Brevet FR2810197A1 — publié le 20011221

La présente invention concerne - une trémie pour recevoir la charge à mélanger et distri buer, - un agitateur ayant un corps central bordé sur sa périphé rie extérieure par une surface en forme de fi de vis muni de couteaux, cet agitateur, installé au fond de la trémie, étant entraîné à partir d'un tracteur auquel est attelé 1e mélangeur-distributeur, - une sortie de produits à la base de la trémie. existe déjà des véhicules distributeurs- mélangeurs d'aliments pour bétail du type défini ' dessus. Ces véhicules sont destinés à recevoir une charge produits tels qu'une balle de paille ou de foin, et des compléments alimentaires pour les mélanger. Pour cela, la trémie com porte au niveau de son fond, un agitateur garni d' hélice s'inscrivant dans un volume conique et portant des couteaux. Les couteaux défont la balle en la hachant et la découpant et l'hélice fai circuler les produits à l'intérieur la tré mie pour les mélanger. Lorsque la charge est bien mélangée, le véhicule circule le long de l'auge pour y distribuer les produits ali mentaires ainsi mélangés. Dans ce distributeur connu, l'agitateur est en traîné en rotation à partir de la prise de force du tracteur par l'intermédiaire d'un réducteur à renvoi d'angle qui cons titue un mécanisme relativement délicat et compliqué d'autant plus que s'appuyant sur le châssis, il doit recevoir toute la charge exercée sur l'agitateur au moins au début du remplis sage de la trémie, lorsque par exemple la balle est déposée dans la trémie. I1 faut donc une pièce extrêmement robuste qui représente une partie importante du coût de l'ensemble de ce véhicule. Un autre inconvénient de ce distributeur connu est de hacher les produits de manière trop fine. effet, pour bien mélanger les produits, il faut que l'agitateur tourne suffisamment longtemps. Du fait de cette rotation pro longée, les couteaux coupent les produits de maniere trop fine ce qui n'est pas bon pour les aliments destinés à des ruminants. Or la principale application d'un distributeur la préparation et la distribution d'aliments pour rumi nants. Enfin le véhicule distributeur presente une capa- ci ' relativement limitée correspondant sensiblement à une balle de paille ou de fourrage. Dans certaines exploitations, il faut de nombreuses charges alimentaires à chaque distribu tion. Mais il n'est pas non plus possible de multiplier les véhicules pour des raisons de rentabilité. La présente invention a pour but de développer un véhicule distributeur-mélangeur d'aliments pour bétail du type défini ci-dessus, permettant de mélanger efficacement la charge alimentaire à l'intérieur de la trémie sans risquer de la hacher de manière trop menue et avec des moyens peu com plexes et d'un coût réduit. A cet effet, l'invention concerne un mélangeur- distributeur caractérisé en ce que l'agitateur comprend - un palier en forme de couronne dentée s'appuyant sur le châssis au fond de la trémie, - un pignon d'entraînement engrenant avec la couronne du pa lier de l'agitateur en laissant libre le centre du palier, - des couteaux escamotables portés par la vis de l'agi tateur, de manière réglable par rapport contour de 'agitateur entre une position déployée, active, et une position escamotée, inactive, - moyen de couteaux logé dans le corps de agitateur. Dans le distributeur-mélangeur selon l'invention, l'agitateur s'appuie sur le châssis ou le fond de la trémie par l'intermédiaire d'un palier en forme couronne qui donne à l'ensemble une excellente stabilité et permet l'entraînement en rotation de l'agitateur par un pignon dé porté, laissant dégagée toute la partie centrale du palier de l'agitateur. Le moyen de commande des couteaux peut ainsi pas ser à l'intérieur de la trémie pour porter les couteaux et commander ceux-ci en position déployée ou en position rétrac tée avec les positions intermédiaires. Cela permet de régler efficacement la longueur des fibres découpées sans risquer de produire des morceaux trop petits ne convenant pas bien pour l'alimentation de ru minants. Lorsque les fibres sont bien découpées et que le lange n'est pas encore parfait, il est possible de