Brevet FR2765868A1 — publié le 19990115

La présente invention concerne un dispositif de brassage d'un andain en vue de son aération. Le dispositif selon l'invention est prévu pour brasser un andain qui est déposé sur le fond d'un couloir délimité latéralement par deux murets parallèles. Les dispositifs de brassage d'andains connus à ce jour qui sont prévus pour brasser un andain déposé entre deux murets parallèles entre eux présentent généralement la structure suivante. Ils sont généralement constitués d'un chariot qui est prévu pour évoluer sur des rails respectivement fixés sur les faces supérieures desdits murets, et sur lequel est monté un rotor pourvu d'organes de brassage dudit andain. Lesdits organes de brassage sont par exemple constitués de fléaux ou de dents. Dans la plupart des cas, la fonction de brassage de ces dispositifs est utilisée au cours du déplacement du chariot d'une extrémité de départ à une extrémité d'arrivée du couloir délimité par lesdits murets. Quant au sens de rotation choisi pour le rotor, il est par exemple tel que les particules d'andain qui sont brassées par lesdits organes de brassage durant l'avancée du chariot sont projetées en direction de ladite extrémité de départ. Lorsque le chariot atteint ladite extrémité d'arrivée dudit couloir, un contacteur est en général prévu pour permettre le retour du chariot en direction de ladite extrémité de départ, de telle manière que le rotor monté sur ledit chariot n'agisse pas sur l'andain pendant ce trajet de retour. Le document de brevet américain US-A-5 348 103 présente un dispositif de compostage du type précité. Le rotor qui est monté sur le chariot de ce dispositif est pourvu sur sa longueur de fléaux radiaux montés d'une manière diamétralement opposée sur une directrice dudit rotor. Les fléaux de ce rotor sont prévus pour occuper une position radiale de brassage pour un trajet aller, et une position horizontale de repos pour un trajet de retour, où ils n'agissent pas sur l'andain préalablement brassé dans ledit trajet aller. Pour ce faire, chaque paire de fléaux diamétraux est reliée à l'arbre du rotor au moyen d'une gaine annulaire montée sur une directrice dudit arbre. Chacune desdites gaines est pourvue d'un cliquet qui est prévu de manière à maintenir les fléaux dans leur position de travail lorsque ledit arbre est entraîné en rotation dans un sens déterminé. La rotation dudit arbre en sens inverse au contact de l'andain a pour effet de faire tourner chaque gaine autour de l'arbre par l'intermédiaire dudit cliquet, de telle sorte que chaque paire de fléaux diamétraux soit alignée avec une paire horizontale de référence. Un inconvénient majeur de ce dispositif réside dans la structure complexe du rotor à fléaux et dans le coût élevé en résultant. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de brassage prévu pour brasser un andain, du type comportant un chariot qui est prévu pour évoluer au-dessus dudit andain et sur lequel sont montés des organes de brassage, lesdits organes de brassage étant prévus pour prendre des positions de brassage dudit andain où ils sont entraînés en rotation autour d'un arbre transversal par rapport à la direction d'avancement dudit chariot, et une position de repos où ils sont positionnés sensiblement parallèlement au plan contenant ledit chariot, qui permette de remédier à cet inconvénient. A cet effet, un dispositif de brassage selon l'invention est tel que lesdits organes de brassage sont montés sur ledit chariot d'une manière sensiblement coplanaire audit arbre. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits organes de brassage sont constitués d'au moins un peigne à dents qui définît une direction longitudinale parallèle audit arbre. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit ou chaque peigne est monté sur ledit arbre par l'intermédiaire de longerons sur lesquels il est fixé en ses extrémités respectives. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit ou chaque peigne est monté pivotant sur lesdits longerons de manière à pouvoir occuper deux positions pour le brassage de l'andain, lesquelles sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan contenant les axes desdits longerons, ledit ou chaque peigne formant, dans chacune desdites positions, un angle obtus avec la direction tangentielle de rotation des longerons autour dudit arbre. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit ou chaque peigne est pourvu d'au moins deux tiges qui sont respectivement montées sur deux faces opposées de la base dudit peigne, lesdites faces étant parallèles au plan contenant lesdites dents, les extrémités libres desdites deux tiges étant respectivement prévues pour venir buter, lors du brassage de l'andain, sur les deux faces d'une traverse qui est montée sur lesdits longerons entre ledit peigne et ledit arbre, de manière que ledit ou chaque peigne présente ledit angle obtus avec ladite direction tangentielle. Avantageusement, ledit arbre est prévu pour être entraîné par un premier moteur électrique qui est monté sur ledit chariot, lequel comporte un second moteur électrique pour assurer son déplacement, des moyens étant prévus sur ledit chariot pour adapter la vitesse de rotation dudit second moteur en fonction de la résistance au brassage de l'andain. De préférence, lesdits organes de brassage sont constitués de deux peignes qui forment un cadre rectangulaire avec lesdits longerons, ledit cadre admettant comme axe transversal médian ledit arbre qui l'entraîne en rotation. 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 de dessus d'un dispositif de compostage selon l'invention monté en position de repos, la Fig. 2 est une vue latérale illustrant le fonctionnement dudit dispositif de compostage selon une direction d'avancement, et la Fig. 3 est une vue latérale illustrant le fonctionnement dudit dispositif de compostage selon l'autre direction d'avancement. Un dispositif de brassage I selon l'invention, représenté à la Fig. 1, est prévu pour brasser un andain 2 déposé dans un couloir délimité latéralement par deux murets 3 parallèles entre eux. Ledit dispositif 1 est essentiellement constitué d'un chariot 4 qui est prévu pour évoluer sur des rails 5, et de moyens de brassage 6 de l'andain 2 qui sont montés en rotation sur ledit chariot 4. Les rails 5 sont fixés sur les parois supérieures respectives 7 des murets 3. Le chariot 4 est monté sur des roues 8 qui sont prévues pour entraîner son déplacement sur lesdits rails 5. Une unité 9 prévue pour la mise en action du dispositif I est montée sur le chariot 4. Pour des raisons de clarté, les parties constitutives de cette unité 9 ne sont pas représentées à la Fig. 1, seul son carter 10 étant visible. L'unité 9 comporte des premiers moyens d'entraînement qui sont prévus pour entraîner les roues 8 en rotation dans un sens ou dans l'autre et à une vitesse donnée. Ces premiers moyens d'entraînement sont par exemple constitués d'un moteur électrique auquel lesdites roues 8 sont reliées par des moyens de transmission (non représentés). Ladite unité 9 comporte également des seconds moyens d'entraînement qui sont prévus pour entraîner lesdits moyens de brassage 6 en rotation. Comme les précédents, ils sont par exemple constitués d'un moteur électrique. On a représenté symboliquement à la Fig. 1 des moyens 11 permettant à un opérateur de commander le fonctionnement desdits moyens d'entraînement. Ces moyens de commande 11 sont par exemple prévus sur l'un des murets 3. Le chariot 4 présente une forme rectangulaire. Dans cet exemple de réalisation, chacun de ses grands côtés est constitué de deux longerons 12 parallèles entre eux qui sont espacés de manière à permettre le montage des roues 8 entre ceuxci. Chaque paire de roues 8 d'un même côté du chariot 4 est montée entre les extrémités en regard des longerons 12, par l'intermédiaire de paliers 13 solidaires de chaque longeron 12. Chacun des petits côtés du chariot 4 est constitué d'une traverse 14 qui relie les deux paires de longerons 12 entre elles. Comme on peut le voir dans l'exemple de la Fig. 1, l'unité de commande 9 est montée sur les longerons 12 formant l'un des grands côtés du chariot 4. On a représenté à la Fig. 1 des moyens de lestage 4' du chariot 4, qui sont par exemple constitués d'un même nombre de poids fixés sur chaque traverse 14 dudit chariot 4. Ces moyens de lestage 4' sont facultatifs pour le dispositif 1 de compostage selon l'invention, mais