvements du tapis transporteur. Ce rotor centrifuge-éjection inclut des pâles radiales tournant à grande vitesse et créant une aspiration du produit broyé. Il est intégré dans une volute circulaire pourvue d'une ouverture sur sa périphérie permettant l'éjection du produit aspiré par le rotor vers l'extérieur de la benne. Pour tenter d'éviter les problèmes de bourrage du matériau à distribuer à l'intérieur du rotor d'éjection, l'ouverture de la volute est pourvue de couteaux. La demande de brevet française FR-A-2 528 773 décrit sensiblement le même type de benne, incluant également des rouleaux démêleurs horizontaux mais avec une goulotte recourbée en forme de col de cygne monté sur la face supérieure du plafond de la benne permettant de distribuer le produit soit à l'extérieur de la benne (pour remplir une fonction de distribution d'aliments ou une fonction de paillage) soit à l'intérieur de la benne (pour assurer une fonction de mélange de produits). Dans tous les dispositifs connus de l'état de la technique, le tapis transporteur, les rouleaux démêleurs et le rotor d'éjection sont reliés à la prise de force par un embrayage unique à engrenages multiples présentant trois sorties. Chacune de ces sorties est muni d'un arbre mené directement relié à l'élément devant être mis en mouvement. L'utilisation de tels embrayages pour ce type de matériel présente de nombreux inconvénients. En premier lieu, un embrayage unique étant utilisé, le tapis transporteur, les rouleaux démêleurs et le rotor d'éjection sont mis en marche simultanément. Or, les rouleaux démêleurs et le rotor d'éjection n'atteignent leur plein régime de fonctionnement qu'après le tapis transporteur. Ceci a pour conséquence d'augmenter les risques de bourrage de produit dans le rotor d'éjection et dans les rouleaux démêleurs. Une solution à ce problème pourrait être de prévoir des organes moteurs différents pour ces différents éléments. Toutefois, une telle solution n'est pas économiquement souhaitable car elle entraînerait une augmentation substantielle des coûts de fabrication de telles bennes. En second lieu, les embrayages utilisés dans l'état de la technique présentent également l'inconvénient de ne pas offrir une sécurité élevée de fonctionnement. En effet, en cas de bourrage important, il existe un risque non négligeable d'emballement et de détérioration de l'organe moteur. Pour diminuer ce risque, des boulons de sécurité sont prévus au niveau des renvois d'angle de l'embrayage, boulons qui peuvent sauter en cas de bourrage important. Toutefois, de tels boulons par cisaillement ne remplissent leur fonction que dans les cas extrêmes et rendent plus complexe et plus chère la fabrication de l'embrayage. L'objectif principale de la présente invention est en effet de proposer des caractéristiques techniques permettant de résoudre les deux problèmes techniques mentionnés ci-dessus. Un autre objectif de l'invention est de faciliter la fabrication de telles bennes et de permettre leur réalisation à un coût moindre. Un autre objectif de la présente invention est de proposer de telles bennes sur lequel il est plus facile d'intervenir pour effectuer des opérations de maintenance de l'embrayage. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront dans la suite de la présente description sont atteints grâce à l'invention qui concerne une benne pour le mélange et/ou la distribution de produits destinés à l'élevage, du type comprenant au moins uLin tapis transporteur d'un produit destiné à l'élevage, ledit tapis transporteur étant installé dans le fond de ladite benne, au moins un organe démêleur recevant ledit produit acheminé par ledit tapis afin de le déstructurer, et au moins un rotor centrifuge d'éjection monté à l'avant de ladite benne permettant d'éjecter ledit produit, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'embrayage incluant au moins une courroie pour transmettre la force motrice délivrée par un moteur audit organe démêleur et audit rotor d'éjection centrifuge. L'utilisation d'un tel embrayage à courroie(s) permet de réduire les risques de type de dispositif et qui ont été décrit ci-dessus. En effet, lorsqu'un bourrage se produit et que la transmission rencontre une forte résistance, la courroie crantée peut patiner sur la poulie menée avec laquelle elle coopère, sans risque pour le moteur. Au cas ou la