commander le retrait des couteaux pour que la vis fonctionne simplement comme vis mélangeuse. Cette vis mélangeuse peut ainsi conti nuer à tourner même pendant la distribution des produits pour éviter toute ségrégation et conserver l'homogénéité du lange. vis peut également tourner dans le sens in verse pour éventuellement casser une voûte ou vider complète ment la trémie. De manière avantageuse les couteaux sont montés pivotants sous la surface de la vis de l'agitateur. Selon une autre caractéristique les couteaux sont montés coulissants. Le corps de l'agitateur est de préférence en forme de tube de section relativement importante, s'appuyant à sa base sur une plaque portant la couronne du palier, munie de la denture. Cela permet d'avoir une surface de sustentation très importante pour la vis, lui permettant de résister effi cacement à la charge exercée au moins initialement par la balle déposée dans la trémie. Cela est d'autant plus impor tant que souvent la balle tombe d'une certaine hauteur. Cette surface d'appui importante permet à l'agitateur d'absorber le couple de renversement exercé nécessairement par la balle au moment de introduction dans la trémie. De plus les efforts d'entraînement de l'agitateur sont démultipliés grâce à la longueur de la denture obtenue par la couronne de grande dimension. Cette denture est de préférence intérieure et l'ensemble de la couronne est avantageusement protégé par une jupe évitant la pénétration de produits. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le pignon d'entraînement de la denture est entraîné à partir du tracteur notamment de sa prise de force ou dans le cas d'un moteur hydraulique à partir du circuit hydraulique. De façon avantageuse la commande des couteaux se compose d'au moins un vérin hydraulique associé à un ou plu sieurs couteaux, logé dans le corps de l'agitateur, et relié à un distributeur de commande de fluide par un joint tournant à un circuit hydraulique, notamment le circuit hydraulique du tracteur. Suivant une caractéristique avantageuse les cou teaux sont montés dans des logements réalisés dans la vis ou sous surface de la vis de l'agitateur. On évite ainsi le bourrage des moyens de commande des couteaux évitant leur blocage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la base l'agitateur, du côté du fond de la trémie est équipée d'au moins une raclette solidaire en rotation de l'agitateur et réglable entre une position active de raclage du fond et une position inactive. De manière préférentielle, l'agitateur comporte deux raclettes symétriques ou trois raclettes. Ces raclettes sont montées chacune sur un axe porté le corps de l'agitateur, cet axe étant relié à un actionneur qui commande le pivotement de la raclette pour la faire passer en position active de raclage ou en position inactive. Les raclettes équipant l'agitateur permettent d'assurer en fin d'évacuation de la trémie une alimentation suffisante de produit vers la sortie pour le débit puisse uniquement se régler par le volet équipant la sortie. Dans ces conditions, le conducteur de la machine n'a plus à se préoccuper du niveau de produit à l'intérieur de la trémie et à accélerer la rotation de l'agitateur en d'évacuation pour etre sûr de disposer d'un débit suffisant de produit en sortie tenant compte de la vitesse de déplacement la ma chine long du trajet de distribution de produit. Au contraire, comme la sortie est toujours suffi samment alimentée en produit même en fin d'évacuation de la trémie le débit sera uniquement réglé par la position du vo let l'ouverture. Cette alimentation permanente de la sortie ' - plifie les interventions du conducteur de la machine qui peut faire tourner la machine dans des conditions normales jusqu à la fin de la distribution de produit, en mettant simplement en oeuvre raclettes dès que le niveau de produit à l'intérieur de la cuve atteint une hauteur minimale. Enfin, ces raclettes permettent une évacuation complète des produits de la trémie. présente invention sera décrite ci-après manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés - la figure est une vue en coupe schématique partiel d'un distributeur