Brevet FR3040584A1 — publié le 20170310

PROCÉDÉ DE MISE EN SÉCURITÉ D'UN ÉPANDEUR ET ÉPANDEUR L'invention se situe dans le domaine des machines agricoles et concerne plus particulièrement un épandeur, destiné notamment mais non exclusivement à l'épandage de fumier, que celui-ci soit sous forme de fumier pâteux, solide, pailleux, humide, frais, fumier de volatiles ou autres animaux. Un épandeur est généralement constitué d'une 10 caisse montée sur un ou deux essieux et tractable par un engin agricole, d'un tapis de transport motorisé à commande hydraulique, s'étendant sensiblement horizontalement au fond de la caisse, et de deux hérissons horizontaux ou verticaux, entraînés en 15 rotation selon leurs axes respectifs. Le principe de fonctionnement est d'amener la matière stockée dans la caisse jusqu'aux hérissons grâce à l'avance du tapis de transport. Les hérissons tournent, déchiquètent la matière qui est amenée à leur contact par le tapis, et 20 expulsent la matière derrière le convoi formé par l'engin agricole et l'épandeur. L'entrainement des hérissons est assuré à partir de l'énergie mécanique du tracteur par un jeu d'arbres de transmission, comprenant un arbre d'entrée relié à 25 la prise de force de l'engin agricole et un arbre de sortie entraînant les hérissons au moyen d'un réducteur faisant également fonction de renvoi d'angle. Lors d'une opération d'épandage, il arrive que les hérissons soient freinés ou bloqués par un bourrage 30 ou par un corps étranger. Dans cette situation les organes mécaniques et en particulier les hérissons sont 3040584 2 soumis à des efforts importants, ce qui peut causer leur détérioration. Une solution à cette situation est décrite dans le brevet EP 2324694 Bl. Dans ce brevet, l'épandeur 5 comporte un système de limitation du couple d'entraînement des hérissons. Ce système de limitation du couple entre en action lorsque les hérissons sont freinés ou bloqués par un bourrage ou un corps étranger, pour limiter les efforts auxquels les 10 hérissons sont soumis. Lorsque le freinage des hérissons est détecté par une modification du rapport de vitesse en amont et en aval du système de limitation du couple, le sens d'avancement du tapis est alors inversé par les commandes de l'épandeur pour permettre 15 de libérer les hérissons. Néanmoins, un limiteur de couple, qu'il fonctionne à friction ou par cisaillement, présente des inconvénients. En effet, celui-ci est soumis à une usure importante, ce qui impose de refaire le réglage 20 du couple de manière constante. De plus, en raison du patinage du limiteur de couple, il y a dégagement de chaleur et risque d'incendie. En outre, aucun moyen de mise en sécurité n'est prévu pour limiter ce risque. D'autre part, dans le cas où la remise en arrière 25 du tapis ne suffit pas, il est nécessaire que l'opérateur intervienne manuellement pour réaliser un débrayage. Ainsi, il existe également un risque non négligeable quant à la sécurité de l'opérateur. Dans ce contexte, l'invention a pour objectif de 30 fournir un procédé de commande d'un épandeur qui permette de mettre en sécurité cet épandeur de façon automatique lorsque les moyens de déchiquetage sont 3040584 3 freinés ou bloqués par un bourrage ou corps étranger. L'invention a également pour objectif de fournir un épandeur mettant en oeuvre ce procédé. L'invention concerne un procédé de mise en 5 sécurité d'un épandeur, l'épandeur comportant une caisse, des moyens de déchiquetage pour déchiqueter de la matière transportée vers les moyens de déchiquetage, les moyens de déchiquetage étant entraînés par des moyens d'entrainement comprenant des moyens d'entrainement d'entrée couplés à des moyens d'entrainement de sortie par l'intermédiaire d'un embrayage, il est caractérisé en ce que lorsqu'on détecte un blocage des moyens de déchiquetage, on commande un découplage par ledit embrayage des moyens d'entrainement d'entrée et des moyens d'entrainement de sortie. L'épandeur selon l'invention comporte donc un embrayage entre les moyens d'entrainement d'entrée et les moyens d'entrainement de sortie. Cet embrayage permet de découpler de façon automatique lesdits moyens d'entrainement d'entrée des moyens d'entrainement de sortie, lorsque les moyens de déchiquetage sont bloqués. Ainsi, les moyens d'entrainement d'entrée continueront de tourner, tandis que les vitesses de rotation des moyens d'entrainement de sortie et les moyens de déchiquetage s'annulent rapidement. De cette manière on protège donc les moyens de déchiquetage de la détérioration, car le découplage intervient aussitôt que le blocage est détecté. Les moyens d'entrainement d'entrée n'exercent plus de pression sur les moyens de déchiquetage. 