Brevet FR2851416A1 — publié le 20040827

La présente invention concerne d'une manière générale une machine mélangeuse distributrice en particulier de produits pour l'alimentation du bétail, comprenant notamment de la paille et/ou du fourrage. Ce type de machine mélangeuse décrite notamment dans le document US5 3, 672,640, est formée d'une benne ouverte sur le dessus; cette benne renferme un rotor de grand diamètre qui s'étend longitudinalement entre les parois d'extrémités et qui est partiellement enveloppé par un fond arrondi en forme d'auge. Ce rotor brasse et mélange les produits qu'il transfère au fur et à mesure sur une vis sans fin disposée latéralement, parallèlement audit rotor, et dont le diamètre est de 3 à 4 fois plus petit 10 que celui de ce dernier. Cette vis latérale s'étend également entre les deux parois d'extrémités de la benne et elle est également enveloppée partiellement par un fond en forme d'auge; elle réalise un mouvement longitudinal continu de déplacement des produits d'un bout à l'autre de la benne en allant vers l'extrémité de cette dernière o se situe l'orifice de distribution, 15 de sorte que, lorsque cet orifice est fermé par une trappe appropriée, les produits sont déplacés dans la benne, en circuit fermé, et sont brassés grâce au rotor de mélange. Ce type de machine effectue seulement le mélange des produits pour l'alimentation du bétail. Un autre type de machine a donc été développé afin de pouvoir effectuer en 20 plus le déchiquetage et/ou la découpe des produits du genre foin ou paille par exemple. Ainsi, le document EP-498 543 décrit une machine du type de celle décrite précédemment, comprenant une fonction de découpe des produits grâce à la présence d'une vis de transfert et de découpe, qui permet d'incorporer des produits du genre foin 25 ou paille dans la benne. Cette vis de transfert dont le diamètre est sensiblement le même que celui de la vis de mélange précitée, est disposée au-dessus de cette dernière, tournant dans le même sens mais avec un pas d'hélice inversé. Elle comporte sur sa périphérie, des couteaux qui permettent d'entraîner et de découper le foin ou la paille. On peut alors 30 obtenir un produit alimentaire constitué de brins découpés de paille ou de foin mélangés avec de la poudre ou des granulés de natures diverses. De telles machines associent une fonction de mélange des produits à une fonction de découpe de ces derniers. Des machines mélangeuses distributrices de produits pour l'alimentation de bétail semblables à celle du document EP-498 543 sont également décrites dans les documents FR-2 820 952 et FR-2 820 953. L'introduction des produits dans ces machines se fait par une ouverture 5 supérieure généralement de faible dimension, par exemple une trémie, et il est pratiquement impossible d'introduire par cette ouverture une grosse balle de fourrage entière, en particulier une balle cylindrique. En effet, ces balles de fourrage de forme cylindrique ont un poids généralement de 250 à 600 kilos, voire plus. Il faut donc, avec ces machines, casser la balle avant d'introduire le fourrage par fourchée de 80 kilos 10 maximum. Les machines mélangeuses distributrices peuvent accepter des charges de fourrage en brins longs de l'ordre de 350 kilos ou même plus et, un chargement par fourchée maximale de 80 kilos du fourrage de la balle s'avère une opération longue et fastidieuse. La présente invention a donc pour objet une machine mélangeuse distributrice de produits pour l'alimentation du bétail qui remédie aux inconvénients de l'art antérieur et en particulier qui permet d'introduire et de traiter avec la machine des balles entières de fourrage, en particulier des balles cylindriques. Les buts ci-dessus sont atteints par une machine mélangeuse distributrice de 20 produits en particulier pour l'alimentation du bétail comprenant notamment de la paille et/ou du foin, laquelle machine est constituée d'une benne munie d'un fond qui s'étend entre des parois latérales et des parois d'extrémités, lequel fond enveloppe partiellement d'une part, un rotor de mélange de grand diamètre s'étendant longitudinalement jusqu'aux parois d'extrémités, et d'autre part, une vis sans fin de 25 distribution, s'étendant parallèlement audit rotor pour déplacer