Brevet FR2817850A1 — publié le 20020614

Description La présente invention concerne un dispositif mobile pour distribuer, de façon précise, dans la quantité et dans la mobilité de son point de vidange, des éléments solides tels que de la farine, des céréales ou des granulés, à des animaux d'élevage par exemple. Si on prend le cas de l'alimentation animale, il existe, aujourd'hui, deux principaux types d'élevage, le hors-sol et le plein air, donc deux façons d'apporter l'aliment à ces animaux. L'élevage hors-sol permet, par la concentration des animaux sur une surface restreinte et dans un environnement constant, une mécanisation importante des tâches, notamment celle de l'alimentation. L'élevage en plein air présente la caractéristique, à part certains cas, de concerner un cheptel réparti sur une vaste surface. Les animaux y sont parqués par lots, d'âge, de destination, etc...... Ces lots sont d'importances variables, ils peuvent aller d'un individu à un groupe important. L'éleveur est confronté, aujourd'hui, à un travail manuel pour une part de ses lots et à un travail assisté mécaniquement pour le reste de ses lots. Son outil n'est jamais approprié à ces deux types de tâches. Le matériel actuellement sur le marché n'est pas adapté à une distribution précise de petite et de grande quantité de l'aliment. Il ne permet pas, non plus, de distribuer l'aliment à des points précis tels que des auges dont l'emplacement est appelé à changer dans cet environnement variable. L'éleveur, confronté à des contraintes économiques de plus en plus rudes, doit être rigoureux dans la gestion de son temps de travail et dans la précision alimentaire de son bétail. L'invention a pour but de combler ce manque en étant une distributrice compacte, aisément manoeuvrable, précise dans le contrôle de la quantité distribuée et précise dans la manoeuvrabilité de son point de vidange. Concrètement cette invention est essentiellement constituée d'une trémie de stockage (2) et d'une vis sans fin de distribution (7) manoeuvrable motorisée. Cet ensemble est monté sur un châssis principal (1) mobile qui peut être tracté ou automotorisé. La spécificité de ce dispositif repose donc, sur la mobilité précise de son point de distribution, sur la précision de la quantité distribuée et de l'asservissement de ces deux tâches. Ce dispositif de distribution est mécanisé et assisté de façon électronique. L'utilisateur peut commander, de son poste de pilotage : - le déplacement de la vis sans fin, ce qui lui permet de définir très précisément l'endroit où il souhaite déverser ses éléments solides. - la distribution de l'aliment solide de trois façons différentes : 1. Il peut distribuer en continu et n'agit donc que sur la mise en fonction et l'arrêt de la vis sans fin. 2. Il peut distribuer une quantité d'aliment choisie en en indiquant la masse sur le boîtier électronique du boîtier de commande. 3. Il peut répartir une quantité d'aliments choisie sur une distance définie en indiquant la masse de l'aliment et la distance sur laquelle il veut la distribuer, et cela sans dépendre de sa vitesse d'avancement. Un mode de réalisation sera ci-après décrit, à titre indicatif et non limitatif, en faisant référence aux dessins annexés : La figure 1 : une vue générale, de coté, d'une distributrice remorque sans l'essieu et ses roues pour mieux visualiser les principaux éléments constitutifs de cette invention. La figure 2 : une vue, de derrière, de la distributrice sans la vis sans fin et les éléments qui lui sont les plus proches, pour mieux appréhender les volumes et le mode de fonctionnement. La figure 3 : une vue, de dessus, de la distributrice sans la trémie de stockage, la vis sans fin et les éléments qui lui sont les plus proches. Cette figure complète la précédente. La figure 4 : une vue qui détaille l'assemblage des pièces sur le support de vis (5) La figure 5 : une vue, en coupe axiale, du détail de la vidange de trémie (3). La figure 6 : une vue, de coté de l'embouchure détaillée. La figure 7 : une vue, par une coupe de la trémie de stockage (2) de l'agitateur (18). Telle que représentée sur les figures 1 et 2, la distributrice est constituée d'un châssis (1) mobile, monté sur un essieu roulant libre, pour être tracté, sur lequel est fixée une trémie de stockage (2). Celle-ci se vide, via une vidange de trémie (3), par gravité dans une embouchure (6), dans laquelle s'emboîte une vis sans fin (7) motorisée. A l'extrémité de la vis sans fin (7) est fixée la vidange de vis (8) qui, d'une part sert de palier à l'arbre de la vis sans fin et d'autre part offre une sortie verticale à l'élément distribué. Sur la trémie de stockage (2) sont montés des arceaux (2. 