3040584 4 Selon une réalisation de l'invention, par le biais de moyens de détection, on mesure une première vitesse R1 de rotation des moyens d'entrainement d'entrée en amont de l'embrayage, on mesure une 5 deuxième vitesse R2 de rotation en aval de l'embrayage et on détermine un rapport R2/R1, on détecte le blocage des moyens de déchiquetage si le rapport R2/R1 est inférieur à un seuil prédéterminé. De cette manière on détecte de façon rapide et efficace le blocage des 10 moyens de déchiquetage et on agit donc en conséquence pour sécuriser les moyens de déchiquetage. Selon une autre réalisation de l'invention, l'épandeur comporte un tapis de transport, motorisé par des moyens d'entrainement de tapis et s'étendant 15 sensiblement horizontalement au fond de la caisse, les moyens de déchiquetage étant commandés en même temps que le tapis, et que l'action de découplage des moyens d'entrainement d'entrée et des moyens d'entrainement de sortie est précédée d'une action de déblocage pendant 20 laquelle on inverse le sens d'avancement du tapis pendant une durée prédéterminée, le découplage étant actionné si l'action de déblocage dure plus longtemps que la durée prédéterminée. La présence d'un tel tapis de transport permet 25 donc de ne pas découpler les moyens d'entrainement d'entrée des moyens d'entrainement de sortie aussitôt qu'un bourrage est détecté. On réalise d'abord une inversion du sens d'avancement du tapis pendant une durée prédéterminée, ce qui peut permettre de dégager 30 la matière contenue dans les moyens de déchiquetage et faire bouger un éventuel corps étranger qui est à l'origine du blocage. Dans ce cas, il n'est pas 3040584 5 nécessaire de découpler les moyens d'entrainement d'entrée et de sortie. L'opération d'épandage peut donc reprendre, ce qui permet un gain de temps. Si toutefois l'inversion du sens d'avancement du 5 tapis pendant la durée prédéterminée n'a pas suffit, alors l'embrayage procède au découplage automatique pour sécuriser les moyens de déchiquetage. Selon une application, la durée prédéterminée est de 5 secondes. 10 Selon une réalisation de l'invention, le procédé comporte en outre une étape d'arrêt des moyens d'entrainement d'entrée et une étape de recouplage des moyens d'entrainement d'entrée aux moyens d'entrainement de sortie par l'embrayage. L'arrêt des 15 moyens d'entrainement d'entrée permet de réaliser un recouplage en toute sécurité avec les moyens d'entrainement de sortie. L'invention porte également sur un épandeur de matière solide, notamment de fumier, comportant une 20 caisse, des moyens de déchiquetage pour déchiqueter la matière transportée vers les moyens de déchiquetage, des moyens d'entraînement d'entrée couplés à des moyens d'entrainement de sortie pour entraîner les moyens de déchiquetage, des moyens de commande pour piloter les 25 moyens de déchiquetage, ledit épandeur comportant en outre un embrayage assurant un couplage ou un découplage entre les moyens d'entraînement d'entrée et les moyens d'entrainement de sortie, ainsi que des moyens de détection du blocage des moyens de 30 déchiquetage, l'embrayage et les moyens de détection étant pilotés par les moyens de commande. 3040584 6 Avantageusement, les moyens de détection comportent deux capteurs de vitesse pour mesurer la vitesse de rotation respectivement sur les moyens d'entrée et en aval de l'embrayage. 5 Avantageusement, le capteur de vitesse comporte un capteur inductif coopérant avec au moins un noyau solidaire du moyen en rotation. Selon une réalisation de l'invention, l'épandeur comprend également un système de limitation du couple 10 d'entraînement des moyens de déchiquetage, placé en aval de l'embrayage. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant 15 référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un épandeur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de certains éléments de l'épandeur représenté figure 1, qui comprend les moyens 20 de déchiquetage et les moyens d'entrainement. Un épandeur 1 conforme à l'invention est montré par la figure 1. Cet épandeur 1 est essentiellement une remorque comportant une caisse 2 ouverte à l'arrière, montée sur un essieu porteur, muni de roues 3 et d'un 25 timon 4 d'attelage à un tracteur. Des moyens de déchiquetage formés par deux hérissons 5 sont fixés à l'arrière de la caisse 2. Ces hérissons 5 sont montés rotatifs selon des axes sensiblement verticaux et suivant deux sens de rotation opposés. 