Brevet FR3018157A1 — publié le 20150911

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un appareil de distri- bution automatique d'aliments sous forme de granulés pour animaux comportant : - une trémie contenant les granulés, et dont le fond débouche libre- ment dans une coupelle ouverte en direction de la mangeoire, recevant un volume de granulés avec le talus naturel, - un piston distributeur pénétrant de façon commandée dans le talus sous la trémie pour refouler au-delà du déversoir une quantité de granulés correspondant au volume déplacé du piston pendant une phase de distribution avec retour du piston dans sa position rétractée, - un actionneur hydraulique comprenant un piston logé dans une chambre reliée de manière commandée au réseau de distribution d'eau pour être déplacé par l'arrivée d'eau du réseau, le piston étant rappelé en position rétractée définie par une butée réglable après coupure de l'alimentation en eau. Etat de la technique On connaît déjà un tel appareil de distribution automa- tique d'aliments pour animaux décrit dans le document FR 98 00685. Bien que cet appareil donne satisfaction il serait intéressant de le rendre plus simple et plus automatique. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un appa- reil du type défini ci-dessus pour rendre son fonctionnement plus effi- cace tant pour la distribution des aliments et de l'eau de boisson et qui soit d'un fonctionnement plus simple. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un appareil de distri- bution automatique d'aliments et de boissons pour animaux caractérisé en ce qu'il comprend : - une arrivée d'eau, commandée, reliée par une électrovanne à * la chambre d'actionnement de l'actionneur hydraulique et * une pompe à jet dont la sortie débouche dans une évacuation et l'entrée est reliée à l'électrovanne, - une écuelle à eau placée dans un réceptacle de débordement lui-même relié à l'entrée d'aspiration de la pompe à jet, - une conduite reliant la chambre d'actionnement à l'écuelle, - la conduite reliée à l'écuelle et la conduite d'alimentation de la pompe à jet ayant chacune des pertes de charge nettement supé- rieures à celles de la conduite d'alimentation de la chambre d'actionnement pour que l'actionneur soit commandé prioritairement par rapport au débit d'eau arrivant dans l'écuelle et au débit d'eau alimentant la pompe à jet, et - une commande réglable de l'électrovanne. Le distributeur selon l'invention permet avec la seule commande de l'eau d'assurer à la fois la distribution des granulés et la distribution de l'eau dans l'écuelle tout en nettoyant l'écuelle et en évacuant l'eau de nettoyage par une pompe. Cela permet d'utiliser l'appareil de distribution sans se préoccuper du niveau où est situé l'appareil de distribution pour évacuer l'eau de nettoyage ou de rinçage de l'écuelle. Le fonctionnement de l'appareil est extrêmement simple puisque la seule énergie à fournir est celle servant à commander l'électrovanne alors que l'énergie commandant le piston distributeur et celle assurant le nettoyage de l'écuelle et son remplissage est fournie par l'eau sous pression. Suivant une autre caractéristique avantageuse l'actionneur a un boîtier logeant un piston divisant le boîtier en une chambre d'actionnement reliée à l'électrovanne et une chambre logeant un ressort rappelant le piston en position de repos, le piston étant relié par une tige au piston distributeur. Cette réalisation de l'actionneur est particulièrement simple, efficace et fiable et ne nécessite pratiquement pas d'entretien. Suivant une autre caractéristique avantageuse, une bu- tée réglable de fin de course vers la position de repos, cette butée étant engagée sur la tige reliant les pistons et limitant la course de retour du piston distributeur. Le réglage de la butée permet de régler efficacement la dose d'aliments distribuée à chaque mouvement du piston distributeur en limitant ainsi le recul du piston distributeur c'est-à-dire finale- ment le volume déplacé à chaque course par le volume de distribution. Cette butée réglable ne gène pas le mouvement du piston distributeur ni la répétition du mouvement au cours d'une seule distribution. Suivant une autre caractéristique, dans le cas de la butée réglable ci-dessus, la butée est portée par un levier dont une extrémité pivote autour d'un axe et l'autre portant un écrou engagée sur une tige filetée, fixe en translation et commandée en rotation par une manivelle pour déplacer l'écrou et régler ainsi la position de la butée. Ce dispositif de réglage est d'une réalisation particulièrement simple et fiable. Le réglage est précis puisque le déplacement de la butée est