lesdits produits d'une extrémité à l'autre du fond, en allant vers un orifice de distribution qui est aménagé dans l'une desdites parois latérales à proximité d'une des parois d'extrémités de la benne, et, disposée longitudinalement au-dessus de la vis de distribution, une vis de transfert qui, d'une part, déplace les produits longitudinalement de la benne dans un 30 sens inverse à celui induit par la vis de distribution et qui, d'autre part, comporte des moyens pour déchiqueter et/ou découper les produits, laquelle machine comporte en outre un dispositif de chargement ménagé dans une paroi latérale de la benne, ledit dispositif étant apte à recevoir le produit en particulier sous forme d'une balle entière et à l'amener au contact de la vis de transfert. Selon une réalisation préférée de l'invention, le dispositif de chargement comprend une porte articulée sur la paroi latérale de la benne et un moyen de commande, le moyen de commande assurant le déplacement de la porte depuis une première position d'ouverture dans laquelle la balle entière peut être chargée sur la 5 porte et une seconde position de fermeture dans laquelle pratiquement la totalité de la balle a été déchiquetée et/ou découpée par la vis de transfert et inversement. Le moyen de commande est de préférence un vérin hydraulique fixé sur la paroi latérale. Le vérin peut être un vérin à déplacement pas à pas ou continu et il peut être commandé automatiquement ou manuellement. Dans des modes de réalisation particuliers pouvant être pris isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles et présentant chacune des avantages spécifiques: - la porte comprend une surface de réception de la balle de fourrage de forme arquée; - la porte comporte des flancs latéraux en écaille sur tout ou partie de ses côtés; - la porte est disposée à proximité de la paroi d'extrémité arrière de la benne, c'est-àdire la paroi d'extrémité la plus éloignée de l'orifice de distribution; - la porte est une porte de grande dimension s'étendant depuis un endroit situé à proximité de la paroi d'extrémité arrière de la benne jusqu'à proximité de l'orifice de distribution; - la porte articulée est une porte étroite, s'étendant depuis un endroit situé à proximité de la paroi d'extrémité arrière, et d'une largeur un peu supérieure à la largeur classique d'une balle de fourrage, correspondant par exemple environ à un tiers de la longueur totale de la benne; - la machine comprend un peigne à contre-couteaux coopérant avec la vis de transfert 25 en vue du déchiquetage etiou découpage du produit; - le peigne à contre-couteaux comporte des contre-couteaux escamotables et/ou oscillants; - la vis de transfert comprend une première partie ayant un premier pas de vis s'étendant depuis une première des parois d'extrémité de la benne opposée à l'orifice 30 de distribution et une seconde partie ayant un second pas de vis opposé au premier qui s'étend dans le prolongement de la première partie jusqu'à une seconde des parois d'extrémités, la zone de jonction desdites première et seconde parties étant située en regard de la porte articulée; - la vis de transfert comprend un moyen constitué de deux éléments tronconiques 35 inversés accolés par leur grande base, disposé entre ses première et seconde parties à pas inversé pour empêcher l'enroulement du produit autour de ladite vis et assurer son évacuation; le moyen en question constitué des deux éléments tronconiques inverses est avantageusement disposé sur l'axe médian de la porte articulée; - la vis de transfert comprend en regard de la porte articulée un rotor de déchiquetage et/ou démêlage comportant une série de disques dentés; - le rotor de déchiquetage est séparé du reste de la vis de transfert par un élément tronconique. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins, donnés à titre indicatif, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue arrière schématique, en coupe transversale, d'une réalisation d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention, avec une balle de fourrage cylindrique disposée sur la porte articulée de chargement, dans sa position d'ouverture; - la figure 2 est une vue arrière schématique, en coupe transversale, de la machine 15 mélangeuse distributrice de la figure 1 avec la porte articulée de chargement dans sa position de fermeture; - la figure 3 est une vue schématique de dessus, d'une première réalisation d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention comportant une porte articulée de chargement de grande largeur; - la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une seconde réalisation d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention comportant une porte articulée de chargement étroite; - la figure 5 est une vue schématique de dessus d'une troisième réalisation d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention avec une porte articulée de 25 chargement étroite; et - la figure 6 est une vue en bout de la partie de la vis de transfert située en regard de la porte articulée de chargement de la machine de la figure 5. Dans la description qui suit, ainsi que sur les dessins et afin de leur apporter plus de concision et de clarté, les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour 30 désigner des organes ou objets identiques d'une machine mélangeuse distributrice de produits pour l'alimentation du bétail. La machine présentée est du type de celle qui est décrite dans le document EP498 543 précité, et les parties utiles à la compréhension de l'invention sont détaillées ci-après. Une machine selon l'invention est décrite sur les figures 1 à 3 et comprend une benne 1 en forme de cuve délimitée par un fond 2, des parois latérales 3 et 4 et des parois d'extrémité arrière 5 et avant 6. Le fond 2 comprend deux parties 2a et 2b en forme d'auge de rayons différents. 5 Le rayon de la partie 2b est de l'ordre de 3 à 4 fois inférieur à celui de la partie 2a et ces deux parties se rejoignent en formant une arête 2c. Le fond 2a constitue l'enveloppe partielle d'un rotor de mélange 7 qui s'étend longitudinalement entre les parois d'extrémité 5 et 6. La partie 2b du fond 2 enveloppe partiellement une vis 8 qui s'étend parallèlement au rotor de mélange 7. Cette vis 8 a un diamètre qui est de 3 à 4 10 fois inférieur à celui du rotor 7 et sa périphérie supérieure se situe sensiblement au même niveau que l'axe du rotor 7. Une seconde vis 9, dite vis de transfert, s'étend au-dessus de la vis 8, parallèlement, et cette vis a un diamètre qui correspond sensiblement à celui de la vis 8. Le rotor 7 réalise un brassage et le mélange des produits disposés dans la benne 1. Il propulse les produits vers la vis 8. Cette vis 8 déplace les produits d'une extrémité à l'autre de la benne, de l'arrière vers l'avant par exemple pour effectuer un recyclage et un mélange en circuit fermé. Cette vis 8 permet également de réaliser la distribution du produit par l'intermédiaire d'un orifice 10 ménagé au niveau du fond 2b 20 et de la paroi 3 de la benne 1. La vis supérieure de transfert 9 tourne dans le même sens que la vis de mélange 8, mais le pas de son hélice est inversé. Cette vis 9 réalise un transfert des produits de l'avant vers l'arrière, par exemple à l'inverse de la vis 8, pour faire circuler les produits dans la benne et améliorer le mélange. Cette machine permet de réaliser le mélange d'aliments de toute sorte et elle peut aussi recevoir des produits du genre paille ou foin. La vis de transfert 9 est équipée de couteaux 11 qui coopèrent avec des dents 12 formant des contre-couteaux disposées sur un support 13 faisant office de poutre mobile. Bien que la section de cette poutre soit représentée carrée, elle peut avoir 30 toute autre forme et par exemple être ronde. La poutre 13 peut être actionnée au moyen du vérin 14 et d'une biellette 15, d'une position dite " active ", représentée à la figure 1, position dans laquelle les couteaux 11 coopèrent avec les dents 12 disposées sur la poutre 13 et une position dite " inactive " représentée à la figure 2, dans laquelle les contre-couteaux 12 ne 35 coopèrent plus avec les couteaux 11, et inversement. La poutre 13 est située dans la benne 1 sensiblement à l'intersection d'un plan vertical tangent, à la périphérie de la vis de transfert 9, du côté du rotor de mélange 7 et d'un plan horizontal tangent à la périphérie supérieure de ladite vis de transfert 9. Comme cela est connu en soi, les couteaux 11 de la vis de transfert sont, de 5 préférence, en forme de section et disposés par couples, formant ainsi un Vé, chaque couple coopérant avec une dent 12, en forme de Vé complémentaire. On notera ici que la poutre 13 qui porte les contre-couteaux 12, et ses moyens de manoeuvre 14, 15, peuvent être montés sur un bâti articulé autour de l'axe de la vis de transfert 9, ledit bâti étant muni de ses propres moyens de manoeuvre du type vérin. 