30 Pour entrainer en rotation les deux hérissons 5, l'épandeur comporte des moyens d'entrainement d'entrée formés par un arbre de transmission 6 s'étendant sous 3040584 7 la caisse 2 depuis l'avant de l'épandeur 1 jusqu'à l'arrière de celui-ci. Cet arbre de transmission 6 permet de relier l'épandeur 1 à une prise de force d'un tracteur. Des moyens d'entrainement de sortie 5 comprenant un arbre à joint de cardan 7 et un réducteur 8, faisant également fonction de renvoi d'angle, permettent de transmettre la rotation de l'arbre de transmission 6 aux hérissons 5. L'arbre de transmission 6 est couplé à l'arbre à 10 de cardan 7 par l'intermédiaire d'un embrayage 9. L'épandeur comporte également des moyens de détection, non représentés, qui comportent un premier capteur monté sur l'arbre de transmission 6. Un deuxième capteur, similaire au premier capteur, est 15 monté soit sur de l'arbre à joint de cardan 7, soit directement sur l'un des deux hérissons 5. Ces capteurs sont, par exemple, du type inductif. Lorsqu'un des moyens rotatif parmi l'arbre de transmission 6, l'arbre à joint de cardan 7 ou les 20 moyens de déchiquetage 5 est entraîné en rotation, le capteur monté sur le moyen 6, 7, 8 en rotation délivre un signal représentatif de la vitesse de rotation de ce moyen. 25 L'épandeur 1 est prévu avec des moyens de commande non montrés sur les figures qui peuvent être placés dans la cabine du tracteur. Ces moyens de commande comportent un circuit électronique, également non représenté, qui analyse les signaux en provenance 30 des deux capteurs. Chaque signal est converti en une grandeur représentant la vitesse mesurée par chaque capteur. Puis la vitesse de rotation de l'arbre à joint joint 3040584 8 de cardan 7 ou celle du hérisson 5, donnée par le deuxième capteur, est divisée par la vitesse de l'arbre de transmission 6, mesurée par le premier capteur. Le rapport issu de cette division est comparé à un seuil 5 prédéterminé. Si ledit rapport est inférieur audit seuil, les moyens de commande ordonnent un débrayage de l'embrayage 9 pour séparer l'arbre de transmission de 6 de l'arbre de à joins de cardan 7. En fonctionnement normal, la caisse 2 est chargée 10 de matière, telle que du fumier. Le conducteur du tracteur met en fonctionnement la prise de force du tracteur afin d'entraîner en rotation, l'arbre de transmission 6, l'arbre à joins de cardan 7 et les hérissons 5. En même temps, la matière à épandre, par 15 exemple du fumier, est déplacée vers les hérissons 5 qui la déchiquètent et l'épandent à l'arrière du convoi, de manière connue en soi. Lorsqu'un corps étranger se trouve dans la matière et que celui-ci arrive devant les hérissons 5, 20 il se peut qu'il bloque ceux-ci. Dans ce cas, la vitesse de rotation des hérissons 5 et de l'arbre à joint de cardan 7 va baisser et devient inférieure à la vitesse de l'arbre de transmission 6. Les moyens de commande détectent alors qu'un problème s'est produit 25 et enclenchent une procédure de mise en sécurité de l'épandeur en ordonnant un débrayage automatique de l'embrayage 9. Les hérissons 5 arrêtent alors de tourner et l'opérateur peut intervenir en toute sécurité pour dégager de corps qui bloque les hérissons 30 5. Selon le mode de réalisation représenté par la figure 1, le transport de la matière à déchiqueter vers 3040584 9 les hérissons 3 est assuré par un tapis 10 de transport installé de manière connue en soi au fond de la caisse 2. Ce tapis 10 est entraîné par des moyens d'entraînement de tapis et piloté par les moyens de 5 commande. Pour de pouvoir recoupler en toute sécurité l'arbre à joint de cardan 7 à l'arbre de transmission 6, il est nécessaire que la vitesse de rotation de l'arbre de transmission 6 soit nulle. 