Brevet FR2965143A1 — publié le 20120330

Dispositif de transport et/ou d'épandage de liquide. 1 DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine du transport et de l'épandage/pulvérisation de liquide. L'invention concerne plus particulièrement le domaine de l'épandage de divers composés sur et dans le sol. Encore plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de transport et d'épandage également connu sous le nom de tonnes à lisier. Les tonnes à lisier sont généralement utilisées pour permettre l'épandage des déjections des animaux élevés dans les exploitations agricoles. Les machines agricoles actuelles, et plus particulièrement les machines qui sont destinées à être tractées, sont de plus en plus volumineuses. En effet, les exploitations agricoles disposent de surface d'exploitation de plus en plus grande et il est nécessaire, pour l'exploitant ou l'entrepreneur, de disposer de machines qui permettent un traitement des surfaces d'exploitation de plus en plus rapide. Ainsi, les exploitants requièrent des machines de plus en plus grandes qui permettent le traitement de surfaces importantes en un minimum de temps. Un corollaire de cette exigence est l'augmentation de la taille et du poids des machines agricoles en vue d'augmenter la capacité de traitement des surfaces d'exploitation. 2 SOLUTIONS DE L'ART ANTERIEUR En l'état actuel, une tonne à lisier se présente sous la forme d'une cuve dont le volume, la taille (hauteur, longueur, largeur) varie en fonction de la capacité souhaitée. La cuve est un cylindre métallique galvanisé ou peint. La cuve est conforme aux normes édictées par la commission européenne relative aux équipements sous pression. Ainsi la pression de service cuve est de 1 bars. La pression d'épreuve de la cuve est de 1,43 bars. L'épaisseur de l'acier composant la cuve est d'environ 1 centimètre. En règle générale, la cuve intègre également un châssis, Ce châssis permet le montage des essieux sous la cuve. Le châssis permet également le montage et l'assemblage des divers éléments connexes de la cuve : un bras de pompage, un compresseur, une rampe d'éclairage, des garde-boue, ainsi que tous les autres équipements nécessaires à la mise en oeuvre de la tonne à lisier. Un des problèmes posés par les tonnes à lisier actuelles est le poids. En effet, l'utilisation massive d'acier de construction de la tonne à lisier entraîne une augmentation significative du poids de l'ensemble. Or, l'augmentation du poids est réalisée au détriment du volume utile de la cuve. En effet, le poids total à charge de la tonne à lisier est limité. Il est nécessaire de ne pas dépasser un point limite de 32 tonnes. Or, les normes en vigueur imposent l'utilisation de plus en plus d'équipements supplémentaires qui s'adjoignent à la tonne à lisier proprement dite Ainsi il est obligatoire, dans certains cas de figures, de disposer d'enfouisseur pour éviter que le lisier ne soit répandu à l'air libre sur le champ. L'utilisation d'un tel appareil d'enfouissement entraîne un poids supplémentaire non négligeable. Il existe donc un besoin de fournir des dispositifs de transport et épandage 15 qui soient plus légers pour permettre de transporter plus de liquides ou d'effluents tout en respectant les normes en vigueur.. 3 RESUME DE L'INVENTION L'invention ne pose pas ces problèmes liés aux tonnes à lisier de l'art antérieur. En effet, l'invention concerne un dispositif de transport et/ou 20 d'épandage de liquide caractérisé en ce qu'il comprend : - un châssis modulaire, comprenant une pluralité de moyens de déplacement dudit dispositif ; - une structure modulaire de support ; - une cuve en matériau composite, fixée sur ledit châssis modulaire ; et 25 - un bras de pompage fixé sur la partie supérieure de ladite structure modulaire de support, permettant le pompage dudit liquide dans ladite cuve ; de sorte que l'ensemble constitué dudit châssis modulaire et de ladite structure modulaire de support réceptionne les efforts mécaniques dudit 30 bras de pompage. Ainsi, l'invention permet d'augmenter la capacité de la cuve en effectuant une réduction du poids de celle-ci. En effet, le report des efforts mécaniques sur la structure modulaire de support permet d'assurer que le bras de pompage peut être utilisé avec autant de praticité qu'au préalable. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le dispositif est une tonne à lisier. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite structure modulaire de support est montée à l'arrière dudit châssis modulaire. Ainsi, il est plus aisé de connecter des éléments d'épandage ou d'évacuation au dispositif. En effet, les dispositifs d'épandage (comme les enfouisseurs, les rampes à pendillards ou les rampes à palette) ou d'évacuation (tuyaux, lances) sont généralement connectées à l'arrière du dispositif pour permettre l'épandage pendant que le dispositif est en mouvement. Dans le cas où le dispositif de l'invention est utilisé pour arroser un champs ou une autre surface (par exemple en cas d'incendie) la connexion est également facilitée. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite structure modulaire de support comprend en outre un compresseur, une valve de sécurité, un réservoir d'huile, un débitmètre, une vanne de régulation, une pluralité de blocs hydrauliques, une pluralités de boîtiers électriques. Ainsi, les inventeurs ont astucieusement concentré en un seul endroit, c'est-à-dire dans la structure modulaire de support, les éléments qui concourent au fonctionnement du dispositif. La maintenance du dispositif est donc facilitée. I1 n'est en effet plus nécessaire d'intervenir à divers endroits du dispositif pour réparer celui-ci. De plus, il est plus aisé de procéder au remplacement d'une pièce, voire de l'ensemble de la structure modulaire de support. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la cuve comprend une pluralité de cuves modulaires connectables entre elles. Ainsi, il est aisé de réparer une cuve endommagée, voir de la remplacer, sans entraîner une indisponibilité trop importante du dispositif. 4 LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 présente un châssis modulaire d'un dispositif de transport/épandage dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 illustre une structure modulaire de support dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 illustre un bras de pompage, dit « bras tourelle » dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 illustre une cuve en matériau composite dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 illustre le montage de la structure modulaire sur le châssis modulaire dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 illustre le montage du bras de pompage sur la structure modulaire dans un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 illustre le montage de la cuve en matériau composite sur l'ensemble formé du châssis modulaire, de la structure modulaire et du bras de pompage. 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 5.1 Rappel du principe de l'invention L'invention propose la substitution de l'acier dans la construction du dispositif de transport et/ou d'épandage. Plus particulièrement, l'invention propose l'utilisation d'une matière plus légère pour la construction de la cuve servant à transporter les liquides dans le dispositif de transport et/ou d'épandage. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la cuve est réalisée en matériau composite. Dans ce mode de réalisation, la cuve en matériau composite pèse 1,1 tonne (mille cent kilogrammes). Ce poids est 68% inférieur au poids usuel d'une cuve équivalente en acier (c'est-à-dire 3,5 tonnes). Plus particulièrement, la cuve peut être réalisée en polyester insaturé allié à des fibres de verre. Ainsi, l'utilisation d'une cuve en matériau composite permet de diminuer de manière drastique le poids de l'ensemble. Corrélativement, pour un poids identique au poids d'une cuve en acier, le volume de la cuve en matériau composite est augmenté de l'ordre de 3 milles litres (3000 litres). Il est donc possible, dans ce mode de réalisation de l'invention, d'avoir un volume et un poids de chargement plus important. Cependant, l'utilisation de matériau composite n'est pas sans poser de nombreux problèmes. En effet, à épaisseur égale, le matériau composite présente une résistance mécanique (notamment résistance aux déformations) moins importante que celle de l'acier. En effet, comme il n'est pas question de produire une cuve avec une épaisseur de matériau composite trop importante (cuve qui serait nécessairement beaucoup plus chère), il faut prévoir une autre solution à la triple problématique volume/contraintes mécanique/prix. Il est donc nécessaire, pour que la cuve en matériau composite de l'invention puisse assurer le même service que celui de l'invention, de prévoir un agencement particulier non seulement du châssis du dispositif de transport et/ou