Brevet FR2980124A1 — publié le 20130322

La présente invention concerne un broyeur de végétaux. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Le document US 7.658.215 décrit un broyeur de végétaux dans lequel un levier de commande du sens de rotation des roues d'entraînement du matériau alimenté peut adopter une position neutre. Un circuit électronique approprié détecte cette position et, si celle-ci est maintenue pendant un certain temps, commande la mise au ralenti de la vitesse du moteur qui entraîne les outils de réduction du matériau à broyer. On a en effet constaté que lors du fonctionnement sur site d'un broyeur, il existe des périodes de temps non négligeables pendant lesquelles le broyeur tourne à plein régime alors qu'il n'est pas alimenté, notamment parce que l'opérateur doit aller chercher les végétaux loin du broyeur et doit les rassembler avant de les enfourner. L'invention, comme dans le document cité, a pour but de réduire la consommation d'énergie d'un tel appareil en agissant sur la fourniture en énergie du moteur d'entraînement des outils (ceux de réductions et ceux d'entraînement) selon que ceux-ci sont actifs ou inactifs. Les moyens de l'invention diffèrent de ceux de l'état de la technique en ce qu'ils permettent une détection automatique de ces périodes non productives ce qui dispense d'une intervention humaine dans la recherche de l'économie d'énergie tout en conservant à l'appareil un fonctionnement correct en ce qui concerne les phases transitoires entre le régime de travail et le régime basse consommation. OBJET DE L'INVENTION C'est ainsi que l'invention a pour objet un broyeur de végétaux comportant une trémie d'enfournement du matériau à traiter, un moteur d'entraînement direct ou indirect des outils d'entraînement et de traitement du matériau et des moyens temporisés de mise et maintien à bas régime de fonctionnement de ce moteur, caractérisé en ce que ces moyens temporisés comprennent une barrière optique en travers de la trémie d'alimentation établie entre un émetteur latéral de faisceau optique continu et un récepteur optique latéral faisant face à l'émetteur émettant un signal de sortie en fonction de la réception ou non du faisceau émis, des moyens électroniques de traitement de ce signal reliés à des moyens de réglage du régime du moteur pour établir ledit bas régime lorsque le faisceau est détecté de manière continue après une temporisation déterminée et rétablir un régime de travail lors d'une interruption de ce faisceau. Il faut entendre par moteur d'entraînement direct ou indirect l'un de plusieurs moyens que sont un moteur 15 thermique appartenant dédié au seul broyeur, une prise de force d'un tracteur agricole, un ou plusieurs moteurs hydrauliques, un ou des moteurs électriques, ... Il faut également entendre par "bas régime" soit un ralenti du moteur s'il est thermique (moteur autonome ou moteur du 20 tracteur entraînant la prise de force), soit l'arrêt complet de ce moteur s'il est, par exemple, électrique. De manière préférée, les moyens d'entraînement comprennent au moins un élément mobile à la sortie de la trémie tournée vers les outils de réduction qui s'écarte 25 d'un autre élément (fixe ou mobile) au passage du matériau (tronc d'arbres, branchages, ...) et, selon l'invention, le broyeur comporte un capteur de l'état écarté ou non de cet élément mobile. Les moyens électroniques de traitement reçoivent également le signal de ce capteur de sorte que, 30 tant que l'élément mobile des moyens d'entraînement est écarté, le plein régime du moteur est maintenu malgré le rétablissement du faisceau optique entre l'émetteur et le récepteur. Ce n'est qu'après rapprochement des éléments des moyens d'entraînement que la temporisation susdite est mise 35 en jeu pour qu'au terme de laquelle le ralenti du moteur soit commandé. Bien entendu, ces moyens sont couplés par les moyens électroniques à une commande de démarrage du moteur qui ne peut intervenir que si le faisceau est détecté par le récepteur. A cet effet, l'invention comporte un capteur de la vitesse du moteur (capteur tachymétrique par exemple) qui coopère avec l'unité électronique de commande pour lui permettre d'assurer plusieurs fonctions. Tout d'abord ce capteur conditionne deux modes 10 d'interprétation du signal du récepteur optique. Par exemple, le démarrage du moteur ne peut être commandé que si le capteur de l'état du moteur signale l'absence de rotation de ce dernier et si le récepteur constate la présence du faisceau optique. On évite ainsi que le moteur 15 soit lancé alors que la trémie contient du matériau. Le régime du moteur est, après le démarrage établi à sa valeur de travail. Le moteur tourne au ralenti (ou est arrêté) après que les moyens d'entraînement se sont rapprochés et le faisceau n'est pas interrompu pendant un espace de temps 20 prédéterminé. Par ailleurs, le ralentissement de la rotation détecté par le capteur tachymétrique permet aux moyens électroniques de commander l'arrêt des moyens d'entraînement. 