mélangeur selon l'invention, - la figure est une vue en coupe partielle du montage l'agitateur à la base de la trémie, - la figure 3 est une vue de dessus schématique l'agitateur et d'un couteau, - la figure est une vue analogue à celle de la figure montrant un détail de la partie inférieure de l'agitateur. Selon la figure 1, l'invention concerne un mélan- geur-distributeur destiné à préparer une charge alimentaire pour l'alimentation animale notamment du bétail à partir de produits en balles et de compléments. mélangeur-distributeur se compose d'un châssis 1 muni de roues 2 pour être attelé à un tracteur non repré senté. Le chassis 1 porte une trémie 3 par exemple de forme sensiblement tronconique, renversée pour recevoir 1a charge à mélanger et a distribuer. A l'intérieur de la trémie 3, au niveau du fond 31, il est prévu un agitateur 4 entraîné à partir de la prise de force du tracteur. L'agitateur 4 est composé d'un corps tubulaire portant à sa périphérie une vis hélicoïdale 42 ayant un bord extérieur 421 s'inscrivant dans une enveloppe conique. vis 42 est portée au niveau du fond de la trémie par un palier 5 en forme de couronne 50 solidaire du corps et munie une denture intérieure 51. L'intérieur de cette couronne est libre et la partie correspondante du fond 31 la trémie 3 est dégagée formant une ouverture 32. A l'intérieur de cette ouverture 32 arrive un pi gnon d'entraînement 6 pour engrener avec la couronne dentée 51. Ce pignon 6 est relié par un renvoi d'angle 61 et un ar bre 62 notamment un arbre à cardan, à la prise de force du tracteur. Cet arbre est simplement schématisé par un trait. L'entrainement du pignon 6 peut également se faire par un mo teur hydraulique relié au circuit hydraulique du tracteur. La vis 42 de l'agitateur 4 porte des couteaux 7 mobiles entre une position déployée, active et une position rétractee, inactive. En position déployée, couteaux 7 dé passent plus ou moins, de manière réglable par rapport au bord de la vis 42. En position inactive, les couteaux sont escamotés derrière ce bord. Les couteaux sont installés de préference sous la face inférieure de la rampe hélicoïdale de la vis 42. Ces couteaux 7 sont commandés une commande centralisée, ce qui permet ainsi, dans un premier temps, lorsqu'une balle de paille ou de foin est introduite dans la trémie, de défaire cette balle et de 1a bâcher à une certaine longueur puis, après ce bâchage, on rétracte les couteaux 7 pour la vis 42 fonctionne uniquement comme mélangeuse, de manière à mélanger les différents produits introduits dans la trémie obtenir un mélange homogène. Après cette homogénéi sation, le mélange peut être distribué. Cette évacuation des produits se fait par une ouverture à volet commandé 8 à la base de 1a trémie 3 et débouchant sur une goulotte ou sur un convoyeur transversal 10, non détaillé ; cela permet une dis tribution latérale des produits, le mélangeur-distributeur circulant le long d'une auge bordant une étable. Suivant les quantités d'aliments à distribuer, le mélangeur-distributeur peut être dimensionné de manière ap propriée et comporter une trémie de capacité importante, dont le fond est occupé par plusieurs agitateurs tels que celui représenté à la figure 1. Les figures 2 et 3 montrent de manière plus dé taillée la structure du mélangeur- distributeur au niveau de l'agitateur. Selon la figure 2, l'agitateur 4 se compose d'un corps tubulaire 41 d'un certain diamètre, portant la hé licoïdale 42. Cette vis 42 est représentée partiellement par des traits horizontaux. En fait, il s'agit d'une schématisa tion pour montrer l'installation des couteaux 7 sous la rampe hélicoïdale de la vis. Les couteaux sont répartis le long de la vis 42, de manière équilibrée en fonction du tracé de la vis, pour solliciter l'entraînement de la manière la plus régulière. Dans l'exemple représenté à 1a figure 2, chaque couteau 7 est relié à la vis par un pivot 71 pour pivoter en tre une position déployée comme celle représentée et une po sition rétractée, derrière le bord 421 de la vis 42. Ces couteaux 7 sont reliés par une tige de liai son 72 à un moyen de commande constitué par un vérin à double effet 73 