d'épandage, mais également de l'ensemble des composants nécessaires à la mise en oeuvre dispositif de transport et/ou d'épandage, comme le bras de pompage. Pour ce faire, les inventeurs ont eu l'idée de prévoir une architecture modulaire pour le dispositif de transport et/ou d'épandage. Plutôt que d'être construit autour d'un châssis cuve, comme cela est usuellement le cas, les inventeurs ont eu l'idée de prévoir la fabrication du dispositif de l'invention de façon modulaire pour permettre une répartition différente des contraintes mécaniques par rapport aux répartitions usuelles. Par la suite, on présente notamment en détail un mode de réalisation d'une tonne à lisier mettant en oeuvre une cuve en matériau composite. Il est clair cependant que l'invention ne se limite pas à cette application particulière, mais peut également être mise en oeuvre dans de nombreux autres domaines, et par exemple dans le transport de liquides comme l'eau ou le lait et plus généralement dans tous les cas où les avantages de l'invention sont intéressants. 5.2 Description d'un mode de réalisation On présente dans ce mode de réalisation, la mise en oeuvre d'une tonne à lisier intégrant une cuve en matériau composite selon l'invention. Afin de pouvoir disposer d'une tonne à lisier pouvant contenir un volume de lisier plus important, les inventeurs ont eu l'idée d'utiliser une cuve ne matériau composite en lieu et place de la cuve en acier traditionnel. Depuis des décennies, la cuve en acier est l'élément essentiel de la fabrication des dispositifs et véhicules devant contenir des liquides. Ainsi, tous les camions citernes sont construits à partir de cuves en acier. Les cuves en acier inoxydables peuvent être de différents types suivant la cargaison à contenir : pressurisée, réfrigérée ou isolée, divisée en plusieurs compartiments, résistante à l'acide, conçue pour transporter des produits alimentaires, munies d'une ou plusieurs ouvertures "trou d'homme" (trappes de visite), etc. Les inventeurs ont constaté, cependant, que cette cuve en acier n'était pas toujours utile. En effet, il existe de nombreuses applications pour lesquelles il n'est pas nécessaire de disposer de la résistance importante procurée par l'acier : c'est par exemple le cas pour le transport de l'eau, du lait ou encore du lisier. En effet, ces types de contenus ne présentent pas de menaces pour l'environnement ou les populations. En d'autres termes, pour ces applications, la très forte résistance conférée par la cuve en acier n'est pas indispensable. Les inventeurs ont donc eu l'idée de proposer une tonne à lisier qui se distingue des carcans imposés par les conceptions antérieures en embarquant une cuve en matériau composite. Pour ce faire, les inventeurs ont posé le problème, nouveau et inventif, de la réduction de poids des tonnes à lisier actuelles afin de pouvoir embarquer plus de lisier à épandre. Ainsi, contrairement aux habitudes antérieures, la tonne a lisier objet de ce mode de réalisation de l'invention est réalisée par module. Cela signifie que la 30 fabrication de la tonne à lisier est réalisée en mettant en oeuvre plusieurs phases de construction de modules indépendants destinés à être assemblés ensemble pour produire la tonne à lisier objet de l'invention. Ici encore, il s'agit d'une innovation majeure dans le cadre de l'invention. En effet, usuellement, les tonnes à lisier sont fabriquées à partir de la cuve. En effet, c'est usuellement la cuve qui sert de structure porteuse pour la fabrication de l'ensemble de la tonne à lisier. Ceci est bien pratique pour les concepteurs, puisque la résistance de l'acier de la cuve permet de monter sur cette cuve toute la machinerie et tous les accessoires nécessaires sans avoir à se soucier des problèmes de résistances. Pour mettre en oeuvre l'invention, les inventeurs ont donc du revoir ce schéma de fabrication de tonnes à lisier. Ainsi, la méthode de fabrication d'une tonne à lisier selon l'invention comprend dans un premier temps la fabrication d'un châssis, d'un module structurel, d'un bras tourelle et bien entendu de la cuve en matériau composite. Pour s'assurer que des efforts et pressions inutiles ne sont pas exercés sur la cuve, le montage des éléments de la tonne à lisier selon l'invention s'effectue de la façon suivante : montage du module structurel sur le châssis, montage du bras tourelle sur le module structurel. A l'issue de ces premières étapes de montage, on dispose d'une structure