Brevet FR3061829A1 — publié le 20180720

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un dispositif de récolte de rhizomes de Miscanthus enfouis en terre. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Le bien-être animal et le respect de l'environnement sont aujourd'hui au centre des préoccupations en agriculture. Le producteur est le premier concerné par les changements qu'impliquent ces nouveaux choix de consommation. Il doit adapter sa production aussi bien dans le domaine animal que végétal. Le "Miscanthus", qui est une plante lignocellulosique originaire d'Asie, semble pouvoir jouer un rôle dans l'élaboration d'un nouveau mode 15 d'élevage plus respectueux de l'environnement et du bien-être animal. Aujourd'hui, son rendement élevé sans apport d'azote (15-20 tonnes de Matière Sèche/ha/an) lui confère une place privilégiée en tant que combustible. Avec sa haute valeur énergétique, cette plante est très utilisée pour l'alimentation de chaudières. Elle peut aussi servir de support de 20 compostage. Peu développé en élevage à cause de la forte compétition de la paille, le nniscanthus est actuellement utilisé comme litière, notamment chez les éleveurs de volailles. Il pourrait être applicable en élevage porcin comme outil pour lutter contre la caudophagie ou tout simplement comme litière dans des 25 élevages adaptés. Le coût d'implantation élevé (3 000 E/ha) de cette plante est bien souvent un frein à la production. Ce prix s'explique par une technique de fractionnement à l'aide d'un Rotavator (marque déposée) utilisée par les fournisseurs pour broyer les souches (rhizomes) de cette plante prolifique, qui 30 entraîne beaucoup de pertes (60 %). Dans ces conditions, le producteur est 3061829 2 contraint d'acheter des rhizomes auprès de ces fournisseurs et d'investir ainsi pour plusieurs années. Dans ces conditions, le producteur préférera les cultures annuelles à cette culture pérenne. 5 Il a été déjà proposé des machines qui permettent de récolter mécaniquement les rhizomes de "Miscanthus". C'est le cas notamment des documents EP 0 808 094, RO 125946 et GB 2 432 097. Même si seule la machine décrite dans RO 125946 est spécifiquement dédiée à la récolte de rhizomes de Miscanthus, les machines qui 10 sont décrites dans ces documents permettent de récolter des rhizomes débarrassés de la terre dans laquelle ils étaient préalablement enfouis. En pratique, il est alors nécessaire de fractionner ces rhizomes en plusieurs tronçons avant de les replanter en vue d'une nouvelle récolte. Cette opération se fait manuellement, de sorte que le gain de temps obtenu par l'extraction automatisée des rhizomes se trouve en partie perdu. Par ailleurs, cette opération manuelle se répercute inévitablement sur le prix de revient. La présente invention vise à améliorer les machines existantes en automatisant au maximum les opérations décrites ci-dessus et plus particulièrement le fractionnement des rhizomes, de manière à rendre l'ensemble du processus plus économique et de ce fait, plus accessible pour une production par n'importe quel agriculteur. Ainsi et à simple titre indicatif, on vise, à partir d'une "récolte" de rhizomes répartis sur une surface d'un demi hectare, à pouvoir replanter les tronçons de rhizomes sur une surface totale de 10 hectares et obtenir ainsi des 25 plantes adultes au bout de 3 ans. RESUME DE L'INVENTION Ce but est atteint grâce à l'invention. 30 Ainsi, elle concerne un dispositif de récolte de rhizomes de Miscanthus enfouis en terre, ce dispositif comprenant un châssis mobile conformé pour être déplacé sur le terrain sur lequel lesdits rhizomes sont enfouis, ce châssis supportant, d'avant en arrière quand on considère son sens de déplacement : 35 a) des moyens d'extraction desdits rhizomes hors de terre ; b) des moyens de convoyage des rhizomes extraits en direction : 3061829 3 c) d'un support de moyens de stockage au moins momentané desdits rhizomes, caractérisé par le fait qu'il comporte également des moyens de fractionnement desdits rhizomes, disposés en amont desdits moyens de stockage, 5 de sorte que lesdits moyens de stockage reçoivent des tronçons de rhizomes provenant des moyens de fractionnement. Selon d'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses de l'invention, prises seules ou selon une combinaison d'au moins deux d'entre elles : - lesdits moyens de convoyage comprennent au moins un premier 10 convoyeur qui s'étend entre les dits moyens d'extraction et lesdits moyens de fractionnement ; - lesdits moyens d'extraction comprennent au moins une lame transversale qui est orientée de manière à déterrer au moins partiellement les rhizomes enfouis en terre ; 15 - ledit premier convoyeur est un convoyeur ajouré de façon à permettre l'évacuation de débris tels que de la terre ou de cailloux qui se seraient détachés desdits rhizomes ; - ledit premier convoyeur comprend un ensemble de rouleaux rotatifs espacés deux à deux, disposés transversalement et sensiblement 20 parallèles deux à deux, ces rouleaux étant munis de dents orientées radialennent ; - lesdits moyens de fractionnement comprennent un ensemble de rouleaux rotatifs espacés deux à deux, disposés transversalement et sensiblement parallèles deux à deux, au moins certains de ces rouleaux étant 25 pourvus à leur