Brevet FR2804418A1 — publié le 20010803

La présente invention concerne un godet à vis pour la distribution de produits en vrac, de forme générale en V, constitué de deux parois reliées entre elles par un fond arrondi, de deux flancs latéraux et d'un orifice de sortie du produit, ainsi que d'une vis sans fin située dans le fond du godet. De nombreux produits agricoles sont stockés dans des silos d'où il faut les extraire pour les distribuer aux animaux ou les semer. Pour les sortir du silo et ensuite les distribuer, on fait en général appel à des dispositifs de désilage comportant une vis sans fin qui est située au fond du silo ou de la benne de distribution et qui entraîne le produit vers un orifice de sortie. Un exemple de benne de désilage est divulgué dans le brevet FR-77 24 433. Si ces dispositifs fonctionnent en général correctement avec des produits fluides tels que du maïs, ils sont peu adaptés aux produits fibreux tels que de l'herbe. Ces produits ont en effet tendance à former une sorte de gaine autour de la vis sans fin, ce qui impose en général l'utilisation de peignes destinés à briser cette gaine. De plus, en raison de leur consistance, ces produits ont tendance à former au niveau de l'orifice de sortie un bourrage qui peut entraîner le blocage de la vis sans fin. Ce risque de bourrage est d'ailleurs favorisé par la présence au niveau de l'orifice d'un palier destiné à supporter l'extrémité avale de la vis sans fin. Pour y remédier, certains ont proposé de remplacer le palier par un tourillon éloigné de l'orifice, comme par exemple dans le brevet FR-77 24 433 cité précédemment. On peut également améliorer les résultats en augmentant la surface de la vis sans fin du côté de l'orifice de sortie et en doublant l'hélice de la vis en amont du tourillon, comme le propose le certificat complémentaire FR-78 08 226. Cette solution n'est cependant pas suffisante pour éviter le bourrage de l'orifice et elle est sans effet sur la formation de gaines. L'invention a donc pour objet de développer un godet à vis permettant d'extraire ou de distribuer des produits, qu'ils soient fluides ou fibreux, en supprimant le risque de bourrage et en empêchant la formation d'une gaine autour de la vis sans fin. Cet objet est atteint par le godet à vis sans fin dans lequel la section transversale du fond du godet a la forme d'un arc de cercle défini par un angle supérieur à 180 et dans lequel la distance comprise entre les deux extrémités de cet arc de cercle est inférieure au diamètre de la vis sans fin et dont la vis sans fin est pourvue d'un noyau creux supportant extérieurement un filet hélicoïdal, le rapport entre le diamètre extérieur du filet hélicoïdal et le diamètre extérieur du noyau creux étant compris entre 1,4 et 2,3. Le fond du godet forme ainsi un logement dans lequel est enveloppée la vis sans fin. De plus, l'angle définissant l'arc de cercle formant le fond du godet étant supérieur à 180 , les parois du godet ne sont plus tangentes au fond du godet comme dans les dispositifs classiques. Il se forme au contraire un angle entre la paroi et le fond du godet, ce qui diminue le risque de formation de gaine dû à l'effet d'entonnoir des dispositifs classiques. Si le godet est utilisé pour des produits fibreux tels que de l'herbe, ceux-ci sont plus facilement séparés et entraînés en raison de l'angle formé à la jonction entre la paroi et le fond du godet. L'angle formant l'arc de cercle doit être choisi, d'une part, suffisamment grand pour que la vis sans fin soit alimentée et, d'autre part, suffisamment petit pour faciliter l'accès du produit à distribuer. Le choix d'un angle d'environ 240 est un bon compromis entre ces deux exigences. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vis sans fin est entraînée en rotation directement par un moyen d'entraînement disposé dans une coiffe moteur logée dans une extrémité du noyau creux, la coiffe moteur étant solidarisée au godet par l'intermédiaire d'une platine. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'autre extrémité du noyau creux comporte intérieurement un arbre support qui est monté, par une extrémité, dans un roulement logé dans un boîtier flasqué sur une seconde platine solidarisée au godet, le roulement étant destiné notamment à supporter les efforts axiaux que lui transmet la vis sans fin en service. Selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement est de type à double rangée de billes ou de rouleaux, à contact oblique. Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un flanc latéral comporte une trappe de déchargement mobile entre une position d'ouverture où elle dégage une ouverture réalisée dans ledit flanc latéral et une position de fermeture où elle masque ladite ouverture. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque trappe de déchargement est montée à rotation par un pivot fixé sur le flanc latéral correspondant, chaque trappe de déchargement étant mue entre sa position d'ouverture et de fermeture par un moyen de man#uvre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'entraînement en rotation de la vis sans fin est un moteur hydraulique rotatif du type réversible, permettant l'entraînement en rotation de la vis sans fin dans un sens ou dans l'autre, afin de permettre la distribution du produit par l'une ou l'autre des ouvertures. Selon une autre caractéristique de l'invention, le godet est pourvu d'un mélangeur disposé entre les flancs latéraux. Selon une autre caractéristique de l'invention, le godet à vis est pourvu, d'une part, de doigts montés dans le prolongement d'une des parois et, d'autre part, d'une mâchoire articulée à rotation sur les flancs et qui peut être mise en mouvement par un moyen de manoeuvre pour permettre, en combinaison avec les doigts, le désilage d'un produit stocké. L'utilisation de ce godet à vis est particulièrement avantageuse pour la distribution de produits agricoles, notamment d'aliments pour animaux. 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 montre une coupe transversale d'un godet à vis selon l'invention, la Fig. 2 montre une vue en coupe longitudinale d'un godet à vis selon l'invention, la Fig. 3 montre une vue en perspective d'un godet à vis selon l'invention, et la Fig. 4 montre une vue en perspective d'un godet à vis pourvu d'un mélangeur selon l'invention. A la Fig. 1, le godet 1 est formé de deux parois 2, 3 reliées entre elles par le fond arrondi 4 du godet de sorte que la section transversale du godet a une forme générale en V. Le godet 1 est fermé à ses deux extrémités par deux flancs latéraux 5, 6 dont seul le flanc 5 est visible. Dans le fond 4 du godet se trouve une vis sans fin 8. La section transversale du fond du godet 4 forme un arc de cercle défini par l'angle a d'environ 240 . Les surfaces formant le bas des parois 2, 3 sont donc sécantes à l'arc de cercle formant le fond du godet 4, ce qui évite l'effet d'entonnoir des parois classiques qui sont tangentes au fond du godet. Ce mode de réalisation permet de faciliter la séparation des produits, surtout lorsqu'ils sont fibreux, en formant une sorte de butée. L'inclinaison de cette paroi est d'environ 6 par rapport à l'inclinaison qu'elle aurait si les parois 2, 3 du godet étaient tangentes au fond du godet 4. Le diamètre de la vis sans fin 8 est choisi légèrement inférieur au diamètre de l'arc de cercle formant le fond du godet 4. Il y a donc un jeu e entre la vis sans fin 8 et le fond du godet 4. Les dimensions du jeu e sont d'environ 6 mm. L'angle a définissant l'arc de cercle formant le fond du godet 4 est choisi de sorte que la distance d comprise entre les deux extrémités de l'arc de cercle est inférieure au diamètre de la vis sans fin 8. Dans un mode de réalisation préféré, la vis sans fin 8 montée dans le fond arrondi 4 du godet 1 est pourvue d'un noyau creux 16 supportant extérieurement un filet hélicoïdal 17. Le rapport entre le diamètre extérieur du filet hélicoïdal 17 et le diamètre extérieur du noyau creux 16 est avantageusement compris entre 1,4 et 2,3 et de manière préférentielle 1,6. Cette construction originale de la vis sans fin 8 a pour effet de réduire encore le bourrage de celle-ci, c'est-à-dire la formation d'une gaine autour de celle-ci, en particulier lorsque le godet 1 est utilisé pour distribuer des produits fibreux. On constate également une diminution de la puissance nécessaire à l'entraînement de ladite vis sans fin 8 par le moteur, qui peut atteindre une proportion de 50 %. A titre d'exemple de réalisation, le filet hélicoïdal 17 a un diamètre extérieur de 350 mm et le noyau creux 16 a un diamètre extérieur de 220 mm. A la Fig. 2, est représenté un godet 1 en coupe médiane où l'on distingue la présence d'une coiffe moteur 18 destinée à recevoir un moyen d'entraînement en rotation tel