résistance se produit de façon très soudaine, la courroie peut se rompre, également sans provoquer de dommage grave. Outre le fait que de tels moyens permettent de diminuer les risques d'emballement du moteur, elles impliquent une plus grande facilité de maintenance, la courroie pouvant être facilement changée. Préférentiellement, ledit dispositif d'embrayage comprend une poulie menante solidaire d'un arbre moteur relié à la force motrice, au moins une poulie menée reliée audit rotor et audit organe démêleur par au moins un arbre mené, une courroie de transmission crantée reliant ladite poulie menante et ladite poulie menée, et un vérin dont l'extrémité du piston est pourvue d'un galet de tension permettant de tendre ladite courroie de transmission et de transmettre le mouvement de ladite poulie menante à ladite poulie menée. Egalement préférentiellement, lesdites poulies sont choisies pour conférer au dispositif d'embrayage un rapport d'embrayage est d'environ 0,5. Bien que l'on pourra envisager de commander le tapis transporteur par un second moteur, la benneselon l'invention comprend préférentiellement un second dispositif d'embrayage permettant de transmettre audit tapis transporteur la force motrice délivrée par le moteur permettant de mettre en mouvement le rotor et l'organe démêleur. Ce second dispositif d'embrayage pourra être de conception classique. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit organe démêleur est constitué par au moins un rouleau démêleur installé verticalement dans ladite benne. Alors que tous les dispositifs de l'état de la technique proposent d'utiliser des rouleaux horizontaux, l'invention propose donc d'utiliser au contraire des rouleaux disposés verticalement dans la benne. Il a en effet été constaté que les rouleaux démêleurs des dispositifs de l'état de la technique étaient impliqués dans les problèmes de bourrage provenant fréquemment sur ce type de dispositif. Les produits (fourrage, ensilage...) traités dans de telles bennes se présentent en effet généralement sous forme très compacte, notamment en bottes ou en balles. Or, de telles bottes ou de telles balles présentent généralement une structure stratifiée résultant de leur mode de réalisation par des dispositifs automatises. Selon une telle structure stratifiée, différentes couches horizontales de produit (par exemple de la paille) présentent des orientations différentes. Lorsque les balles ou les bottes sont amenées par le tapis transporteur au niveau des rouleaux démêleurs horizontaux, la structure stratifiée concoure à faire varier la résistance du produit au démêlage par ces rouleaux, ce qui a pour conséquence d'augmenter les risques de bourrage dans le rotor d'éjection de la benne. Il a été constaté que, de façon surprenante, l'utilisation de rouleaux en position verticale et non en position horizontale permettait de diminuer considérablement ces risques de bourrage en uniformisant la résistance du produit au démêlage. Cette caractéristique agit donc en synergie avec les caractéristiques de l'embrayage à courroie divulgué ci-dessus, pour réduire les problèmes de bourrage fréquemment rencontrés avec les dessileuses-pailleuses-mélangeuses. Préférentiellement, ladite benne présente trois rouleaux démêleurs verticaux. Bien sûr, on pourra toutefois envisager d'utiliser un nombre de rouleaux différent de trois en fonction de la taille de la benne. Egalement préférentiellement, le ou lesdits rouleaux démêleurs présentent des dents de déchiquetage et en partie supérieure une spirale de déchiquetage. Une telle association de dents et d'une spirale permet d'obtenir un meilleur démêlage du produit traité. On pourra toutefois mettre en oeuvre les rouleaux démêleurs avec d'autres mode de réalisation des rouleaux déchiqueteurs. Avantageusement, l'espace entre les rouleaux est compris entre 400 et 500 minm. L'invention ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de réalisation de celle-ci, en référence aux dessins dans lesquels: - la figure I représente une vue latérale extérieure d'une benne selon la présente invention; - la figure 2 représente une vue schématique du dispositif d'embrayage proposé; - la figure 3 représente unc vue en coupe de la courroie et d'une poulie de ce dispositif d'embrayage; et, - la figure 4 représente une vue des organes démêleurs de la benne. Sclon la figure 