ils permettent une meilleure adhérence du chariot 4 sur les rails 5. Les moyens de brassage 6 de l'andain 2 sont constitués d'un cadre de forme rectangulaire qui est prévu pour être monté sur le chariot 4 et à l'intérieur de celui-ci. Le cadre 6 comporte deux longerons 15 reliés entre eux par des traverses 16. Il comporte de plus, en l'un au moins de ses côtés qui sont prévus pour être montés sur le chariot 4 perpendiculairement auxdits murets 3, un organe de brassage 17 constitué d'un peigne. Dans l'exemple de la Fig. 1 où sont représentés deux peignes 17, chacun d'eux est monté entre les extrémités en regard desdits longerons 15. Le cadre 6 comporte, dans son plan de symétrie qui est parallèle à la direction longitudinale de chaque peigne 17, un axe de rotation 18 qui est monté solidaire des longerons 15 et qui les traverse. L'une des extrémités de l'axe 18 qui débouche à l'extérieur d'un longeron 15 est prévue pour être reliée auxdits seconds moyens d'entraînement de l'unité 9. Ces derniers sont prévus pour entraîner l'axe 18 en rotation dans un sens ou dans l'autre et à une vitesse donnée, de manière à faire tourner le cadre 6 par rapport audit axe 18. De plus, l'un des longerons 12 qui appartient à chaque côté du chariot 4 est pourvu d'un moyen 19 de guidage en rotation sur lui-même dudit axe 18. L'axe 18 constitue donc à la fois un arbre sur lequel sont montés les peignes 17 via les longerons 15, et un axe de symétrie pour le chariot 4 qui est transversal par rapport à sa direction d'avancement. Comme on peut le voir à la Fig. 1, chaque traverse 16 est située entre l'un des organes de brassage 17 et ledit axe 18. On notera que lesdits moyens de commande 1 1 sont prévus pour commander la marche ou l'arrêt, d'une part, du chariot 4 et, d'autre part, de la rotation dudit axe 18. Avantageusement, des moyens d'adaptation (non représentés) sont prévus dans l'unité 9 pour faire varier la vitesse de rotation du moteur électrique entraînant les roues 8 du chariot 4, en fonction de l'intensité du courant électrique qui est mesurée en sortie du moteur électrique entraînant l'axe de rotation 18, lorsque le dispositif de brassage 1 est en action. Plus précisément, ces moyens d'adaptation sont prévus pour diminuer la vitesse de rotation du moteur électrique entraînant le chariot 4, lorsque la résistance au brassage de l'andain 2 détermine une intensité de courant élevée en sortie dudit moteur électrique entraînant l'axe 18. Le dispositif de brassage 1 selon l'invention comporte de préférence deux contacteurs 20 (voir Figs. 2 et 3) prévus pour inverser le sens d'avancement du chariot 4 et le sens de rotation de l'axe 18, lorsque ledit chariot 4 vient buter contre ledit contacteur 20. Chaque contacteur 20 est monté sur l'un des murets 3 et à chaque extrémité 21a, 21b du couloir contenant andain 2. Une tige 22 est prévue sur chaque traverse 14 du chariot 4 pour venir buter contre le contacteur 20 en regard et déclencher l'inversion précitée. Selon l'exemple préférentiel de réalisation de la Fig. 1, chaque peigne 17 est constitué d'une rangée de dents 23 identiques qui sont montées perpendiculairement à une face 24 d'une barre 25 de section carrée formant base pour ledit peigne 17. Chaque barre 25 est montée pivotante sur deux extrémités en regard des longerons 15 (on a représenté à la Fig. 1 des pivots 26 pour le montage de ladite barre 25). Les dents 23 sont prévues pour brasser l'andain 2, lors de la rotation du cadre 6 autour de l'axe 18. Comme on peut le voir aux Figs. 2 et 3, chaque peigne 17 est sensiblement coplanaire audit axe de rotation 18. Cependant, il comporte des butées 27 prévues pour lui faire prendre deux positions angulaires qui sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan contenant le cadre 6. Chacune desdites positions est telle que le dièdre dont l'arête est constituée par l'axe 28 de la barre 25 correspondante et dont les faces sont constituées, d'une part, par le demi-plan H contenant la rangée de dents 23 et, d'autre part, par le demiplan P tangent audit axe 28 et s'étendant du côté du sens de rotation du cadre 6, présente un angle a obtus (ce demi-plan P matérialise la direction tangentielle de rotation des longerons 