démultiplié par le mouvement de vissage. En outre, la butée peut être associée à un in- dex déplaçant sur une échelle graduée pour donner une indication du réglage. Cet index est par exemple porté par l'écrou et apparaît à travers une ouverture du caisson de l'appareil de distribution ou à travers une fenêtre. Suivant une autre caractéristique, la conduite reliant la chambre d'actionnement de l'actionneur à l'écuelle comporte un organe d'étranglement permettant de régler la perte de charge. Cet organe d'étranglement permet de régler de façon pré- cise la perte de charge dans la conduite reliée à l'écuelle pour assurer de façon prioritaire la commande par l'actionneur avant le remplissage de l'écuelle à eau. Bien que la section relative de la conduite par rapport aux autres sections de conduite permette de définir une perte de charge, un organe d'étranglement constitué par un simple diaphragme avec un réglage par vis permet un réglage précis de la perte de charge relative à cette conduite. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la pompe à jet a une entrée reliée à la conduite venant de l'électrovanne munie d'un organe d'étranglement permettant de régler la perte de charge. Cet organe d'étranglement permet également de régler la perte de charge à l'entrée du fluide moteur dans la pompe à jet pour équilibrer le fonctionnement de l'installation à la fois par rapport à la distribution de l'eau dans l'écuelle et son nettoyage et surtout pour laisser la priorité à l'actionneur qui commande le piston distributeur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le dessus du déversoir au niveau de la trémie est muni d'un volet pivotant, laissant passer les granulés pour être déversés dans la mangeoire, pardessus le déversoir le mouvement d'ouverture de ce volet étant limité par une butée pour protéger l'accès à l'écuelle à partir de l'extérieur. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation d'un appareil de distribution automatique d'aliments et d'eau pour animaux représenté dans les dessins annexés dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de l'appareil de distribution automatique en position de repos, - la figure 2 est une vue en coupe schématique analogue à celle de la figure 1 montrant l'appareil en position activée. Description d'un mode de réalisation de l'invention Selon la figure 1, l'invention se rapporte à un appareil de distribution automatique d'aliments et de boisson pour animaux. Les aliments sont constitués par des granulées ou des produits assimilables à des grains ou granulés de tailles variables en fonction de l'animal. La boisson est généralement de l'eau. L'appareil se compose d'un caisson 1 regroupant les différents éléments et portant d'une part une mangeoire recevant les aliments (A) et d'autre part une écuelle 3 recevant l'eau (E), les aliments et l'eau étant distribués automatiquement par cet appareil. Le caisson 1 de préférence de forme décorative, par exemple sous forme extérieure de niche, loge une trémie 4 contenant la réserve d'aliments (granulés) (A) à distribuer. La trémie 4 débouche dans une coupelle 41, de façon libre pour laisser les produits (A) arriver selon leur talus naturel (T), dans la coupelle 41 constituant le dessous de la trémie 4. La coupelle 41 est reliée à la mangeoire 1 par l'intermédiaire d'un déversoir 42 formant une retenue. Ce déversoir 42 retient les granulés (A) suivant le talus de ce type de produits puis lorsque les granulés sont poussés, ils passent par-dessus le déversoir 42 pour arriver dans la mangeoire 2. La sortie de la coupelle 41 au niveau du déversoir 42 avec retenue est de préférence fermée par un volet 43 dont l'ouverture est elle-même limitée par un arrêt 44 pour ne laisser que l'ouverture suffisante au passage des granulés sans permettre à l'animal d'ouvrir ce volet pour prendre directement des aliments dans la coupelle 41, sans attendre que ceux-ci n'arrivent dans la mangeoire 2. L'appareil comporte un piston distributeur 5 installé de façon mobile à la base de la trémie 41 arrivant plus ou moins dans le volume de la coupelle 41. Le piston 5 est porté par une tige 51 reliée à un actionneur hydraulique 6. L'actionneur hydraulique 6 est constitué par une chambre 61 dont la cloison mobile est le piston 62 relié au boîtier 66 de l'actionneur par une membrane élastique 63, le piston 63 est repoussé en position de repos comme celle de la figure 1 par un ressort de rappel 64 ; celui-ci s'appuie contre une face de l'actionneur 6 en étant logé dans l'autre chambre 65 du boîtier 66. Entre le piston 62 de l'actionneur et le piston 5 du distributeur, la tige de piston 51 traverse une