1, la benne 2 selon l'invention se présente sous la forme d'un dispositif sur roues pouvant être facilement tracté grâce à un attelage 16 prévu dans sa partie avant. Cette benne 2 est pourvue dans sa partie supérieure d'une bâche 17 dont le principal objet est d'éviter les projections du produit présent dans la benne, projections qui sont particulièrement importantes lorsque la benne est utilisée dans sa fonction de mélangeuse. Le plancher de la benne 2 est par ailleurs équipé de façon classique d'un tapis transporteur 5 acheminant le produit à usage agricole (ensilage, fourrage, paille...) vers un organe démêleur 6. Selon l'invention, cet organe démêleur 6, qui sera décrit ci- après plus en détail, est constitué de rouleaux dentés rotatifs verticaux et permet d'obtenir un produit déstructuré qui, compte-tenu de sa nature, présente généralement une densité relativement faible. Toujours de façon classique, la benne 2 présente dans sa partie avant un rotor d'éjection 1 du produit haché. Ce rotor d'éjection 1 inclut de multiples pales 18 tournant à grande vitesse autour d'un axe de rotation 7 essentiellement parallèle à l'axe longitudinal de la benne 2 et à l'axe de défilement du tapis transporteur. Le rotor d'éjection 1 est installé à l'intérieur d'une volute 3 de section circulaire (dans un plan perpendiculaire à l'axe 7) présentant sur sa périphérie une ouverture 4 prolongée par une goulotte 12 en forme de col de cygne. Lors du fonctionnement de la benne, le mouvement de rotation rapide des pâles 18 permet de créer un courant d'air centrifuge, à la façon d'un ventilateur, qui aspire le produit haché de faible densité contenu dans la benne et l'éjecte à l'extérieur de la benne 2, via l'ouverture 4 de la volute 3 et la goulotte 12. Selon la figure 1, l'extrémité de cette goulotte 12 est orientée vers l'intérieur de la benne 2, cc qui correspond à une utilisation de celleci à titre de mélangeuse. Dans cette position, l'utilisateur peut par exemple introduire un produit alimentaire de base dans la benne, tel que des bottes de fourrages et, par exemple, un complément alimentaire tel qu'un prémix. La position de la goulotte permettant de recycler le produit haché dans la benne, il est ainsi possible de réaliser un mélange intime de l'aliment de base avec le complément alimentaire et d'obtenir un produit alimentaire final prêt à être distribuer aux animaux. En référence à la figure 2, et conformément à l'invention, la transmission de la lorce motrice au rotor d'éjection 1 et aux rouleaux démêleurs 6a,6b,6c est assurée par un dispositif d'embrayage 20. Ce dispositif d'embrayage est constitué par: - une poulie menante 9 fixée à l'extrémité d'un arbre menant 8 directement relié à uLin moteur (non représenté); - une poulie menée 10 fixée à l'extrémité d'un arbre mené 11, lui même relié directement ou indirectement d'une part au rotor d'éjection 1 et d'autre part aux rouleaux démêleurs 6a,6b, 6c, - une courroie crantée 19 coopérant avec la poulie menante 8 et la poulie menée 10 et permettant de transmettre le mouvement de l'arbre menant 9 à l'arbre mené 11, et, - un vérin 13 dont le piston 14 est pourvu en son extrémité d'un galet de tension 15 (sur la figure 2, le vérin est montré en position "embrayé". Le tapis transporteur 5 est quant à lui commandé par un autre dispositif d'embrayage classique (non représenté). Comme on peut le voir sur la figure 3, qui représente la poulie 10 et la courroie 19 en coupes transversales, la poulie 10 (comme la poulie 8) et la courroie 19 sont crantées de façon à pouvoir coopérer entre elles, quant elles sont en contact serre. Le mode de fonctionnement du dispositif d'embrayage 20 est le suivant. Lorsque le piston 14 du vérin 13 est rétracté (position débrayée), son galet 15 ne vient pas en contact avec la courroie crantée 19. De ce fait, cette courroie 19 n'est pas suffisamment tendue pour être en prise avec la poulie menée. Le mouvement de rotation de l'arbre menant 11 et de la poulie menante 10 n'entraîne donc pas le mouvement de la poulie menée 8 et de l'arbre mené 9. Le rotor d'éjection et les rouleaux verticaux ne fonctionnent donc pas. Lorsque le piston 14 du vérin 13 est avancé (position embrayée, telle que montrée à la figure 2), le galet 15 tend la courroie 19 qui peut alors entraîner la poulie menée 8 et l'arbre mené 9 et faire fonctionner le