2) dont la fonction est de supporter une bâche repliable pour que celle ci, s'il pleut, ne se remplisse pas d'eau et protège l'élément transporté des corps indésirables, poussières, feuilles, etc...., et des conditions climatiques extérieures. Le vent est néfaste au transport d'éléments légers telle que la farine pour exemple. Pour contrôler le poids de l'élément distribué, la trémie de stockage est pesée de façon continue en étant montée sur des capteurs de charge sur le châssis. Le boîtier électronique (21), situé dans le boîtier de commande (20), informe du poids net transporté et permet, par sa programmation, de contrôler la commande du moteur (9) de la vis sans fin (7) pour ne distribuée que la quantité désirée. Pour être précis dans la mobilité du point de vidange de la vis sans fin, celleci est mobile, dans un plan horizontal, dans un plan vertical, et ces mouvements sont contrôlés par un motoréducteur électrique (17) ainsi qu'un vérin hydraulique (10). Le déplacement de la vis sans fin, dans un plan horizontal, est obtenu par le pivot (4) fixé sur le châssis (1) sous la trémie de stockage (2) et dans l'axe vertical de son point de vidange. Sur ce pivot (4) est fixé le support de vis (5). Ce dernier pivote alors autour de l'axe du pivot (4) par rapport au châssis (1). Sous le support de vis (5) est fixée une couronne dentée (15) qui est entraînée par le motoréducteur électrique (17) au bout duquel se trouve le pignon (16) d'entraînement. Le motoréducteur (17) est lié au châssis. Sur le support de vis (5) est fixée l'embouchure (6) dans laquelle s'emboîte la vis sans fin (7). Cette dernière est alors liée au support de vis (5) et donc pivote sur le châssis (1). Le lien étanche entre la trémie (2) et la vis sans fin (7) se fait par l'embouchure (6), une gaine souple (12) et la vidange de trémie (3). L'embouchure (6) est constituée, dans cet exemple, d'un tube principal (6.1), au bout duquel s'emboîte la vis sans fin (7) d'un coté, de l'autre se fixe le moteur d'entraînement (9) de la-dite vis sans fin (7) et sur lequel un tube d'alimentation (6.2) est lié perpendiculairement, de diamètre au moins équivalent à celui de la vis sans fin (7) et débouchant dans celui-ci (6.1). C'est par ce tube d'alimentation (6.2) que l'embouchure, donc la vis sans fin (7), est alimentée en élément à distribuer. L'axe de sortie du moteur (9) est lié à l'axe de la vis sans fin par un manchon. La vidange de trémie (3), liée à la trémie (2) d'une part, est reliée à l'embouchure d'autre part via son tube d'alimentation (6.2), par une gaine souple (12). C'est cette dernière qui transmet le mouvement de rotation de l'embouchure (6) à la vidange de trémie (3). Pour autoriser ce mouvement de rotation et être étanche, la vidange de trémie (3) est constituée, comme le présente la figure 5, d'un tube (3.1) de diamètre équivalent à celui du tube d'alimentation (6.2) de l'embouchure (6), au bout duquel un collet battu est maintenu axialement dans une bride (3.2) liée à la trémie de stockage (2). Dans le but de protéger cette bride (3.2) de l'élément qui s'écoule dans la vidange de trémie (3) un tube (2.1), est fixé, verticalement d'axe concourant à celui du point d'écoulement de la trémie (2), d'une longueur minimale telle que son extrémité inférieure soit en dessous du niveau de la bride (3.2) et que son extrémité supérieure soit affleurante aux bords intérieurs de la trémie (2). Ainsi la vis sans fin (7) peut pivoter autour de l'axe du pivot (4), de gauche à droite et inversement par rapport à l'axe longitudinal du châssis, d'une latitude minimale de 180 . Afin d'éviter que la vis sans fin (7), entre autres, ne bute contre le châssis (1), lors de son déplacement, aux limites de cette latitude, des interrupteurs de fin de course permettent d'interrompre l'alimentation du motoréducteur (17) Le déplacement de la vis sans fin dans le plan vertical est