butée 71 d'un organe de réglage 7 muni d'un levier 72 pivotant au- tour d'un axe 73 et dont l'autre extrémité est portée par un écrou 74 traversé par une tige filetée 75 reliée à une manivelle 75. Suivant le sens et le nombre de tours que l'on effectue avec la manivelle 76, on déplace l'écrou 74 et par suite la butée de fin de course 71 du piston 5 ce qui définit le volume actif du piston c'est-à-dire le volume déplacé par une manoeuvre du piston. Un index non représenté peut être associé à l'écran pour indiquer la position réglée sur une échelle graduée, à l'extérieur du caisson 1. A chaque course, le piston 5 pénètre dans le tas de granulés de la coupelle 41 déversés de la trémie. La fin de course d'avancée du piston 5, en phase active est limitée par la course de l'actionneur 6 alors que le recul du piston 5 jusqu'à sa position de re- pos, qui est l'autre position extrême du piston, est elle limitée par la butée réglable 71. On définit ainsi le volume (représenté en pointillés) du piston 5 qui agit sur le volume de granulés du tas de granulés (T) de la coupelle 41. Le volume déplacé par le piston 5 correspond ainsi à la quantité de granulés poussée par-dessus le déversoir 42 pour tomber dans la mangeoire 1. Pour ménager les granulés et aussi pour éviter le grippage du piston 5, celui-ci est de préférence constitué par un corps cylindrique qui peut aussi être remplacé par plusieurs corps cylindriques en parallèle, augmentant ainsi le volume déplacé à chaque course. Il est important que le piston soit un corps cylindrique de sec- tion par exemple circulaire pour que le mouvement de retour du piston distributeur n'entraîne pas des granulés du tas T mais que le piston se retire seul pendant que des granulés descendent de la trémie 4 pour occuper le volume dégagé par le recul du piston distributeur 5. L'actionneur hydraulique 6 est commandé par son ali- mentation à partir du réseau de distribution d'eau RE par la conduite 80 et l'intermédiaire d'une électrovanne 8 commandée par un circuit de commande 9 réglant le fonctionnement de l'appareil de distribution. L'électrovanne 8 est reliée en sortie par des conduits 81, 82 à la fois à la chambre 62 de l'actionneur 6 et à l'entrée 101 d'une pompe à jet 10 pour alimenter en fluide moteur (eau sous pression) à la fois l'actionneur hydraulique 6 et la pompe à jet 10. Le côté de distribution d'eau de l'appareil est constitué par l'écuelle 3 placée dans un réceptacle de débordement 31 dont la sortie 32 est reliée à l'entrée d'aspiration 102 de la pompe à jet 10. L'écuelle 3 est alimentée par l'intermédiaire d'une conduite 83 reliée à la chambre d'actionnement 61 de l'actionneur hydraulique 6 de sorte que le remplissage en eau de l'écuelle 3 se fait au moment du fonctionnement de l'actionneur 6, par de l'eau arrivant dans l'actionneur et déver- sée de l'écuelle 3 dans le réceptacle 31 lui-même relié à la pompe à jet 10 pour aspirer son eau. Le fonctionnement de l'appareil de distribution automa- tique d'aliments et de boisson pour animaux est commandé à partir d'une commande 9 permettant de régler les différents paramètres. Ainsi la commande 9 règle la quantité d'aliments distribués à chaque fois, la périodicité de cette distribution accompagnée de la distribution de l'eau dans l'écuelle 2 et son nettoyage par un jet. Le circuit hydraulique constitué par les conduites 81, 82, 83 est géré par l'arrivée d'eau du réseau RE lorsque l'électrovanne 8 est ouverte selon la hiérarchie des opérations à effectuer. En fait, les pertes de charge dans les conduites d'eau 83, 82 reliant la sortie de la chambre 61 d'actionneur, à l'écuelle à eau 3 et à la pompe à jet 10 sont supérieures aux pertes de charge dans la conduite 81 alimentant la chambre 61 de l'actionneur 6 de façon que cette alimentation soit prio- ritaire. Les pertes de charges sont définies par les conduites 82, 83 c'est-à-dire leurs sections et leurs longueurs ou en complément par des organes de réglage des pertes de charge de type diaphragme réglables 821, 831 à l'entrée de la pompe à jet 10 et sur la conduite 83. Puis une fois la chambre 61 remplie, c'est-à-dire lorsque le piston 62 déplacé en position active en fin de course, l'eau arrive dans l'écuelle 3 et en même temps dans la pompe à jet 10 pour aspirer l'eau du réceptacle 31 par débordement de l'écuelle 3. Le jet de sortie de la conduite 83 alimentant l'écuelle est un jet dirigé tangentiellement de façon à faire circuler l'eau d'entrée suivant un mouvement de rotation et de nettoyage avant de déborder du bord de l'écuelle 3 et passer dans le réceptacle 31 est ainsi nettoyée à chaque remplissage. La sortie 32 du réceptacle 31 est reliée