rotor d'éjection et les rouleaux verticaux. X Lorsqu'une résistance à la rotation de l'arbre menée 9 est rencontrée, par exemple si Lun bourrage important est intervenu au niveau du rotor d'éjection ct/ou des rouleaux démêcLIurs, la courroie 19 peut patiner sur la roue 8 sans dommage pour le moteur. Si cette courroie se rompt, elle peut être facilement changée. La gravité des bourrages devient donc moins problématique pour la benne. Les problèmes de bourrage sont également atténués grâce à l'utilisation, selon la présente invention, d'un organe démêleur constitué de trois rouleaux démêleurs 6a, 6b, 6c, tels que représentés à la figure 4. Par ailleurs, le tapis transporteur 5 étant relié au moteur par un dispositif d'embrayage distinct du dispositif 20 décrit ci- dessus, il est possible de faire fonctionner d'abord l'ensemble constitué par le rotor d'éjection et les rouleaux démeuleurs, puis le tapis transporteur. Ainsi, le rotor et les rouleaux peuvent atteindre leur plein régime avant d'être alimentés en produit. Ceci permet de diminuer fortement les risques de bourrage au démarrage de la benne. Enfin, toujours conformément à l'invention, les rouleaux démêleurs 6a, 6b, 6c sont positionnés devant le rotor d'éjection I à l'extrémité du tapis transporteur 5. Une telle position favorise le hachage du matériau amené par ce tapis et diminue les risques de bourrage. Egalement conformément à l'invention, ces rouleaux 6a, 6b et 6c sont pourvus de dents de déchiquetage 21 réparties en quinconce sur les deux-tiers inférieurs de chaque rouleau ct de spirales de déchiquetage 22 dans le tiers supérieur. Ces caractéristiques permettent d'améliorier encore la déstructuration du produit et concourent également à diminuer les risques de bourrage. Le mode de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de l'invention. En conséquence, il pourra y être apporté de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS I. Benne pour le mélange et/ou la distribution de produits destinés à l'élevage, du type comprenant au moins Lun tapis transporteur (5) d'un produit destiné à l'élevage, ledit tapis transporteur (5) étant installé dans le fond de ladite benne (2), au moins un organe déméleur (6) recevant ledit produit acheminé par ledit tapis (5) afin de le déstructUrer, et au moins un rotor (1) centrifuge d'éjection monté à l'avant de ladite benne (2) permettant d'éjecter ledit produit, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'embrayage (20) incluant au moins une courroie (19) pour transmettre la force motrice délivrée par un moteur audit organe démêleur (6) et audit rotor d'éjection centrifuge (1). 2. Benne selon la revendication I caractérisée en ce que ledit dispositif d'embrayage (20) comprend une poulie menante (8) solidaire d'un arbre moteur (9) relié à la force motrice, au moins une poulie menée (10) reliée audit rotor (1) et audit organe démêleur (6) par au moins un arbre (11), une courroie de transmission crantée (19) reliant ladite poulie menante (8) et ladite poulie menée (10), et un vérin (13) dont l'extrémité du piston (14) est pourvue d'un galet de tension (15) permettant de tendre ladite courroie de transmission (19) et de transmettre le mouvement de ladite poulie menante (8) à ladite poulie menée (10). 3. Benne selon l'une des revendications I ou 2 caractérisé en ce que lesdites poulies sont choisies pour conférer au dispositif d'embrayage un rapport d'embrayage (20) d'environ 0,5. 4. Benne selon l'une des revendications I à 3 caractérisé en ce qu'il comprend un second dispositif d'embrayage permettant de transmettre la force motrice délivrée par ledit moteur audit tapis transporteur (5). 5. Benne selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que ledit organe démêleur (6) est constitué par au moins un rouleau démêleur installé verticalement dans ladite benne (2). 6. Benne selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comprend trois rouleaux démêleurs verticaux (6a, 6b, 6c). 7. Benne selon l'une des revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que le ou lesdits rouleaux démêleurs (6a, 6b, 6c) présentent des dents de déchiquetage (21) et, en partie supdricure une spirale de déchiquetage (22). 8. Bcnne selon l'une des revendications I à 7 caractérisé en ce que l'espacc entre les rouleaux démêleurs (6a, 6b, 6c) est compris entre 400 mm et 500 min.