Brevet FR2822638A1 — publié le 20021004

Domaine de l'invention La présente invention concerne une installation d'évacuation de litière ou de déchets de bêtes domestiques. Art antérieur On connaît déjà différents systèmes d'évacuation de litière. Il existe des systèmes d'évacuation à entraînement mécanique avec des racloirs effectuant des mouvements de va et vient dans une goulotte d'évacuation. Il est également connu selon la document GB 914 649 d'évacuer les déjections animales d'une étable par un rinçage à l'eau. Cette installation comporte une goulotte installée à l'arrière des emplacements de stabulation. Cette goulotte, couverte d'une grille, reçoit les déjections animales. Cette goulotte est éventuellement remplie d'eau. Elle est évacuée de façon périodique avec éventuellement un rinçage. Il existe également une installation d'évacuation pneumatique travaillant par aspiration. Dans ce cas, les points de chargement de la litière et des déchets se trouvent en amont de la machine soufflante ; la litière introduite dans le ou les points de chargement est aspirée pour être refoulée vers un point de collecte. Mais dans cette installation connue, la litière et les déchets traversent le ventilateur, ce qui en provoque une usure prématurée à la fois d'origine mécanique et d'origine chimique. Les ventilateurs, traversés par les déchets, s'usent rapidement au droit du corps. Ils utilisent en plus des roues ouvertes dont le rendement est relativement faible. Cette installation connue présente aussi l'inconvénient d'être sujette aux bourrages du fait de l'irrégularité des matières introduites dans l'installation, de la nature des matières et des quantités introduites à un instant donné ou du colmatage partiel des conduites. La présente invention a pour but de développer une installation permettant d'éviter ces inconvénients et de permettre d'assurer une évacuation rapide et sans risque de bourrage de déchets, notamment de la litière de bêtes domestiques. A cet effet, l'invention concerne une installation du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'elle comprend - une conduite de refoulement équipée en amont d'une machine souf- flante et débouchant en aval dans un emplacement de collecte, - des dispositifs de chargement répartis le long de la conduite de refou- lement pour y introduire les déchets à évacuer, - chaque dispositif de chargement se composant d'un caisson muni d'une entrée dans la conduite de refoulement et d'un clapet fermant l'entrée en position de non-utilisation et libérant celle-ci en position d'évacuation pour constituer un venturi au point d'entrée dans la con- duite, en position d'évacuation, pour entraîner les déchets par refoule- ment dans la conduite à l'aide de la veine d'air fournie par la machine soufflante. Cette installation pneumatique d'évacuation permet d'aspirer les déchets au droit de chaque dispositif de chargement par un effet de venturi créé à cet endroit. Contrairement à l'aspiration des déjections animales et des litières selon le principe des aspirateurs de déchets (équipements industriels, notamment pour l'aspiration de copeaux et de détritus au sens général) l'effet de soufflage combiné à l'effet de venturi au droit de l'introduction du mélange extrêmement irrégulier formé de matières solides comme la paille ou plus généralement de matières constituant les litières, combinées aux matières pâteuses et liquides agglutinées ou non à la paille, permet non seulement d'évacuer cette charge mais aussi d'entraîner les liquides par l'éventuel piston libre que forme la charge de litière introduite dans la conduite de refoulement et cela, malgré la section importante que cette conduite doit avoir pour véhiculer de telles charges encombrantes. Cet effet de piston mobile que peut produire la charge poussée dans la conduite assure aussi l'entraînement des matières pâteuses et liquides agglutinées éventuellement à la paroi du tube en nettoyant celle-ci. Cet effet de poussée qui comprime le fond de la charge et forme le piston ou bouchon est un effet diamétralement opposé à celui de l'aspiration selon la technique antérieure qui tendrait plutôt à ouvrir le bouchon en en détachant par aspiration les tiges de paille ou autres particules légères et qui ne permet pas le nettoyage des parois. Or, le nettoyage automatique des parois grâce à l'invention est d'autant plus important que l'accumulation de matière pâteuse sur les parois crée des obstacles très gênants après séchage favorisant de nouvelles agglutinations. Ainsi, de manière surprenante, la combinaison du soufflage et de l'effet de venturi au niveau de l'entrée dans la conduite d'évacuation de litière chargée de déjections animales permet une évacuation efficace de ces charges sans les inconvénients de bourrage ou d'absence de nettoyage de la conduite ou encore d'abrasion de la machine aéraulique. Enfin l'usure produite par le passage des déchets se limite pratiquement au frottement ou l'action chimique des déchets (solides, liquides ou pâteux) entraînés