obtenu par la poussée d'un vérin (10), lié au support de vis (5), sur l'embouchure (6) alors que celle-ci est liée aussi, par un axe, à ce support de vis (5). L'embouchure (6) est donc contrainte de pivoter autour de l'axe qui les lie. Cet axe est perpendiculaire et concourant à celui du pivot (4) d'une part et perpendiculaire à celui du tube principal (6.1) de l'embouchure (6), donc à celui de la vis sans fin (7) d'autre part. C'est la souplesse de la gaine (12), même lorsqu'elle transmet le mouvement de rotation horizontal, qui permet de conserver un lien étanche entre la vidange de trémie (3) et l'embouchure (6) lorsque celle-ci s'incline verticalement. Lorsque le vérin (10) est replié, l'embouchure (6) est en appui sur le bras (5.1) du support de vis. La vis sans fin (7) est alors en position initiale. Tel que le présente la figure 1, la poussée du vérin (10) sur l'embouchure (6) est transmise par un compas (11) dont le but ici est d'amplifier la course de ce vérin (10) et de ce fait, l'amplitude du mouvement vertical. Pour ce faire, ce compas (11) est lié, en son centre, au vérin (10) et en ses extrémités au support de vis (5) pour l'une et à l'embouchure (6) pour l'autre. Dans la position dite initiale, le compas (11) et le vérin (10) sont repliés. Lorsque le vérin (10) se déploie, il exerce une poussée au centre du compas qui est alors contraint de se déployer. Le positionnement du compas (11) et les longueurs de ses bras sont définis de telle façon qu'en position dite initiale le compas (11) forme un angle suffisamment ouvert lui permettant de se déployer sous l'action du vérin (10) et qu'une fois déployé, le compas (11) offre une amplitude de mouvement supérieure à celle offerte par le vérin (10) sans que la vis sans fin (7) ne touche à la trémie (2). Par sécurité il peut être placé des interrupteurs de fin de courses de façon à couper l'alimentation de la commande du vérin lorsque la vis atteint ses positions extrêmes. Le support de vis (5) est en fait un châssis monté sur le pivot (4), qui supporte l'embouchure (6), donc la vis sans fin (7), le vérin (10) et le compas (11). Il est entraîné, dans son mouvement de rotation autour du pivot, par le motoréducteur électrique (17) et le pignon (16) via la couronne dentée (15). Dans le but d'éviter toute déformation du support de vis (5), sous les contraintes exercées par le vérin (10) et la charge que peut représenter la vis sans fin (7) pleine d'élément à distribué, tout en conservant un plan de mobilité horizontal à la couronne (15) pour son bon fonctionnement, des galets sont axés à ce support de vis (5) qui roulent sur un chemin de roulement (13) circulaire fixé au châssis (1). La distributrice peut être déplacée, d'une auge à une autre par exemple, avec la vis sans fin (7) dépassant sur un coté. Afin que l'opérateur soit conscient de la position de la vis sans fin (7) lors de ses manoeuvres, des avertisseurs sont placée sur le boîtier de commande. Ceux-ci peuvent être lumineux ou bien sonores. La vis sans fin (7) n'est pas restreinte dans sa longueur dans les limites de sa résistance mécanique. Alors pour plus de commodité, pour le transport ou le rangement par exemple, elle est facilement démontable de l'embouchure (6) (puisque simplement emboîtée et serrée) et bridée à un emplacement adéquat (1.1) sur le châssis. L'arbre de la vis sans fin (7) est lié à un manchon qui vient s'emboîter sur l'arbre claveté du moteur (9). Afin d'assurer une alimentation constante de la vis sans fin (7) en éléments à distribuer, un agitateur (18) est placé dans la trémie de stockage (2) près de son point de vidange. Cet agitateur (18) est constitué d'un arbre (18.1), monté horizontalement perpendiculaire à l'axe longitudinal du châssis, transversal à la trémie (2) dont les paliers (18.2) sont fixés à l'extérieur de cette dernière. A l'une des extrémités de cet arbre (18.1), est lié un motoréducteur électrique (19) solidaire de la trémie (2). Sur l'arbre (18.1), dans la trémie, sont montés perpendiculairement des doigts (18. 