associé à chacun des couteaux. Il est également pos sible de relier les tiges 72 d'actionnement des couteaux à un mécanisme centralisé commandé par un vérin unique. Les différents vérins 73 sont reliés à un joint hydraulique tournant 74 prévu à la base du corps cylindrique 41. La partie fixe 75 de ce joint tournant, portée par le chassis 1, est reliée à un distributeur 76, par exemple un distributeur à tiroir, permettant d'alimenter les vérins de commande des couteaux 7 en fonction du mouvement qu'ils doi vent exécuter : soit un mouvement de déploiement plus ou moins poussé, soit un mouvement de rétraction en position es camotée. La commande du distributeur à tiroir 76 permet de bloquer la position réalisée en fermant la partie des cir cuits hydrauliques du côté des vérins 73, pour les couper du circuit hydraulique d'alimentation. Le circuit hydraulique d'alimentation peut être une pompe hydraulique mais il est plus simple d'utiliser le circuit hydraulique du tracteur au quel est attelé ce mélangeur-distributeur. La base du corps 41 de l'agitateur 4 est reliée à plaque annulaire 43 elle-même reliée à une couronne de support et d'entraînement 50 formant le palier tournant 5, cette couronne 50 s'appuie sur une couronne 52 formant cra- paudine, portée par le fond 31 de la trémie 3. Ce fond 31 peut être une partie du châssis 1. A l'intérieur de cette couronne, l'ouverture li bre 31 reçoit le joint tournant 74, 75 servant à la commande couteaux 7. Intérieurement, la couronne dentée 51 engrène avec le pignon moteur 6 entraîné lui-même soit à partir du tracteur et de sa prise de force par l'arbre de transmission relié par exemple au renvoi d'angle 61 dont la sortie ver ticale porte 1e pignon 6. Les couronnes 50, 52 sont protégées une jupe 44 portée par la plaque 43 pour éviter la péné tration de produits. Il peut également s'agir d'un moteur hydraulique relié également au circuit hydraulique mais commandé séparé ment de la commande des actionneurs des couteaux. Les liaisons hydrauliques entre les vérins 3 et joint tournant portent la référence 731, celle reliant le joint tournant au distributeur 76 porte la référence 1 et celle reliant le joint tournant au circuit du tracteur, la référence 762. La figure 3 montre schématiquement l'installation couteau 7 sous la vis hélicoïdale 42. Le bord 421 est représenté par un cercle alors de manière préférentielle, et comme cela est d' leurs montré à la figure 1, la vis de l'agitateur a un contour ins- cri dans une enveloppe conique. Le couteau 7, tel que représenté à la figure 3, peut venir dans une position déployée ou une position retrac- tee. Si le sens de rotation de l'agitateur pour dé faire une balle de paille ou de foin et la hacher est celui indiqué par la flèche circulaire C, le couteau 7 est incliné préférence légèrement par rapport à la direction radiale pour réaliser un trait de coupe progressif. En position esca motée, le couteau disparaît à l'intérieur du contour 421 et n'agit plus sur les produits. La commande du couteau 7 se fait de préférence par le vérin hydraulique 73 logé à l'intérieur du corps cy lindrique 41 et alimenté comme cela a été indiqué ci-dessus. Selon une autre variante non représentée, les couteaux sont mobiles dans une glissière, la commande se fai sant également par des vérins. Que les couteaux soient pivotants ou coulissants, il est intéressant de les placer avec la tige de commande dans un logement formé par une double paroi fixée contre la surface intérieure de la vis 42 pour qu'ils n'accrochent pas les produits. La commande des couteaux permet également d'imprimer ceux-ci un mouvement oscillant, favorisant la coupe. De plus, en cas d'obstacle important, la détection de la pression dans le circuit hydraulique permet de commande l'escamotage des couteaux. Cela est également vrai en cas de bourrage. Le mouvement des couteaux est commandé par une commande prévue à la base du support de couteau. Cette com mande peut être actionnée manuellement par le côté ou l'arrière du véhicule à l'aide d'une manette. La figure 4 montre la partie inférieure de l'agitateur 4 équipé d'une ou plusieurs raclettes 80 en forme de pales, portées