par le courant d'air dans la seule conduite de refoulement. Suivant une autre caractéristique avantageuse, - le clapet est monté pivotant autour d'un axe, transversal, divisant le clapet en deux parties, une partie formant couvercle et une partie for- mant venturi, - l'entrée du caisson est bordée sur le côté transversal amont par l'axe et le côté aval forme un appui de façon que la partie de couvercle du cla- pet ferme l'entrée en venant sur l'appui et l'autre partie formant venturi du volet vient sous la paroi du côté du caisson, l'ouverture du clapet se faisant par pivotement autour de son axe, la partie couvercle se relevant à l'extérieur de la conduite de refoulement et la partie venturi pénétrant dans la conduite d'évacuation. Dans le montage ci-dessus, il est particulièrement avantageux que la partie venturi du clapet possède un bord recourbé dans le sens de passage du fluide, c'est-à-dire de façon à diminuer de section dans le sens d'amont en aval lorsque cette partie venturi vient dans la section de la conduite de refoulement ou d'évacuation. Ces caractéristiques de l'invention sont particulièrement intéressantes car elles permettent de supprimer la saillie que représente la trémie d'entrée de chaque dispositif de chargement de façon à libérer l'accès sans créer d'obstacles, l'ensemble de l'installation étant alors enterré. Comme la partie du clapet formant couvercle repose sur un appui et que, pour l'ouverture, cette partie doit basculer vers l'extérieur de la conduite d'évacuation de refoulement, il n'y a aucun risque qu'un animal marchant sur le clapet ne risque de s'enfoncer dans le caisson et de se blesser. Comme d'autre part, la partie formant venturi est couverte et n'est pas accessible de l'extérieur, même si l'animal marche sur la partie couverte, il ne risquera pas d'enfoncer cette partie du clapet et de faire basculer l'ensemble du clapet dans le sens de l'ouverture. Ce n'est que par une action volontaire que l'on peut ouvrir le clapet pour l'utiliser pour l'évacuation ou autre. Cette réalisation particulièrement intéressante permet également d'augmenter la section de l'ouverture d'accès à la conduite d'évacuation puisque cette ouverture est fermée par le couvercle qui, pour dégager l'ouverture, se déplace vers l'extérieur de la conduite ; la surface de ce couvercle n'est donc nullement limitée par la surface disponible à l'intérieur de la conduite d'évacuation. De plus, cette partie du clapet venant à l'extérieur au moment du chargement dans la conduite d'évacuation, constitue à la fois un indicateur visible montrant le poste qui est utilisable et d'autre part, il constitue une partie de trémie ou une surface de guidage pour introduire plus facilement les produits encombrants dans la conduite au niveau du venturi. De façon avantageuse pour une bonne efficacité de l'évacuation, les dispositifs de chargement sont installés en ligne dans une seule conduite ou assemblage d'éléments de conduite de refoulement, sans embranchement, et un seul dispositif d'évacuation est utilisé à la fois. De manière particulièrement intéressante, le clapet pénètre dans la section de la conduite pour créer le venturi au droit du point de chargement. Le clapet, orienté dans le sens de circulation de l'air fourni par la machine soufflante, réduit la section de la conduite pour créer l'étranglement correspondant au venturi et en même temps une surface de guidage des déchets du caisson, en général en forme de trémie, jusque dans la conduite de refoulement. Les produits à évacuer arrivent ainsi dans le milieu de la veine d'air pour être efficacement accélérés et entraînés. Il est intéressant de constater que la section de la conduite est réduite à un seul endroit, situé en amont du point d'introduction des produits. Partout en aval de ce point toute la section de la conduite est disponible pour le passage des produits entraînés par la veine d'air. En sortie de la conduite de refoulement, l'emplacement de collecte est constitué par un caisson du type benne. Une fois la benne remplie, il suffit de transporter la charge vers le point de stockage des déchets ou dans les champs si la fumure peut être faite à ce moment. De façon intéressante, le clapet est monté pivotant à la base du boîtier qui est de préférence en forme de trémie. Un tel dispositif de prélèvement est avantageusement associé à un ou plusieurs emplacements de stabulation ou box. De façon avantageuse, l'installation comporte un moyen de commande associé à chaque dispositif de chargement pour n'autoriser l'ouverture que d'un seul dispositif de chargement à la fois. En d'autres termes, l'effet venturi est utilisé pour diminuer la pression de la conduite de refoulement jusqu'à permettre l'introduction des déchets. L'introduction se fait soit par effet gravitaire (P vent = P atm), soit par effet d'aspiration (P vent D'une manière particulièrement intéressante pour l'installation, le dispositif d'évacuation se compose d'un boîtier en forme de trémie et d'un tronçon de conduite dans lequel débouche la trémie, cet élément de tronçon étant muni de moyens de raccordement tels que des brides pour être relié à un tronçon en amont et un tronçon en aval de la conduite de refoulement. Cette réalisation du dispositif de chargement facilite non seulement les travaux de montage et d'installation mais également d'entretien puisqu'en cas de difficultés, il suffit d'enlever l'ensemble du tronçon pour le remplacer par un nouveau tronçon et le brancher à l'actionneur ou au moyen de commande mécanique ou électrique d'ouverture du clapet. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de l'installation pneumatique d'évacuation de litière ou de déchets de bêtes domestiques selon l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'un second mode de réalisation, - la figure 3 est une vue de détails de l'installation de la figure 2, - les figures 4A, 4B montrent un caisson d'un dispositif de chargement en position fermée (figure 4A) et en position ouverte (figure 4B). Description des modes de réalisation Selon la figure 1, l'installation pneumatique d'évacuation est destinée à équiper des emplacements de stabulation ou des box représentés schématiquement par des rectangles 1 en trait interrompu. Cette installation se compose d'une conduite de refoulement 2 formée de tronçons 20 terminés par des brides 21 pour l'assemblage. La conduite de refoulement 2 est munie à son côté amont d'une machine soufflante 3 entraînée par un moteur 4. Cette conduite de refoulement est munie à son côté amont d'une machine soufflant 3 entraînée par un moteur 4 et, le cas échéant, à son extrémité aval d'un diffuseur à axe droit ou courbé. Près de chaque emplacement ou groupes d'emplacements 1, il est prévu un dispositif de chargement 5 pour recevoir la litière et les déchets. Ce dispositif de chargement se compose d'un caisson 6 relié par une ouverture 7 à la conduite 2. L'ouverture 7 est fermée par un clapet 8 monté pivotant sur un axe 9 à la base du caisson 6 formant une trémie. Cet axe 9 est relié mécaniquement à un actionneur 10, par exemple un levier, mais aussi un actionneur motorisé tel qu'un moteur électrique, pneumatique ou hydraulique. L'actionneur 10 est lui-même relié à une commande 11 qui gère l'ensemble de l'installation. Les actionneurs 10 des différents dispositifs de chargement 5 sont associés pour qu'un seul dispositif de chargement soit ouvert à la fois pendant le fonctionnement. On évite ainsi les effets de refoulement et surtout le bourrage et la réduction de la puissance disponible. Cette limitation n'est pas gênante car les interventions de nettoyage sont en général faites par une seule personne qui travaille successivement à tous les emplacements de stabulation ou box pour chevaux. Chaque dispositif de chargement 5 est avantageusement constitué par le caisson 6 en forme de trémie, combiné à un tronçon de conduite 12 directement lié au caisson. Ce tronçon de conduite 12 est bordé de chaque côté de brides 13 pour son intégration et son assemblage aux autres éléments 20 de la conduite de refoulement 2. En position de fermeture, le volet est adapté au contour de la conduite et ne constitue pas un obstacle saillant dans la conduite de refoulement sur lequel les produits et déchets traversant la conduite risqueraient de s'accrocher. L'installation fonctionne de la manière suivante : Au départ, tous les dispositifs de chargement 5 sont fermés. On met en route la machine soufflante 3 puis on ouvre le clapet 8 du dispositif de chargement 5 qui sera utilisé. Le clapet 8 est bascule vers le bas comme cela est indiqué à gauche de la figure et vient en saillie dans la section de la conduite pour créer un point d'étranglement 14 qui génère, en aval de ce point d'étranglement, un effet d'aspiration de type venturi. Les déchets et notamment la litière (15) sont introduits dans la trémie 6, ces matières descendent et glissent le long du volet 8 pour arriver dans la veine de fluide qui les aspire et les entraîne. Comme en aval de ce dispositif de chargement les autres dispositifs 5 ne sont pas ouverts, la masse de matière ainsi entraînée par la veine d'air continue son chemin sans difficultés jusqu'à l'emplacement de collecte 16. A la fin de cette intervention on ferme le clapet 8 du dispositif 5 qui vient d'être utilisé et on passe au suivant. La figure 2 montre un second mode de réalisation d'une installation selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références augmentées de 100, et la description de ces éléments ne sera pas reprise, seule étant donnée la description des variantes. Par rapport au premier mode de réalisation, ce second mode de réalisation, ce second mode de réalisation se distingue essentiellement par la forme du clapet 108. Ce clapet 108 apparaît mieux dans les vues de détails des figures 3,4A, 4B. Selon la figure 3, le clapet 108 du caisson 106 installé dans la conduite d'évacuation de refoulement 102 est monté pivotant autour d'un axe transversal 109, cet axe étant transversal par rapport à la direction de