3) dont la longueur est définie de telle façon qu'ils agitent suffisamment l'élément transporté pour qu'il ne se compacte pas, tout en étant assez proche du point de vidange de la trémie (2) et sans en toucher les bords. Les énergies nécessaires aux différents moteurs (9,17 et 19), au vérin (10) et à leurs commandes sont apportées par l'élément tracteur, dans le cas présenté ci-dessus. Elles sont fournies par une source autonome rapportée sur le châssis (1) dans le cas d'un distributeur automoteur ou d'un tracteur dépourvu de ces énergies. Dans le cas d'un distributeur remorqué, tel que présenté précédemment, une béquille télescopique est placée sur la flèche pour faciliter le dételage du tracteur et conserver une position stable lorsque les essieux ne permettent pas cette stabilité statique. Revendications 1-Distributrice, constituée d'un châssis (1) mobile, monté sur un ou plusieurs essieux, sur lequel est fixée une trémie de stockage (2) qui se vide, via une vidange de trémie (3), par gravité dans une embouchure (6), dans laquelle s'emboîte une vis sans fin (7), et caractérisée en ce que la vis sans fin (7) est motorisée et commandée par un opérateur depuis son poste de pilotage, à l'aide d'un boîtier de commande. A l'extrémité de la vis sans fin (7) est fixée la vidange de vis (8) qui, d'une part sert de palier à l'arbre de la vis sans fin et d'autre part offre une sortie verticale à l'élément distribué. La vis sans fin (7) est rapidement démontable de l'embouchure (6), puisqu'emboîtée et serrée, et peut être bridée à un emplacement adéquat (1.1) sur le châssis (1) pour le transport par exemple. Des arceaux (2.2), placés sur la trémie de stockage (2) supportent une bâche, repliable, qui rend la dite trémie (2) étanche à la pluie et la poussière entre autres. 2-Distributrice selon la revendication 1, caractérisée en ce que la vis sans fin (7) est mobile dans un plan horizontal et manoeuvrée par l'opérateur depuis le boîtier de commande. Cette mobilité est obtenue par le pivot (4), d'axe vertical, fixé au châssis (1) et situé sous la vidange de trémie (3), sur lequel est assemblé le support de vis (5). Ce dernier, sur lequel est fixée l'embouchure (6) et la couronne dentée (15), peut ainsi, pivoter autour de l'axe du pivot (4), de gauche à droite et inversement par rapport à l'axe longitudinal du châssis (1), d'une latitude de 180 . Ce mouvement de rotation est obtenu par l'entraînement du pignon de la couronne (16) via un moteur (17) commandé par l'opérateur depuis le boîtier (20). Des avertisseurs, lumineux ou sonores, informent l'opérateur de la position de la vis sans fin (7). Le lien étanche entre la trémie (2) et l'embouchure (6) qui autorise ce mouvement est la vidange de trémie (3). Cette dernière est constituée d'un tube (3.1), de diamètre proche de celui de l'embouchure (6), au bout duquel un collet battu est maintenu axialement dans une bride (3.2) liée à la trémie (2). Une gaine (12), montée serrée sur l'embouchure (6) et le tube (3.1), finalise cette jonction étanche et transmet le mouvement de rotation du support de vis (5) au tube (3.1), de la vidange de trémie (3), libre en rotation dans sa bride 3-Distributrice selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs galets (14), axés au support de vis, sous la zone d'appui de la vis sans fin (7) sur ce support de vis (5), roulent sur un chemin de roulement (13) lié au châssis (1). Ces galets (14) permettent au support de vis (5) de tolérer une charge verticale sans se déformer et évitent de transmettre des contraintes radiales néfastes au pivot (4). 4-Distributrice selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un tube (2.1), fixé à la trémie (2) et à l'intérieur de la vidange de trémie (3) ne permette pas à l'élément transporté, aussi fin soit-il, de remonter entre ce tube (2.1) et la vidange de trémie (3) au niveau de la bride. Pour ce faire ce tube est fixé, verticalement d'axe concourant à celui du point d'écoulement de la trémie (2), d'une longueur minimale tel que son extrémité inférieure soit en dessous du niveau de la bride (3.2) et que son extrémité supérieure soit affleurante aux bords intérieurs de la trémie (2). 