par une conduite 84 à l'entrée d'aspiration 102 de la pompe à jet 10 dont la sortie 103 est reliée à l'évacuation. Le fonctionnement automatique de l'appareil est com- as mandé de manière cyclique par la commande 9 selon les paramètres réglés et la quantité de granulés chargée à chaque opération dans mangeoire 1. Les paramètres introduits dans la commande 9 sont notamment les suivants : - les instants de distribution en général selon une fré- 20 quence quotidienne et à des heures fixes, - la durée de la distribution. Les autres paramètres tels que le volume de granulés de chaque distribution se règlent par l'organe de réglage de la course du piston distributeur (5). Pour le volume ainsi déplacé par le piston, on 25 peut régler dans la commande (9) une répétition du cycle de distribu- tion au cours d'une même opération de distribution pour commander la distribution d'un volume d'aliments qui est un multiple du volume déplacé à chaque course par le piston distributeur 5. Le fonctionnement automatique du distributeur se fait de 30 préférence de manière simple, par un mouvement unique du piston 5 en jouant sur la durée réglable de la distribution. La durée d'une distribution comprend le temps nécessaire à l'avancée du piston 5 jusqu'à sa position de fin de course avancée et une durée supplémentaire correspondant au nettoyage puis au remplissage de l'écuelle 3 avec de l'eau. 35 En effet : - pendant la première phase de distribution, l'eau arrivant du réseau RE alimente prioritairement la chambre 61 bien que de l'eau puisse également s'échapper de la chambre 61 et passer par la conduite 83 dans l'écuelle 3 ou par la conduite 82 dans la pompe à jet 10. Mais le débit principal d'eau sous pression remplit la chambre 61 en poussant le piston 62 contre l'action du ressort 64. - Pendant la seconde phase de distribution qui continue la première phase sans discontinuité, lorsque la chambre 61 est remplie, l'eau sous pression s'échappe par la conduite 83 dans l'écuelle 3 puisque le piston 62 ne peut plus être repoussé au-delà de sa position de fin de course. Grâce à l'orientation du jet, l'eau circule en cercle dans l'écuelle 3 et la nettoie en débordant pour entraîner les éventuels déchets dans le réceptacle 31. De là, l'eau est évacuée par aspiration par la pompe à jet 10 qui elle aussi est alimentée pendant ce temps par la conduite 82. - Pendant que la vanne 8 est ouverte, il règne une pression suffisante dans la chambre 62 qui maintient le piston 61 et ainsi le piston 5 immobiles en position avancée. A la fin de la durée de distribution, l'électrovanne 8 se ferme, la pression chute dans la chambre 61 et le ressort 64 repousse le piston 62 qui refoule l'eau dans l'écuelle 3 et dans la pompe à jet 10 qui alors pompe toujours le réceptacle 31. Le jet arrivant dans l'écuelle 3 n'est plus suffisamment puissant pour éjecter l'eau dans le réceptacle 32 de sorte que l'écuelle 3 se remplit d'eau. Le réglage de la durée est tel qu'il permet le nettoyage et le remplissage de l'écuelle 3. En fonction de la quantité d'aliments nécessaires à l'animal et de la quantité d'eau il faut définir le nombre de distributions en fonction de la quantité d'eau quotidienne, nécessaire et de régler le volume d'aliments distribués à chaque fois en réglant par le dispositif. Mais si la quantité totale quotidienne d'aliments n'est pas at- teinte de cette manière, on peut multiplier les distributions avec chaque fois la quantité maximale de granulés au prix alors d'une quantité d'eau en excédant, ce qui n'intervient pratiquement pas dans le coût de cette distribution automatique. Une autre solution consiste à commander plusieurs cycles de fonctionnement du piston distributeur 5 au cours de la même phase de distribution. Cela se fait par plusieurs fermetures/ouvertures de l'électrovanne 8 pour que le piston 5 puisse à chaque fois revenir à sa position de repos puis la vanne 8 est de nouveau ouverte, et le piston 62 commande une nouvelle course du piston de distribution 5 et ainsi de suite. Ainsi, en résumé le fonctionnement de l'appareil de dis- tribution se fait uniquement par le signal S envoyé par la commande 9 qui ouvre l'électrovanne 8 et la maintient ouverte aussi longtemps que le signal est appliqué. La figure 2 montre le distributeur de la figure 1 en posi- tion de distribution. Le piston 61 est avancé par l'arrivé d'eau dans la chambre 61 qui maintient le piston de distributeur 5 en position avan- ts cée. Les granulés sont refoulés pardessus le déversoir 42 dans la man- geoire 1 et l'eau de la conduite 83 remplie l'écuelle 2. NOMENCLATURE 1 Caisson 2 Mangeoire 3 Ecuelle 31 Réceptacle 32 Sortie 4 Trémie 41 