25 Dès qu'une interruption du faisceau optique intervient, le détecteur informe les moyens électroniques de la présence nouvelle de matériaux à traiter, ces moyens relançant le moteur à son niveau de travail. Ce n'est qu'après avoir atteint ce régime, détecté par le capteur de 30 vitesse du moteur, que les moyens d'entraînement sont également relancés ce qui permet l'avalement des branchages en toute sécurité, les outils pouvant les traiter à la bonne vitesse de coupe. Dans l'exemple qui sera décrit ci-après, le moteur 35 est unique (moteur thermique ou moteur d'un tracteur dont un arbre de sortie est la prise de force de ce tracteur) pour les moyens de traitement (coupe et déchiquetage) et les moyens d'entraînement des végétaux (un ou deux rouleaux avaleurs), ce de manière indirecte pour ces derniers, par l'intermédiaire d'une pompe et d'un moteur hydraulique. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir des moteurs électriques ou autres séparés pour les outils de coupe et les moyens d'entraînement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'un broyeur conforme à l'invention, - la figure 2 illustre, par un schéma fonctionnel, les relations des différents moyens de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le broyeur 1 de la figure 1 comporte une trémie 2 horizontale d'alimentation, menant à des outils 3 d'amenée, ici sous la forme d'un rouleau, des végétaux en direction d'une unité de broyage (découpe et/ou déchiquetage) 4, elle-même entraînée par un moteur thermique 5. La chaîne de 25 transmission 6 relie l'unité de broyage 4 et le rouleau avaleur 3 à la sortie du moteur 5. De manière connue, la rotation du rouleau 3 est obtenue par un moteur hydraulique alimenté par une pompe 3a elle-même entraînée par le moteur 5. Le rouleau 3 est mobile verticalement par rapport au 30 plancher P de la trémie, à l'encontre d'un effort de rappel qui peut être l'effet de la gravité, assisté ou non d'un organe élastique (ceci étant connu dans ce type de matériel). Une goulotte d'évacuation du produit traité est 35 notée 7 et est orientable. Typiquement le produit du traitement se présente sous forme de particules de bois transportées pneumatiquement dans la goulotte 7 par un ventilateur d'évacuation tournant avec les outils de l'unité 4. L'ensemble de ces éléments est porté par un châssis 8 roulant apte à être attelé à un tracteur. L'une 2a des parois latérales de la trémie 2 est équipée d'un émetteur 9 d'un faisceau optique 10 (par exemple infrarouge) qui est transversal au trajet des végétaux dans la trémie. Cet émetteur est par exemple constitué par une batterie de diodes infrarouges. Ce faisceau 10 est dirigé en direction de la paroi latérale 2b opposée de la trémie où est installé un récepteur 11 relié à des moyens électroniques 12 du traitement de son signal de sortie. La figure 2 illustre les liaisons fonctionnelles de ces moyens (ou unité) 12 avec les différents composants du broyeur à commander. Ainsi l'une des sorties de cette unité est-elle reliée à un démarreur 5a du moteur 5, une autre sortie étant reliée à un organe du moteur 5 (papillon des gaz, pompe d'injection voire interrupteur dans le cas d'un moteur électrique...) qui établit le régime de fonctionnement du moteur. En plus du signal du récepteur 11, l'unité 12 reçoit un signal provenant d'un capteur 13 de la vitesse de rotation du moteur. L'arbre de sortie 5b du moteur 5 constitue le moyen d'entraînement, au moyen d'un renvoi 14, d'une par des outils de broyage 4 et d'autre part des outils d'amenée 3 encore désignés moyens avaleurs. Le renvoi 14 permet d'entraîner une pompe 15 hydraulique d'alimentation d'un moteur hydraulique non représenté accouplé aux moyens avaleurs 3, par l'intermédiaire d'une électrovanne 16 qui, dans un premier état, autorise l'alimentation du moteur hydraulique et, dans un deuxième état, isole la pompe de ce moteur. Un capteur 17 situé en regard du rouleau avaleur 3 change d'état dès que le rouleau s'écarte du plancher P de la trémie. Le moteur est à l'arrêt. Un opérateur souhaite commencer une opération de broyage. Il lance le démarreur du moteur par l'intermédiaire de l'unité de commande 12. Dans la mesure où le faisceau 10 est reçu par le récepteur 11, le moteur est démarré et son