15 autour de l'axe 18). Lesdites butées 27 de chaque peigne 17 sont constituées d'au moins une tige coudée 27 qui est montée, par l'une de ses extrémités, sur chacune des faces 29 de la barre 25 correspondante et qui est prévue, par son autre extrémité, pour venir en butée contre la face en regard de la traverse 16 du cadre 6. Lesdites tiges 27 présentent une structure identique, qui est la suivante (voir Figs. 2 et 3). Deux tiges 27 respectivement montées sur les deux faces 29 de chaque barre 25 ont leurs axes qui sont, d'une part, contenus dans un plan perpendiculaire à l'axe 28 de ladite barre 25 et, d'autre part, divergents l'un par rapport à l'autre en s'éloignant des dents 23 en admettant le plan H desdites dents 23 comme plan de symétrie. On notera que l'angle du coude qui relie les deux tronçons 30 et 31 de chaque tige 27 détermine l'angle d'attaque du peigne 17 correspondant. Dans l'exemple des Figs. 2 et 3, chaque peigne 17 comporte, à proximité de chacune de ses extrémités, une paire de ces tiges 27 respectivement montées sur lesdites faces 29 de la barre 25 correspondante. Un dispositif de brassage 1 selon l'invention fonctionne de la manière suivante (voir Figs. 2 et 3). On a représenté en traits pleins à la Fig. 2 le cadre 6 et les deux peignes 17 qu'il comporte dans une position de repos, où ceux-ci sont positionnés sensiblement parallèlement au plan du chariot 4. Préalablement à une opération de brassage de l'andain 2 déposé entre les murets 3, le chariot 4 est stationné à une extrémité de départ 21 a du couloir défini par lesdits murets 3. Pour procéder à une opération de brassage, l'opérateur commence par mettre en action le chariot 4 et le cadre 6 via les moyens de commande 1 1 de l'unité 9 (représentés seulement à la Fig. 3). Il en résulte, d'une part, le déplacement du chariot 4 dans le sens de la flèche A et, d'autre part, le mouvement de rotation concomitant du cadre 6 autour de son axe médian 18 (voir flèche B). Deux positions obliques du cadre 6 par rapport au plan du chariot 4 lors du mouvement de rotation précité dudit cadre 6 sont représentées en traits mixtes à la Fig. 2. A titre indicatif, la vitesse de rotation de l'axe de rotarion 18 est par exemple de 10 tours par minute. Lorsque les dents 23 de chaque peigne 17 entraîné en rotation dans le sens de la flèche B entrent en contact avec l'andain 2, ce dernier exerce en retour une force de réaction F sur lesdites dents 23. Cette force F appliquée sur les dents 23 a pour effet de faire pivoter dans le sens de la flèche C la barre 25 sur laquelle sont montées lesdites dents 23, jusqu'à ce que la tige 27 qui est située du côté de la direction de pivotement de ladite barre 25 vienne buter contre la traverse 16. Les dents 23 de chacun des deux peignes 17 occupent alors une position qui satisfait à la condition précitée d'angle dièdre obtus. Il s'avère que cet angle d'attaque a permet, en relation avec le sens de rotation imprimé auxdits peignes 17, de brasser et donc d'aérer une quantité optimale de particules d'andain 2. Lorsque le chariot 4 parvient à l'autre extrémité d'arrivée 21b dudit couloir (voir Fig. 3), la tige 22 dudit chariot 4 vient buter contre le contacteur 20 correspondant. Ce dernier actionne électriquement l'unité 9, de telle sorte que le chariot 4 repart en sens inverse dans le sens de la flèche A' et que l'axe 18 tourne également en sens inverse dans le sens de la flèche B'. De même que précédemment, l'andain 2 exerce alors sur les dents 23 une force F' qui a pour effet de faire pivoter chaque barre 25 dans le sens de la flèche C'. Les dents 23 présentent à nouveau le même angle d'attaque a optimal pour brasser l'andain 2. Lorsque le chariot 4 se retrouve à ladite extrémité de départ 21 a (voir Fig. 2),1'opérateur peut l'immobiliser via les moyens de commande 11. Cette opération d'aération de l'andain 2 est par exemple répétée chaque jour pendant une durée d'environ 6 à 20 semaines, de telle sorte que le taux de matières sèches dudit andain 2 atteigne sensiblement une valeur finale de 70 %. Selon une variante de fonctionnement du dispositif de brassage 1 selon l'invention, l'opérateur commande simultanément l'immobilisation du chariot 4 et de l'axe 18 du