porteuse du bras tourelle. Ainsi, à la différence des dispositifs de l'art antérieur, le bras tourelle ne repose pas sur la cuve. Cette absence de contrainte permet d'utiliser la cuve voulue. Comme la cuve ne supportera pas le poids et les contraintes des autres dispositifs de la tonne à lisier, il est possible d'adjoindre une cuve moins résistante à ces contraintes. C'est ce qui est fait dans l'avant dernière étape de fabrication, dans laquelle la cuve est positionnée sur le châssis et sous le bras tourelle. Elle est fixée au châssis par plusieurs points de fixation. La dernière étape consiste à ajouter les derniers éléments de construction que sont les supports tuyaux, garde-boue, bac d'égoutture, ... Ces éléments sont fixés sur ou autour de la cuve, sans exercer des pression ou de travail excessif sur celle-ci. Ce mode de réalisation de l'invention est présenté en relation avec la figure 1 à 7. La figure 1 présente un châssis modulaire (10) d'un dispositif de transport/épandage dans un mode de réalisation de l'invention. On monte le train roulant, les roues (permettant le déplacement du dispositif), la flèche, la pompe centrifuge d'épandage et la tuyauterie de refoulement sur le châssis modulaire (10). On note que dans un autre mode de réalisation de l'invention, le châssis pourrait directement être le châssis d'un véhicule motorisé. Dans ce cas, le dispositif de l'invention n'aurait pas besoin de faire appel à un véhicule de traction pour son déplacement. La figure 2 illustre une structure modulaire de support (20) dans un mode de réalisation de l'invention. Divers éléments sont montés sur la structure modulaire de support (20) qui maintient le bras de pompage (30) : le compresseur, la valve de sécurité, le réservoir d'huile, le débitmètre, la vanne de régulation, les blocs hydrauliques, les boîtiers électriques, le système de distribution de déodorisant à lisier, ... Ces éléments étaient, sur les tonnes à lisier de l'art antérieur, intégrés au niveau de la cuve en acier. La figure 3 illustre un bras de pompage (30), dit « bras tourelle » dans un mode de réalisation de l'invention. Ce bras tourelle (30) est monté indépendamment du reste de la tonne à lisier. Il permet de réaliser un pompage de lisier dans tout type de fosse. Le problème posé par ce bras de pompage (30) est son poids. Ce poids est lié au fait que le bras de pompage permet de pomper les lisiers pailleux ou peu broyés. En effet, le bras tourelle permet un pompage direct dans les fosses, sans utilisation d'un compresseur. Ceci est rendu possible grâce à la turbine de chargement (21) présente à l'extrémité du bras de pompage (20). La conception du bras tourelle est quelque peu modifiée afin que le bras tourelle puisse être monté sur la structure modulaire de support. La figure 4 illustre une cuve en matériau composite (40) dans un mode de réalisation de l'invention. Cette cuve (40) est construite selon un procédé de fabrication n'entrant pas dans le champ de la présente divulgation. La cuve en matériau composite comporte de nombreux inserts métalliques. Sur ces derniers, on monte le système de report de charge, la vanne de vidange, les supports de bras, les valves de sécurité, et les joints caoutchouc faisant la liaison entre la cuve et la tuyauterie de la machine. La figure 5 illustre le montage de la structure modulaire (20) sur le châssis modulaire (10) dans un mode de réalisation de l'invention. La fabrication séparée de ces modules permet un gain de temps considérable dans la fabrication de la tonne à lisier. La figure 6 illustre le montage du bras de pompage (30) sur la structure modulaire (20) dans un mode de réalisation de l'invention. On constate que le bras de pompage repose uniquement sur la structure modulaire de support (20) et par conséquent sur le châssis (10). La cuve (40) n'est plus utilisée pour supporter le poids du bras de pompage (30). La figure 7 illustre le montage de la cuve en matériau composite sur 15 l'ensemble formé du châssis modulaire, de la structure modulaire et du bras de pompage. La cuve est simplement boulonnée sur le châssis (10). Les avantages procurés par l'invention sont essentiellement d'ordre économique. En effet, l'invention permet de réaliser des économies en terme de poids, des économies en termes de temps de fabrication, des économies en temps 20 nécessaire à l'épandage. - Economie de poids : le changement de matière permet un gain de poids de l'ordre de 10%. Ce qui permet