10 Avantageusement, lorsque les moyens de commande détectent qu'un problème s'est produit ils n'enclenchent pas aussitôt la procédure de mise en sécurité de l'épandeur. Dans un premier temps les 15 moyens de commande mettent en route une procédure d'inversion du sens d'avancement du tapis 10. Ainsi, la matière à déchiqueter recule et le corps qui bloque les hérissons 5 peut se dégager et le rapport des vitesses redevenir normal. Dans ce cas, la mise en sécurité de 20 l'épandeur n'est pas nécessaire et l'avance de la matière vers les hérissons 5 peut reprendre. Cependant, si après avoir inversé le sens d'avancement du tapis pendant un certain délai, par exemple 5 secondes, le rapport des vitesses de rotation reste inchangé, dans 25 ce cas les moyens de commande ordonnent un débrayage automatique de l'épandeur pour découpler l'arbre de transmission 6 de l'arbre à joint de cardan 7. Selon une variante, l'épandeur 1 comporte un système de limitation de couple non montré sur les 30 figures 1 et 2, tel qu'un limiteur de couple mécanique, placé entre l'arbre à joint de cardan 7 et le réducteur 8. Ce limiteur de couple entre en fonction lorsque les 3040584 10 hérissons 5 sont freinés pour permettre à l'arbre de transmission 6 de continuer à tourner et à la vitesse des hérissons 5 de descendre, voire de s'annuler. Ce limiteur de couple est utile si l'embrayage n'admet pas 5 lui-même de glissement entre les vitesses de rotation en amont et en aval. Lorsque le système de commande détecte le changement de vitesse, il enclenche l'inversion du sens de mouvement du tapis et/ou la mise en sécurité de l'épandeur. 10 Selon une autre variante, l'épandeur peut également comporter une alarme et/ou un compteur de blocage. REVENDICATIONS1. Procédé de mise en sécurité d'un épandeur (1), l'épandeur comportant une caisse (2), des moyens de déchiquetage (5) pour déchiqueter de la matière transportée vers les moyens de déchiquetage (5), les moyens de déchiquetage (5) étant entraînés par des moyens d'entrainement comprenant des moyens d'entrainement d'entrée (6) couplés à des moyens d'entrainement de sortie (7) par l'intermédiaire d'un embrayage (9), caractérisé en ce que lorsqu'on détecte un blocage des moyens de déchiquetage (5), on commande un découplage par ledit embrayage (9) des moyens d'entrainement d'entrée (6) et des moyens d'entrainement de sortie (7). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que par le biais de moyens de détection, on mesure une première vitesse Rl de rotation des moyens d'entrainement d'entrée (6) en amont de l'embrayage (9), on mesure une deuxième vitesse R2 de rotation en aval de l'embrayage (9) et on détermine un rapport R2/Rl, on détecte le blocage des moyens de déchiquetage (5) si le rapport R2/R1 est inférieur à un seuil prédéterminé. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que l'épandeur (1) comporte un tapis (10) de transport, motorisé par des moyens d'entrainement de tapis et s'étendant sensiblement 3040584 12 horizontalement au fond de la caisse (2), les moyens de déchiquetage (5) étant commandés en même temps que le tapis (10), et en ce que l'action de découplage des moyens 5 d'entrainement d'entrée (6) et des moyens d'entrainement de sortie (7) est précédée d'une action de déblocage pendant laquelle on inverse le sens d'avancement du tapis (10) pendant une durée prédéterminée, le découplage étant actionné si le 10 blocage dure plus longtemps que la durée prédéterminée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la durée prédéterminée est de 5 secondes. 15 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'arrêt des moyens d'entrainement d'entrée (6) et une étape de recouplage des moyens d'entrainement d'entrée (6) aux moyens d'entrainement 20 de sortie (7) par l'embrayage (9). 6. Épandeur (1) de matière solide, notamment de fumier, comportant une caisse (2), des moyens de déchiquetage (5) pour déchiqueter la matière 25 transportée vers les moyens de déchiquetage (5), des moyens d'entraînement d'entrée(6) couplés à des moyens d'entrainement de sortie (7) pour entraîner les moyens de déchiquetage (5), des moyens de commande pour piloter les moyens de déchiquetage (5), caractérisé en 30 ce que ledit épandeur comporte en outre un embrayage (9) assurant un couplage ou un découplage entre les moyens d'entraînement d'entrée (6) et les moyens 3040584 13 d'entrainement de sortie (7), ainsi que des moyens de détection du blocage des moyens de déchiquetage (5), l'embrayage (9) et les moyens de détection étant pilotés par les moyens de commande. 5 7. Épandeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de détection comportent deux capteurs de vitesse pour mesurer la vitesse de rotation respectivement sur les moyens d'entraînement d'entrée 10 (6) et en aval de l'embrayage (9). 8. Épandeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le capteur de vitesse comporte un capteur inductif coopérant avec au moins un noyau solidaire du 15 moyen (5, 6, 7) en rotation. 9. Épandeur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend également un système de limitation du couple d'entraînement des moyens de 20 déchiquetage (5), placé en aval de l'embrayage (9).