circulation des fluides représentés par la flèche A et allant de la gauche vers la droite sous l'effet de l'air envoyé par la machine soufflante 103. Cet axe 109 divise en quelque sorte le clapet 108 en deux parties 108A, 108B. La partie 108A constitue un couvercle pour l'entrée 107 dans le caisson 106 et la partie 108B forme un venturi lorsque le clapet est en position ouverte. La figure 3 montre le clapet 108 en position fermée dans la partie gauche et en position ouverte dans la partie droite. L'entrée du caisson 106 est bordée, du côté transversal amont, par l'axe 109. Ce côté de l'entrée 107 du caisson 106 est constitué par une paroi 107B et du côté aval, par un appui 107A. dans la position de fermeture du clapet 108, la partie venturi 108B se trouve logée sous la partie amont 107B du bord de l'ouverture 107 et la parie couvercle 108B vient sur l'appui 107A. de la sorte, si un animal marche sur la partie formant couvercle 108A, il ne risquera pas d'ouvrir le clapet du fait de l'appui de celui-ci. Pour ouvrir le clapet, il faut agir en sens opposé. L'animal ne risque pas non plus de marcher sur la partie formant venturi 108B puisque celle-ci est couverte par le bord 107B de l'ouverture 107. On a ainsi une sécurité absolue pour le passage des animaux lorsque le clapet est fermé. Le clapet, et plus généralement le cais- son, ne comportant pas de trémie, il n'y a pas d'obstacle à la circulation. Cela peut être utilise également pour le passage d'engins. La partie droite de la figure 3 montre le clapet 108 en position d'ouverture. dans cette position, par sensiblement verticale ou même au-delà de la position verticale, la partie 108A formant couvercle est relevée et vient en saillie à l'extérieur de la conduite 102 alors que la partie formant venturi 108B pénètre dans la section de la conduite 102 et forme effectivement un venturi. Pour favoriser l'effet de venturi, il est intéressant que le bord avant 108C de la partie de venturi 108B soit recourbée dans le sens de passage des fluides (flèche A). Cette figure montre également que l'ensemble de l'installation est entouré ou escamoté sous le niveau 100 de l'installation de stabilisation ou, plus généralement, sous le niveau sur lequel circulent les animaux et les engins. Les figures 4A, 4B montrent de manière séparée un caisson 106 avec le clapet 108 en position fermée à la figure 4A et en position ouverte à la figure 4B. REVENDICATIONS 1 ) Installation d'évacuation de la litière de bêtes domestiques caractérisée en ce qu'elle comprend - une conduite d'évacuation (2) équipée en amont d'une machine souf- flante (3,4) et débouchant en aval dans un emplacement de collecte (16), - des dispositifs de chargement (5) répartis le long de la conduite de re- foulement (2) pour y introduire les déchets à évacuer, - chaque dispositif de chargement (5) se composant d'un caisson (6) mu- ni d'une entrée (7) dans la conduite de refoulement (2) et d'un clapet (8) fermant l'entrée (7) en position de non-utilisation et libérant celle-ci en position d'évacuation pour constituer un venturi (14) au point d'entrée dans la conduite (2), en position d'évacuation, pour entraîner les dé- chets (15) par refoulement dans la conduite (2) à l'aide de la veine d'air fournie par la machine soufflante (3,4). 2 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que - le clapet (108) est monté pivotant autour d'un axe (109), transversal, divisant le clapet (108) en deux parties (108A, 108B), une partie for- mant couvercle (108A) et une partie formant venturi (108B), - l'entrée (107) du caisson (106) est bordée sur le côté transversal amont (107B) par l'axe (109) et le côté aval (107A) forme un appui de façon que la partie de couvercle (108A) du clapet ferme l'entrée (107) en ve- nant sur l'appui (107A) et l'autre partie formant venturi (108B) du volet vient sous la paroi du côté (107B) du caisson, l'ouverture du clapet (108) se faisant par pivotement autour de son axe (109), la partie couvercle (108A) se relevant à l'extérieur de la conduite de refoulement et la partie venturi (108B) pénétrant dans la conduite d'évacuation (102). 3 ) Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie venturi (108B) est terminée par un bord recourbé (108C) dans le sens du passage du fluide. 4 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (8) pénètre dans la section de la conduite pour créer un venturi au droit du point de chargement (7). 5 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet (8) est monté pivotant (9) dans le caisson (6). 6 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le caisson (6) est en forme de trémie. 7 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de commande (11) associé à chaque dispositif de chargement (5) pour n'autoriser l'ouverture que d'un seul dispositif de chargement à la fois. 8 ) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de chargement (5) comporte un tronçon de conduite (11) destiné à être branché sur les tronçons amont et aval (20) de la conduite de refoulement (2).