régime est fixé à une valeur haute correspondant aux conditions de travail de l'appareil. Le plein régime du moteur est détecté par le capteur 13 et les moyens avaleurs sont lancés par ouverture de l'électrovanne 16. Bien entendu, ce régime est asservi par ailleurs à la charge du moteur par des moyens connus en eux-mêmes. Si pendant un temps déterminé, le faisceau est détecté de manière continue et si dans ce même temps le capteur 17 n'a pas changé d'état, l'unité 12 qui comporte à cet effet une horloge 12a, commande une baisse du régime du moteur. L'électrovanne 16 change d'état, la pompe 15 débite en direction du réservoir d'huile et le moteur hydraulique s'arrête. La consommation d'énergie est ainsi réduite tant que l'appareil n'est pas opérationnel. Si au moment du démarrage, il n'y a pas de faisceau reçu par le récepteur 11, l'actionnement du démarreur est inhibé, afin d'obliger l'opérateur à vérifier l'état de la 25 trémie 2 et de son contenu. Une interruption du faisceau après démarrage requiert de l'unité 12 la commande (ou le maintien) du régime élevé du moteur 5. L'existence de ce régime élevé entraîne l'entraînement des moyens avaleurs 3. Le broyage 30 du matériau peut donc s'effectuer dans des conditions normales. Dans le cas d'une commande de l'élévation du régime, le matériau qui a interrompu le faisceau ne sera amené au contact des outils de coupe que lorsque le régime sera suffisamment élevé pour que l'électrovanne change 35 d'état et rétablisse l'alimentation du moteur hydraulique. Au cours d'une campagne de broyage, l'opérateur peut être amené à interrompre l'alimentation du broyeur pour diverses raisons sans pour autant ressentir la nécessité de l'arrêter complètement. Le faisceau 10 est alors détecté par le capteur 11. Les moyens 3 d'amenée des branches au rotor de coupe restent écartés l'un de l'autre. Le capteur 17 est dans son état qui inhibe l'effet de la détection du faisceau. Après le changement d'état du capteur 17 qui signifie que la trémie est vide, la temporisation maintien le haut régime pendant ne durée déterminée qui permet l'extraction des dernières particules de bois. L'unité électronique 12 commande alors la baisse de régime du moteur 5. Les outils 4 tournent alors au ralenti et les rouleaux du mécanisme d'alimentation sont à l'arrêt. La présence à nouveau de matériau dans la trémie interrompt le faisceau 10 et le régime de travail de l'appareil est restauré en même temps que la rotation des moyens 3 d'entraînement. REVENDICATIONS1. Broyeur (1) de végétaux comportant une trémie (2) d'enfournement du matériau à traiter, un moteur (5) d'entraînement direct ou indirect des outils (3) d'amenée 5 et (4) de traitement du matériau et des moyens temporisés de mise et maintien à bas régime de fonctionnement de ce moteur (5), caractérisé en ce que ces moyens temporisés comprennent une barrière optique (10) en travers de la trémie d'alimentation établie entre un émetteur latéral (9) 10 de faisceau optique continu (10) et un récepteur optique latéral (11) faisant face à l'émetteur, produisant un signal de sortie en fonction de la réception ou non du faisceau émis (10), des moyens électroniques (12) de gestion du régime du moteur (5) pour établir un régime 15 ralenti lorsque le faisceau (10) est détecté de manière continue après une temporisation déterminée et rétablir un régime de travail lors d'une interruption de ce faisceau. 2. Broyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (13) de la vitesse du moteur 20 dont le signal de sortie est conduit aux moyens électroniques. 3. Broyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont couplés par les moyens électroniques (12) à une commande de démarrage (5a) du 25 moteur (5) qui ne peut intervenir que si le faisceau (10) est détecté par le récepteur (11) et que si le signal de sortie du capteur de vitesse (13) est significatif de l'arrêt du moteur (5). 4. Broyeur selon la revendication 2 ou la 30 revendication 3, caractérisé en ce que les outils d'amenée (3) sont indirectement accouplés au moteur (5) par une pompe (15) et un moteur hydrauliques et comportent un organe (16) d'accouplement/découplage commandé par les moyens électroniques (12) en fonction de la valeur du 35 signal du capteur de vitesse (13) du moteur. 5. Broyeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, les outils d'amenée (3) étant relativement mobiles en écartement, il comporte un capteur (17) de l'état écarté ou non des outils d'amenée (3) dont le signal de sortie est conduit aux moyens électroniques de gestion du régime du moteur, inhibant toute diminution de ce régime tant que l'état écarté est détecté.