par le corps 41. Chaque raclette 80 com porte un axe 81 qui la porte de manière escamotable dans le corps 41 et entraîne la raclette en rotation. L'extrémité de l'axe 81 est reliée à un actionneur 82, par exemple un ac- tionneur hydraulique relié lui-même au distributeur 76 par le joint tournant 74, 75. La raclette 80 peut pivoter autour de son axe géométrique XlX1 grâce à son axe 81 commandé par l'actionneur et passer de sa position verticale ou légèrement inclinée telle que celle représentée dans une position rele vée c'est-à-dire pivotée d'environ 90 autour de son axe métrique XlX1. Dans cette position relevée la ou les raclettes 81 fonctionnent pratiquement comme les autres pales de l'agitateur ou du moins leur présence ne gène pas le mou vement de mélange et de brassage des produits, créé par l'agitateur. Inversement, en fin de distribution produits, lorsque trémie commence à se vider, ou est presque vide, il est intéressant de faire passer les raclettes en posi tion active pour conduire les produits vers l'ouverture à vo let 8 et assurer le débit constant, même en fin d'evacuation de la tremie. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Mélangeur-distributeur d'aliments pour bétail, comprenant un châssis portant - une trémie (3) pour recevoir la charge à mélanger et distribuer, - un agitateur (4) ayant un corps central (41) bordé sur sa periphérie extérieure par une surface en forme de filet de vis (42) muni de couteaux (7), cet agitateur (4), installé au fond (31) de 1a trémie (3), étant entraîné à partir d'un tracteur auquel est attelé le mélangeur-distributeur, - sortie de produits (8, 10) à la base de la trémie (3), caractérisé en ce que l'agitateur (4) comprend - un palier en forme de couronne dentée (5, 51) s'appuyant sur le châssis au fond (31) de la trémie (3), - un pignon d'entraînement engrenant avec la couronne du pa lier de l'agitateur (4) en laissant libre (31) le centre du palier, - des couteaux escamotables (7) portés par la vis (42) de l'agitateur (4), de manière réglable par rapport au contour de l'agitateur (4) entre une position déployée, active, et une position escamotée, inactive, - un moyen de commande de couteaux logé (71, 72, 73, 74) dans le corps (41) de l'agitateur (4). 2 ) Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les couteaux (7) sont montés pivotants (71) sous la surface de la vis (42) de l'agitateur (4). 3 ) Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (41) de l'agitateur (4) est en forme de tube bordé sa base par la couronne (50) formant le palier 5 muni de la denture (51). 4 ) Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que denture (51) du palier (5) est une denture intérieure. Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que pignon d'entraînement (6) de la denture (51) du palier 5) entraîné à partir du tracteur. Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que commande des couteaux (7) se compose d'au moins un vérin hydraulique (73) associé à un ou plusieurs couteaux (7), logé dans le corps de l'agitateur, et relié à un distributeur de commande (76) de fluide par un joint tournant (74, 75) à un circuit hydraulique, notamment le circuit hydraulique du tracteur. Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que bord extérieur 421 de la surface de la vis (42) de 'agitateur (4) s'inscrit dans une enveloppe conique. Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que couteaux (7) sont montés dans des logements réalisés sous surface en forme de vis (42). Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que couteaux sont coulissants dans des glissières portées surface en forme de filet de vis. Mélangeur-distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' a sa base, du côté du fond (31) de la trémie (3), l'agitateur est équipé d'au moins une raclette (80) solidaire en ro tation de l'agitateur et réglable entre une position active raclage du fond (31) et une position inactive. Mélangeur-distributeur selon la revendication , caractérisé en ce que raclette (80) est montée sur un axe (81) commandé par un actionneur (82) pour faire passer la raclette en position ac tive ou en position inactive.