cadre 6 lorsque ledit chariot 4 atteint ladite extrémité d'arrivée 21 b. Puis il actionne le cadre 6 dans ladite position horizontale de repos. Il actionne ensuite les moyens de commande 1 1 de l'unité 9, de telle sorte que seul le chariot 4 soit remis en mouvement en direction de l'extrémité de départ 21 a. On notera que les peignes 17 n'agissent pas sur l'andain 2 lors de ce trajet de retour. L'opérateur répète ensuite cette séquence d'opérations pendant la durée de compostage précitée, par exemple en réalisant deux trajets de brassage par jour. Ces opérations de brassage de l'andain 2 suivant un seul trajet entre les deux extrémités 21a et 21b dudit couloir permettent de déplacer les particules brassées dudit andain 2 d'une distance constante à chaque trajet, ceci en direction de ladite extrémité de départ 21 a. Il en résulte que les particules de l'andain 2 qui sont brassées peuvent être retirées dudit couloir à intervalles de temps réguliers, via ladite extrémité de départ 21a. A titre indicatif, lesdites particules compostées sont déplacées dans le sens de la longueur du couloir d'environ 2 mètres à chaque trajet. REVENDICATIONS 1) Dispositif de brassage (1) prévu pour brasser un andain (2), du type comportant un chariot (4) qui est prévu pour évoluer au-dessus dudit andain (2) et sur lequel sont montés des organes de brassage (17), lesdits organes de brassage (17) étant prévus pour prendre des positions de brassage dudit andain (2) où ils sont entraînés en rotation autour d'un arbre (18) transversal par rapport à la direction d'avancement dudit chariot (4), et une position de repos où ils sont positionnés sensiblement parallèlement au plan contenant ledit chariot (4), caractérisé en ce que lesdits organes de brassage (17) sont montés sur ledit chariot (4) d'une manière sensiblement coplanaire audit arbre (18). 2) Dispositif de brassage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes de brassage (17) sont constitués d'au moins un peigne à dents (23) qui définit une direction longitudinale parallèle audit arbre (18). 3) Dispositif de brassage (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ou chaque peigne (17) est monté sur ledit arbre (18) par l'intermédiaire de longerons (15) sur lesquels il est fixé en ses extrémités respectives. 4) Dispositif de brassage (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ou chaque peigne (17) est monté pivotant sur lesdits longerons (15) de manière à pouvoir occuper deux positions pour le brassage de l'andain (2), lesquelles sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan contenant les axes desdits longerons (15), ledit ou chaque peigne (17) formant, dans chacune desdites positions, un angle obtus (a) avec la direction tangentielle (P) de rotation des longerons (15) autour dudit arbre (18). 5) Dispositif de brassage (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit ou chaque peigne (17) est pourvu d'au moins deux tiges (27) qui sont respectivement montées sur deux faces opposées (29) de la base (25) dudit peigne (17), lesdites faces (29) étant parallèles au plan (H) contenant lesdites dents (23), les extrémités libres desdites deux tiges (27) étant respectivement prévues pour venir buter, lors du brassage de l'andain (2), sur les deux faces d'une traverse (16) qui est montée sur lesdits longerons (15) entre ledit peigne (17) et ledit arbre (18), de manière que ledit ou chaque peigne (17) présente ledit angle obtus (a) avec ladite direction tangentielle (P). 6) Dispositif de brassage (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit arbre (18) est prévu pour être entraîné par un premier moteur électrique qui est monté sur ledit chariot (4), lequel comporte un second moteur électrique pour assurer son déplacement, des moyens étant prévus sur ledit chariot (4) pour adapter la vitesse de rotation dudit second moteur en fonction de la résistance au brassage de l'andain (2). 7) Dispositif de brassage (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits organes de brassage (17) sont constitués de deux peignes qui forment un cadre (6) rectangulaire avec lesdits longerons (15), ledit cadre (6) admettant comme axe transversal médian ledit arbre (18) qui l'entraîne en rotation.