Coupelle 42 Déversoir 43 Volet 44 Butée 5 Piston distributeur 51 Tige de piston 6 Actionneur 61 Chambre 62 Piston de l'actionneur 63 Membrane élastique 64 Ressort 65 Chambre 66 Boîtier 7 Organe de réglage 71 Butée 72 Levier 73 Axe 74 Ecrou 75 Tige filetée 76 Manivelle 8 Electrovanne 81 Conduite reliant l'électrovanne à l'actionneur 82 Conduite reliant l'électrovanne à la pompe à jet 821 Organe d'étranglement 83 Conduite reliant la chambre de l'actionneur à l'écuelle 831 Organe d'étranglement 84 Conduite reliant le réceptacle à l'entrée de la pompe à jet 9 Commande 10 Pompe à jet 101 Entrée de fluide moteur 102 Entrée d'aspiration 103 Sortie de la pompe à jet5 REVENDICATIONS1°) Appareil de distribution automatique d'aliments sous forme de granulés pour animaux comportant : - une trémie (4) contenant les granulés, et dont le fond débouche li- brement dans une coupelle (41) ouverte en direction de la mangeoire (2), recevant un volume de granulés avec le talus naturel (T), - un piston distributeur (5) pénétrant de façon commandée dans le talus sous la trémie (4) pour refouler au-delà du déversoir (42) une quantité de granulés correspondant au volume déplacé du piston (5) pendant une phase de distribution avec retour du piston dans sa po- sition rétractée, - un actionneur hydraulique (6) comprenant un piston (62) logé dans une chambre (61) reliée de manière commandée au réseau de distri- bution d'eau (RE) pour être déplacé par l'arrivée d'eau du réseau, le piston (5) étant rappelé en position rétractée définie par une butée réglable (7) après coupure de l'alimentation en eau, appareil caractérisé en ce qu'il comprend : - une arrivée d'eau, commandée, reliée par une électrovanne (8) à * à la chambre d'actionnement (61) de l'actionneur hydraulique (6) et * une pompe à jet (10) dont la sortie débouche (103) dans une évacuation et l'entrée est reliée (82) à l'électrovanne (8). - une écuelle à eau (3) placée dans un réceptacle de débordement (31) lui-même relié à l'entrée d'aspiration (102) de la pompe à jet (10), - une conduite (83) reliant la chambre d'actionnement (61) à l'écuelle (2), - la conduite (83) reliée à l'écuelle (3) et la conduite d'alimentation (82) de la pompe à jet (10) ayant chacune des pertes de charge nettement supérieures à celles de la conduite d'alimentation (81) de la chambre d'actionnement (61) pour que l'actionneur (6) soit commandé prioritairement par rapport au débit d'eau arrivant dans l'écuelle (3) et au débit d'eau alimentant la pompe à jet (10), et - une commande (9) réglable de l'électrovanne (8).352°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur (6) a un boîtier (66) logeant un piston (62) divisant le boîtier (66) en une chambre d'actionnement (61) reliée à l'électrovanne (8) et une chambre (65) logeant un ressort (64) rappelant le piston (62) en po- sition de repos, le piston (62) étant relié par une tige (51) au piston distributeur (5). 3°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 2, caractérisé par une butée réglable (71) de fin de course vers la position de repos, cette butée étant engagée sur la tige (51) reliant les pistons (5, 62) et limitant la course de retour du piston distributeur (5). 4°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la butée (71) est portée par un levier (72) dont une extrémité pivote autour d'un axe (73) et l'autre portant un écrou (74) engagée sur une tige filetée (75), fixe en translation et commandée en rotation par une mani- velle (76) pour déplacer l'écrou (74) et régler ainsi la position de la butée (71). 5°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite (83) reliant la chambre d'actionnement (61) de l'actionneur (6) à l'écuelle (2) comporte un organe d'étranglement (831) permettant de régler la perte de charge. 6°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe à jet (10) a une entrée (101) reliée à la conduite (82) venant de l'électrovanne (8) munie d'un organe d'étranglement (821) permettant de régler la perte de charge. 7°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 1,caractérisé en ce que le dessus du déversoir (41) au niveau de la trémie (4) est muni d'un volet (43) pivotant, laissant passer les granulés pour être déversés dans la mangeoire (2), par-dessus le déversoir (42) le mouvement d'ouverture de ce volet (43) étant limité par une butée (44) pour protéger l'accès à l'écuelle (41) à partir de l'extérieur. 8°) Appareil de distribution automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la commande (9) de l'électrovanne (8) comprend des moyens de réglage pour définir les instants et la fréquence des distributions, ainsi que la durée de chaque distribution.15