10 On obtient ainsi un ensemble " oscillant " qui offre la possibilité de faire varier le positionnement " actif " des contre-couteaux 12 sur un secteur circulaire, de manière à permettre l'adaptation du secteur de coupe de la balle B selon les besoins. Selon l'invention, la benne 1 comporte une porte articulée 20 qui permet le chargement d'une balle entière de fourrage B. notamment cylindrique, aménagée dans 15 la paroi latérale 3 de la benne à proximité de laquelle se trouve la vis de transfert 9. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la porte 20 est fixée à une première de ces extrémités, au moyen d'une charnière 21, à la partie 2b du fond de la benne 1. L'axe de la charnière 21 est parallèle à l'axe de la vis de transfert 9. Un vérin 22 est réuni à pivotement par une première de ses extrémités à un flasque 23 lui-même solidaire de 20 la partie 2b du fond 2 de la benne, cependant que l'extrémité libre du piston 24 du vérin 22 est réuni à pivotement à la porte 20. Le piston 22 peut être un piston hydraulique ou pneumatique, actionné manuellement ou automatiquement. Il peut avoir un fonctionnement continu ou pas à pas. Comme le montrent les figures 1 et 2, la porte de chargement articulée latérale selon l'invention a de préférence une forme arquée pour 25 bien maintenir la balle, en particulier une balle cylindrique. Cette forme arquée de la porte a également un rôle de canalisation et de recyclage du produit dans la benne, lorsqu'elle est en position fermée. Lorsque la porte 20 est dans sa position d'ouverture, on peut y placer une balle entière de fourrage B. Ensuite, une fois la machine mise en route, on fait pivoter la 30 porte 20 dans le sens de la flèche AA. Sous l'action de la vis de transfert 9, le fourrage est déchiqueté et découpé progressivement puis mélangé avec d'autres produits notamment par le rotor 7, et acheminé vers l'orifice de distribution 10 au moyen du rotor 7 et de la vis 8. Le pivotement de la porte 20 sous l'action du vérin 22 se poursuit jusqu'à ce 35 que la totalité de la balle ait été déchiquetée et que ladite porte se trouve dans sa position finale de fermeture représentée à la figure 2. Dans cette position, la porte 20 constitue une partie de la paroi latérale 3 de la benne 1. Le déplacement de la porte articulée 20 au moyen du vérin 22 peut être réglé de manière à régler le débit de coupe de la balle. Comme le montrent les figures 1 et 2, la benne 1 peut être montée sur un châssis à roues 16. Un élément d'attelage 17 (figure 3) peut être prévu à l'extrémité avant de la benne permettant ainsi son attelage à un tracteur. En se référant à la figure 3, on remarque que la porte articulée de chargement a une largeur relativement importante. En effet, dans cette réalisation, la porte articulée 20 s'étend dans la paroi latérale 3 de la benne 1 d'un endroit proche de la paroi d'extrémité arrière 5 jusqu'à proximité de l'orifice de distribution 10. Ce type de porte large peut autoriser la réception de plusieurs balles de fourrage juxtaposées; elle permet également le chargement de grandes quantités de produits en vrac, et aussi l'utilisation de godets de chargement de 15 grande largeur. Egalement, sur la figure 3, on a représenté une première réalisation d'une vis de transfert 9. La vis de transfert 9 représentée sur cette figure est une vis comportant deux parties 9a, 9b séparées par un élément 18 constitué de deux cônes inversés accolés par leur plus grande base. La première partie 9a de la vis de transfert 9, qui 20 constitue la majeure partie de cette vis, s'étend depuis l'élément de séparation 18 jusqu'à l'extrémité de la vis située près de la paroi d'extrémité avant 6 de la benne 1. La partie 9b s'étend elle depuis l'élément de séparation 18 jusqu'à proximité de la paroi d'extrémité arrière 5 de la benne. Les parties 9a et 9b ont des hélices de pas inverses. L'emploi d'une vis de transfert 9 à deux