qu'un moteur hydraulique rotatif, non représenté. Cette coiffe moteur 18 logée dans une extrémité du noyau creux 16 est solidarisée au godet 1 par l'intermédiaire d'une première platine 19 fixée à celui-ci. Une noix 16a qui est fixée sur un arbre d'entraînement 16b de la vis sans fin 8 et qui est disposée de manière concentrique au noyau creux 16, permet de recevoir l'axe d'entraînement du moteur hydraulique rotatif pour que celui-ci puisse entraîner directement en rotation ladite vis sans fin 8. L'autre extrémité du noyau creux 16 comporte intérieurement, et de manière concentrique à lui, un arbre support 16c qui est monté par une extrémité dans un roulement 20 logé dans un boîtier 21. Celui-ci est flasqué sur une seconde platine 22 également fixée au godet 1. Ce roulement 20 est destiné notamment à supporter les efforts axiaux que lui transmet, en service, la vis sans fin 8 et que n'a plus à supporter le moteur hydraulique rotatif. Ce roulement 20 est de préférence un roulement de type à double rangée de billes ou de rouleaux, à contact oblique. On remarquera qu'à la Fig. 2, de par cette construction, les deux extrémités de cette vis sans fin 8 sont symétriques. Il en résulte que la distribution des produits par le godet 1 peut se faire des deux côtés du godet 1. A cet effet, chaque flanc latéral 5 ou 6 comporte, à la Fig. 3, une trappe de déchargement 23 ou 24 qui est mobile entre une position d'ouverture où elle dégage une ouverture 25 ou 26 réalisée dans ledit flanc latéral 5 et 6, à la périphérie de la vis sans fin 8, et une position de fermeture où elle masque ladite ouverture 25 et 26. A la Fig. 3, les trappes de déchargement 23 et 24 sont montées à rotation par respectivement un pivot 27 dont un seul est visible à cette Fig., et qui est fixé dans chacun des flancs latéraux 5 et 6. Les trappes de déchargement 23 et 24 sont mues respectivement entre leurs positions d'ouverture et de fermeture par un moyen de manoeuvre 28 constitué avantageusement par un vérin hydraulique. Seul un vérin hydraulique 28 est visible à la Fig. 3. Dans le cas d'une utilisation où la distribution peut se faire toujours du même côté du godet 1, on comprendra que l'une des ouvertures 25 ou 26 peut être obturée ou absente et, par conséquent, seule une trappe de fermeture 23 ou 24 est montée sur son flanc latéral respectif 5 ou 6. Le moteur hydraulique rotatif permettant l'entraînement en rotation de la vis sans fin 8 dans un sens ou dans l'autre est du type réversible afin de permettre la distribution du produit, soit par l'ouverture 25, soit par l'ouverture 26. A la Fig. 4, le godet 1 est pourvu d'un mélangeur 31 disposé entre les flancs latéraux 5 et 6. Il est constitué d'un arbre 32 qui est pourvu de dents 33 et qui peut être entraîné en rotation par un moyen d'entraînement avantageusement constitué d'un moteur hydraulique rotatif. Ce mélangeur 31 est destiné à permettre le brassage de produits de faible granulométrie susceptibles d'être contenus dans le godet 1 pour en faciliter la distribution. Pour distribuer un produit contenu dans le godet 1, la vis sans fin 8 est mise en rotation par son moteur hydraulique rotatif, le cas échéant, suivant un sens de rotation particulier. La trappe ou l'une des trappes de déchargement 23 ou 24 est positionnée dans sa position d'ouverture ou dans une position intermédiaire entre sa position d'ouverture et sa position de fermeture par son moyen de manoeuvre 28. L'ouverture 25 ou 26 permet alors la distribution du produit contenu dans le godet 1 par un côté particulier du godet 1. Le godet à vis sans fin conforme à l'invention permet donc de distribuer aussi bien des produits fluides que des produits fibreux. Ce godet peut être installé aussi bien sur des bennes de chargement ou de déchargement placées sur des véhicules, tels que des tracteurs, que dans le fond d'un silo pour en extraire le contenu. La présence d'un noyau aux proportions particulières dans la vis sans fin associé à l'angle formé par les parois au niveau du fond du godet de l'invention réduit fortement l'effet d'entonnoir connu sur les godets à vis classiques. Le godet de l'invention a pour avantage de permettre la distribution de produits considérés jusqu'alors comme difficiles à distribuer dans les godets à vis classiques comme, par exemple, de l'herbe à brins longs ou courts, du maïs, des pommes de terre ou des composés non homogènes