une augmentation de la capacité de lisier transporté dans le respect des normes routières en vigueur mais également une réduction du poids à vide de la tonne à lisier. Cela entraîne des 25 économies importantes en terme de consommation de carburant et d'usure de pneumatiques. Les travaux d'épandage seront alors beaucoup plus rentables du fait de l'économie du nombre d'allers retours entre la fosse et le chantier d'épandage ; - Economie de temps de fabrication : la mise en oeuvre d'une fabrication 30 modulaire entraîne des économies dans la fabrication et le montage de la machine et donc un prix de vente plus attractif. Le prix d'une tonne à lisier de 26 mille litres en matériau composite est ainsi équivalent à celui d'une tonne à lisier en acier de 23 mille litres. - Economie de temps d'épandage : Par exemple pour épandre une surface de 50 Ha, située à quatre kilomètre de la fosse à lisier utilisée pour le remplissage de la tonne à lisier, l'utilisateur réalise 77 aller/retour retour avec une tonne en acier 23 mille litres et 68 avec une tonne 26 mille litres en matériau composite. Soit un gain de temps d'environ 1 heure. Outre les aspects liés à la baisse de la consommation de carburant, la tonne à lisier de l'invention permet de réduire les coûts de maintenance. En effet, dans l'hypothèse où la cuve viendrait à être détériorée, l'utilisation d'une cuve en matériau composite permet d'une part d'envisager une réparation par l'application d'un nouveau revêtement, éventuellement armé de fibre de verre. Cette opération est aisée. En cas de détérioration trop importante, la cuve peut être complètement changée de manière simplifiée. En effet, dans la mesure où la cuve ne constitue pas la structure porteuse de la tonne à lisier, son remplacement est facilité et peut être réalisé rapidement. Ceci offre un avantage considérable par rapport aux solutions proposées par les tonnes à lisier de l'art antérieur. 5.3 Autres caractéristiques optionnelles et avantages Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est envisagé, pour des questions de praticité, d'adjoindre plusieurs cuves, par exemple sous la forme de cuves modulaires connectables entre elles en lieu et place d'une unique cuve. Ce mode de réalisation de l'invention présente un avantage certain en termes de fabrication : il est beaucoup plus aisé de fabriquer des cuves plus petites. En effet, une des difficultés à résoudre dans le cadre de la mise en oeuvre de l'invention, est de fabriquer la cuve en matériau composite. Dans un mode de réalisation de l'invention, cette cuve a un volume de 26 mille litres. Or la conception d'une telle cuve est peu aisée. En divisant ce volume, par exemple en trois, cela revient à fabriquer trois cuves d'environ 9 mille litres chacune, ce qui est beaucoup plus simple. De plus, dans ce mode de réalisation de l'invention, dans lequel plusieurs cuves de taille réduite sont utilisées, la maintenance de la cuve se trouve encore facilitée. En effet, en cas de détérioration d'une des cuves, il est aisé de procéder au remplacement de cette unique cuve et pas des cuves qui n'ont pas subi de détérioration. La maintenance de la cuve de l'invention est donc encore plus nettement facilitée dans ce mode de réalisation. REVENDICATIONS1. Dispositif de transport et/ou d'épandage de liquide caractérisé en ce qu'il comprend : - un châssis modulaire (10), comprenant une pluralité de moyens de déplacement dudit dispositif ; - une structure modulaire de support (20) ; - une cuve (40) en matériau composite, fixée sur ledit châssis modulaire (10) ; et - un bras de pompage (30) fixé sur la partie supérieure de ladite structure modulaire de support, permettant le pompage dudit liquide dans ladite cuve (40) ; de sorte que l'ensemble constitué dudit châssis modulaire (10) et de ladite structure modulaire de support (20) réceptionne les efforts mécaniques dudit bras de pompage (30). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite structure modulaire de support (20) est montée à l'arrière dudit châssis modulaire (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite structure modulaire de support (20) comprend en outre un compresseur, une valve de sécurité, un réservoir d'huile, un débitmètre, une vanne de régulation, une pluralité de blocs hydrauliques, une pluralités de boîtiers électriques. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuve comprend une pluralité de cuves modulaires connectables entre elles.