parties de pas contraires permet 25 d'éviter l'accumulation du produit au niveau de la paroi d'extrémité 5 de la benne; et l'élément de séparation 18 en forme de deux cônes assemblés par leur grande base permet d'éviter l'enroulement du fourrage sur la vis au niveau de la jonction des deux parties de vis 9a et 9b, les deux éléments coniques correspondants assurant l'évacuation du fourrage vers le rotor de mélange 7. Sur la figure 3, on a également représenté schématiquement les flancs latéraux 20' en écailles de la porte 20. Ces flancs 20' en écailles assurent le maintien du produit sur la porte 20; ils se présentent sous la forme de plaques métalliques assemblées et articulées entre elles pour permettre leur déployage et leur repliage en fonction des mouvements de la porte articulée. La figure 4 est une vue de dessus d'une autre réalisation de la benne selon l'invention. La benne 1 de la figure 4 diffère essentiellement de celle décrite précédemment en ce que la porte articulée latérale 20 est de conception étroite. Cette porte 20 toujours située à proximité de la paroi d'extrémité arrière 5 de la benne ne 5 s'étend que sur une courte distance, légèrement supérieure à la largeur classique d'une balle de fourrage B, et ici approximativement égale au tiers de la longueur totale de la benne 1. Par ailleurs, la vis de transfert 9 dans cette réalisation est légèrement modifiée par rapport à celle décrite précédemment en liaison avec la figure 3. Dans cette réalisation, l'élément de séparation 18 des parties de vis 9a et 9b est disposé 10 sensiblement sur l'axe médian XX de la porte 20. Il est en outre pourvu à sa périphérie de couteaux 19 semblables aux couteaux 11 décrits précédemment pour qu'il participe à l'action de déchiquetage et/ou de découpe. Ici encore, l'élément de séparation 18 évite l'enroulement du fourrage sur la vis 9 et assure l'évacuation du fourrage vers le rotor de mélange 7. D'autre part, les deux 15 parties de vis 9a et 9b de pas contraire, séparées par cet organe 18 centré sur l'axe médian XX de la porte 20, permettent d'équilibrer les forces de déplacement longitudinales de la balle B; la balle B est en conséquence correctement centrée en permanence sur la porte 20. La figure 5 est une vue de dessus d'une autre réalisation de la benne 1 selon 20 l'invention. Cette réalisation diffère essentiellement de la réalisation de la figure 4 par la vis de transfert 9 utilisée. La vis de transfert 9 est ici une vis de transfert en deux parties séparées par un seul élément tronconique 18, en une partie 9a semblable à celle de la vis de la figure 4 et une partie 9b constituant un rotor de déchiquetage et/ou démêlage. Comme on le voit sur cette figure 5, la partie de démêlage 9b est située en regard de la porte de chargement 20 et s'étend pratiquement sur la totalité de la largeur de cette porte. Cette partie de démêlage 9b, comme on le voit sur les figures 5 et 6, se compose d'une âme cylindrique 30 supportant une série de disques 31 espacés les uns des autres (généralement de 200 mm) portant à leur périphérie plusieurs couteaux 30 32 qui peuvent être analogues aux couteaux 11 précités. Entre ces disques 31, sont disposées une ou plusieurs palette(s) 33 assurant l'éjection du produit. Comme le montrent les figures 5 et 6, les couteaux 32 des disques 31 coopèrent avec des dents 12 de la poutre porte-couteaux 13. L'élément tronconique de séparation 18 est accolé par sa plus grande base à un disque 31 et assure la même fonction que précédemment, en ce sens qu'il évite l'enroulement du fourrage sur la vis 9 en assurant son évacuation vers le rotor 7. - REVENDICATIONS 1.