5-Distributrice selon les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la vis sans fin (7) est mobile dans un plan vertical et manoeuvrée par l'opérateur depuis le boîtier de commande. Cette mobilité est obtenue par l'embouchure (6) qui est axée horizontalement sur le support de vis (5) et peut ainsi pivoter par rapport à ce dernier (5) de bas en haut puis inversement à partir de sa position initiale c'est à dire en appui sur le dit support de vis (5). Ce mouvement est obtenu à l'aide d'un vérin (10) fixé, d'une part au support de vis (5) et d'autre part à l'embouchure (6). Le déploiement de ce vérin (10) contraint donc l'embouchure (6) à pivoter autour de son axe qui la lie au support de vis (5). Le vérin (10) est commandé par l'opérateur depuis le boîtier. 6-Distributrice selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un compas (11) permet d'augmenter l'amplitude de la rotation, de l'embouchure (6) par rapport au support de vis (5) autour de l'axe qui les lie, directement définie par la course du vérin (10). Ce compas (11) est lié, en son centre, au vérin et en ses extrémités, au support de vis (5) pour l'une et à l'embouchure (6) pour l'autre. Dans la position dite initiale où l'embouchure (6) est en appui sur le support de vis (5), le compas (11) et le vérin (10) sont repliés. Lorsque le vérin (10) se déploie, il exerce une poussée au centre du compas qui est alors contraint de se déployer. Le positionnement du compas (11) et les longueurs de ses bras sont définies de telle façon qu'en position dite initiale le compas forme un angle suffisamment ouvert lui permettant de se déployer sous l'action du vérin et qu'une fois déployé, le compas offre une amplitude de mouvement supérieure à celle offerte par le vérin. 7-Distributrice selon les précédentes revendications, caractérisée en ce que la précision de la quantité d'aliment distribué est contrôlée par l'opérateur du boîtier de commande, par un pesage en continu de la trémie de stockage (2). Pour ce faire cette dernière (2) est disposée sur des capteurs liés au châssis (1) Un automate électronique programmé (21), relié à ces capteurs et situé dans le boîtier de commande, informe en continue l'opérateur du poids d'élément distribué. L'automate (21) permet à l'opérateur, qui doit y saisir le poids désiré, de distribuer précisément la quantité d'élément, en agissant sur la commande du moteur (9) de la vis sans fin (7). 8-Distributrice selon les précédentes revendications, caractérisée en ce qu'une quantité d'élément voulue, commandée par l'opérateur depuis le boîtier, est répartie sur une distance définie. Une roue d'un essieu est munie déplacement de la distributrice. La saisie de la quantité d'élément désirée et d'un capteur qui informe l'automate électronique (21) de la vitesse de de la distance sur laquelle elle doit être répartie, provoque la régulation, par l'automate, du débit de la vis sans fin proportionnellement à la vitesse de déplacement. Une alarme avertie l'opérateur lorsque la vitesse d'avancement n'est pas compatible avec les valeurs indiquées par l'opérateur et donc que l'aliment ne peut pas être correctement réparti. 9-Distributrice selon les précédentes revendications, caractérisée en ce qu'un agitateur (18) motorisé et commandé depuis le boîtier, placé dans la trémie (2), brasse l'élément transporté pour éviter qu'il ne se compacte dans la dite trémie (2) et assure une alimentation constante de la vis sans fin (7). Pour ce faire cet agitateur (18) est constitué d'un arbre (18.1), monté horizontalement au dessus du point de vidange, transversal à la trémie (2) dont les paliers (18.2) sont fixés à l'extérieur de cette dernière. A l'une des extrémités de cet arbre (18.1), est lié un moteur (19) solidaire de la trémie (2). Sur l'arbre (18.1), dans la trémie, sont montés des doigts (18.3) radiaux dont la longueur est définie de telle façon qu'ils agitent suffisamment l'élément transporté pour qu'il ne se compacte pas, tout en étant assez proche du point de vidange de la trémie (2) et sans en toucher les bords. 10-Distributrice selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une source d'énergie autonome, liée au châssis (1), fournie l'énergie à tous les moteurs, et à leurs commandes, de cette distributrice. 11-Distributrice selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un des essieux, dans le cas ou ils sont au moins deux, est moteur et entraîné par une source d'énergie autonome fixée au châssis (1). L'autre ou l'un des autres essieux est alors directionnel. L'énergie nécessaire aux différents moteurs et à leurs commandes est alors, fournie par cette source d'énergie autonome.