comme des déchets urbains. Par ailleurs, la forme enveloppante du fond du godet permet de retenir dans le godet des produits susceptibles d'endommager la vis sans fin. L'intégration d'un moyen d'entraînement en rotation de type réversible disposé à l'intérieur d'une extrémité du noyau de la vis sans fin et le montage par un roulement disposé à l'intérieur de l'autre extrémité du noyau permettent la distribution de manière indifférente d'un côté ou de l'autre du godet. La maintenance du godet est, de par cette construction originale, rendue plus aisée par une meilleure accessibilité mécanique. La puissance nécessaire à l'entraînement par le moteur de ladite vis sans fin est également réduite dans une proportion qui peut atteindre 50 %, si bien que le godet de l'invention peut être utilisé avec des engins moins puissants. REVENDICATIONS 1) Godet à vis pour la distribution de produits en vrac, de forme générale en V, constitué de deux parois (2, 3) reliées entre elles par un fond arrondi (4), de deux flancs latéraux (5, 6) et d'un orifice de sortie du produit, ainsi que d'une vis sans fin (8) située dans le fond du godet, caractérisé en ce que la section transversale du fond du godet (4) a la forme d'un arc de cercle défini par un angle (a) supérieur à 180 et en ce que la distance (d) comprise entre les deux extrémités de cet arc de cercle est inférieure au diamètre de la vis sans fin. (8) et en ce que la vis sans fin (8) est pourvue d'un noyau creux (16) supportant extérieurement un filet hélicoïdal (17), le rapport entre le diamètre extérieur du filet hélicoïdal (17) et le diamètre extérieur du noyau creux (16) étant compris entre 1,4 et 2,3. 2) Godet à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle (a) définissant l'arc de cercle formant le fond du godet (4) est d'environ 240 . 3) Godet à vis selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la vis sans fin (8) est entraînée en rotation directement par un moyen d'entraînement disposé dans une coiffe moteur (18) logée dans une extrémité du noyau creux (16), ladite coiffe moteur (18) étant solidarisée au godet (1) par l'intermédiaire d'une platine (19). 4) Godet à vis selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'autre extrémité du noyau creux (16) comporte intérieurement un arbre support (16c) qui est monté par une extrémité dans un roulement (20) logé dans un boîtier (21) flasqué sur une seconde platine (22) solidarisée au godet (1), le roulement (20) étant destiné notamment à supporter les efforts axiaux que lui transmet la vis sans fin (8) en service. 5) Godet à vis selon la revendication 4, caractérisé en ce que le roulement (20) est de type à double rangée de billes ou de rouleaux, à contact oblique. 6) Godet à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un flanc latéral (5, 6) comporte une trappe de déchargement (23, 24) mobile entre une position d'ouverture où elle dégage une ouverture (25, 26) réalisée dans ledit flanc latéral (5, 6) et une position de fermeture où elle masque ladite ouverture (25, 26). 7) Godet à vis selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque trappe de déchargement (23, 24) est montée à rotation par un pivot (27, 28) fixé sur le flanc latéral correspondant (5, 6), chaque trappe de déchargement (23, 24) étant mue entre sa position d'ouverture et de fermeture. par un moyen de manoeuvre (28). 8) Godet à vis selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement en rotation de la vis sans fin (8) est un moteur hydraulique rotatif du type réversible, permettant l'entraînement en rotation de la vis sans fin (8) dans un sens ou dans l'autre, afin de permettre la distribution du produit, soit par l'ouverture (25), soit par l'ouverture (26). 9) Godet à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'un mélangeur (31) disposé entre les flancs latéraux (5) et (6). 10) Godet à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est pourvu, d'une part, de doigts (29) montés dans le prolongement d'une des parois (2, 3) et, d'autre part, d'une mâchoire (30) articulée à rotation sur les flancs (5, 6) et qui peut être mise en mouvement par un moyen de manoeuvre (31) pour permettre en combinaison avec les doigts (29) le désilage d'un produit stocké. 11) Godet à vis selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour la distribution de produits agricoles, notamment d'aliments pour animaux.