- Machine mélangeuse distributrice en particulier de produits pour l'alimentation du bétail comprenant notamment de la paille et/ou du foin, laquelle machine est constituée d'une benne (1) munie d'un fond (2) qui s'étend entre des 5 parois latérales (3, 4) et des parois d'extrémités arrière et avant (5, 6), lequel fond (2) enveloppe partiellement d'une part, un rotor de mélange (7) de grand diamètre s'étendant longitudinalement jusqu'aux parois d'extrémités (5, 6) et, d'autre part, une vis sans fin de distribution (8) s'étendant parallèlement audit rotor (7) pour déplacer lesdits produits d'une extrémité à l'autre du fond (2), en allant vers un orifice de 10 distribution (10) qui est aménagé sur l'une desdites parois latérales à proximité d'une des parois d'extrémités de la benne, et, disposée longitudinalement au-dessus de la vis de distribution (8), une vis de transfert (9) qui, d'une part, déplace les produits longitudinalement dans la benne (1) dans un sens inverse à celui induit par la vis de distribution (8) et qui, d'autre part, comporte des moyens (11) pour déchiqueter et/ou 15 découper les produits, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de chargement en produit (20) ménagé dans une paroi latérale (3) de la benne (1), ledit dispositif (20) étant apte à recevoir le produit en particulier sous forme d'une balle entière (B) et à l'amener au contact de la vis de transfert (9). 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un 20 dispositif de chargement (20) apte à recevoir des balles entières de produit (B) dont le poids est de l'ordre de 250 à 600 kg, voire plus. 3.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de chargement comprend une porte articulée (20) sur la paroi latérale de la benne (1) autour d'une charnière (21) parallèle à l'axe de la 25 vis de transfert (9), et un moyen de commande (22), le moyen de commande (22) assurant le déplacement de la porte (20) depuis une première position d'ouverture dans laquelle le produit en particulier sous forme de balle entière (B) peut être placé sur la porte et une seconde position de fermeture dans laquelle pratiquement la totalité de la balle a été déchiquetée et/ou découpée par la vis de transfert (9) et inversement. 30 4.- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de commande (22) est un vérin hydraulique. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la porte (20) comprend une surface de réception de la balle (B) de forme arquée. 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la porte (20) comporte des flancs latéraux (20') en écailles sur tout ou partie des côtés de la porte. 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la porte (20) est disposée à l'extrémité arrière de la benne (1) . 8.- Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que la porte (20) s'étend depuis la paroi d'extrémité arrière (5) de la benne (1) jusqu'à l'orifice de distribution (10). 9.- Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que la porte (20) est 10 une porte étroite dont la largeur est légèrement supérieure à la largeur d'une balle de fourrage (B). 10.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un peigne à contre-couteaux (12, 13) coopérant avec la vis de transfert (9) en vue du déchiquetage et/ou découpage du produit. 11.- Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le peigne à contre-couteaux (12, 13) comporte des contre-couteaux escamotables et/ou oscillants. 12.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la vis de transfert (9) comprend une première partie (9a) ayant une premier pas de vis s'étendant depuis une première des parois d'extrémités 20 prolongée par une seconde partie (9b) ayant un second pas de vis opposé au premier s'étendant jusqu'à une seconde des parois d'extrémité, la zone de jonction desdites parties (9a) et (9_) étant située en regard de la porte (20). 13.- Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que la vis de transfert (9) comprend un moyen (18) constitué de deux éléments tronconiques 25 inversés accolés par leur grande base, disposé entre la première et la seconde partie (9a, 9b) de la vis de transfert (9) pour empêcher l'enroulement du produit autour de ladite vis (9) et assurer son évacuation. 14.- Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le moyen (18) est centré sur l'axe médian XX de la porte (20). 15.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la vis de transfert (9) comprend en regard de la porte (20) un rotor de déchiquetage et/ou démêlage (9b) comportant une série de disques dentés (31). 16.- Machine selon la revendication 15, caractérisée en ce que le rotor de déchiquetage et/ou démêlage (9b) est séparé du reste de la vis de transfert par un 35 élément tronconique (18). 17.- Machine selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'élément tronconique (18) est accolé par sa grande base à un disque (31).