périphérie de lames de coupe ; - lesdits moyens de fractionnement comprennent une paire de rouleaux à sens de rotation inverse disposés à l'aplomb l'un de l'autre et entre lesquels lesdits rhizomes sont emprisonnés momentanément, ainsi qu'un rouleau supplémentaire disposé juste en aval de la dite paire, ce rouleau supplémentaire 30 étant pourvu de lames de coupe agencées et dimensionnées pour procéder au fractionnement desdits rhizomes tant qu'ils sont encore emprisonnés par ladite paire de rouleaux ; - lesdits moyens de convoyage comprennent au moins un deuxième convoyeur qui est placé à la sortie desdits moyens de fractionnement ; 35 - lesdits moyens de convoyage comprennent au moins un deuxième convoyeur dont l'extrémité amont est placée en dessous desdits moyens de 3061829 4 fractionnement, de sorte que lesdits tronçons de rhizomes sont reçus directement sur le deuxième convoyeur ; - ledit deuxième convoyeur est ajouré ; - le dispositif comporte un troisième convoyeur qui s'étend dans la 5 continuité du deuxième convoyeur, ce troisième convoyeur faisant office de table de tri ; - lesdits deuxième et troisième convoyeurs s'étendent sensiblement parallèlement mais à des hauteurs différentes, des moyens de transfert des tronçons de rhizomes étant prévus entre eux. 10 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de 15 l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ; 20 - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale des moyens de fractionnement de rhizomes qui équipent le dispositif de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue partielle de côté, à plus grande échelle que les figures précédentes, du dispositif des figures précédentes, focalisée plus 25 spécifiquement sur lesdits moyens de fractionnement. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Tel qu'il est représenté sur les figures 1 à 3 annexées, le mode de 30 réalisation non limitatif du dispositif 1 selon l'invention comporte un châssis 10 qui supporte, en allant de gauche à droite, c'est à dire à l'inverse du sens de déplacement de ce dispositif : - des moyens d'extraction 2 de rhizomes hors de terre ; - un premier convoyeur 3; 35 - des moyens de fractionnement 4 desdits rhizomes ; 3061829 5 - un deuxième convoyeur à tamis 5 dont la partie amont s'étend sous les moyens de fractionnement 4; - des moyens de transfert 6 formant "ascenseur" ; - un troisième convoyeur 7 qui prend naissance à la sortie des 5 moyens de transfert 6; - et des moyens de support 8 de moyens de stockage, ces derniers n'étant pas représentés ici dans un souci de simplification. Ce dispositif 1 présente une structure qui est adaptée pour qu'il puisse être tracté par un engin automoteur tel qu'un tracteur agricole. Dans un 10 tel cas, le dispositif est relié au tracteur au moyen de son attache de remorque et est connecté à la prise de force. L'engin automoteur doit pouvoir se déplacer à une vitesse relativement, compatible avec une extraction en bonne et due forme des rhizomes de Miscanthus. A titre indicatif, cette vitesse est de l'ordre de 300-400 15 mètres par heure. Préférentiellement, ce dispositif 1 est équipé de tous les accessoires qui lui permettent de respecter la législation en vigueur de la circulation sur route d'engins agricoles. Il est aussi équipé éventuellement d'arceaux de sécurité sur les côtés pour écarter les opérateurs des zones 20 dangereuses en mouvement. Ces arceaux ne sont pas représentés sur les figures annexées. L'entraînement des différents organes du dispositif est préférentiellement assuré par un système hydraulique composé par exemple de deux pompes et d'un réservoir d'huile, ces équipements étant en mesure de répondre à tous les besoins hydrauliques. Ce système est activé par la prise de force du tracteur. On préfèrera qu'il n'y ait aucun branchement à la pompe hydraulique portée par le tracteur pour éviter des mélanges d'huiles dès lors que ce tracteur sera permuté avec un autre. Les commandes hydrauliques sont avantageusement contrôlées 30 par un intervenant extérieur situé sur le côté du dispositif. Un tracteur de 100 chevaux équipé d'un variateur est suffisant pour déplacer le dispositif. Les deux pompes précitées sont par exemple reliées à un multiplicateur, lui-même relié à la prise de force qui fonctionne par exemple à environ 500 tours/minute. 3061829 6 Une des pompes est chargée d'alimenter les moyens de fractionnement 4 (qui est la partie la plus énergivore) et le convoyeur 5, tandis que la seconde pompe chargée d'alimenter tout le reste du dispositif. Les pompes sont équipées de moyens de régulation, ce qui leur 5 permettant d'adapter leur fonctionnement aux besoins du dispositif. Les moyens d'extraction 2 de rhizomes hors de terre comportent, dans l'exemple représenté ici, un rouleau transversal 23, préférentiellement métallique, par exemple de 30 à 40 cm de diamètre qui est disposé en amont d'une lame d'extraction 21. Le rouleau 23 permet à la lame d'être maintenue à 10 une profondeur constante. Les termes "amont" et "aval" tels qu'utilisés ici sont considérés en prenant en compte le cheminement des rhizomes le long du dispositif (c'est-à-dire de la gauche vers la droite quand on considère la figure 1). Le rouleau 23 est libre de rotation sur lui-même et est relié par 15 deux pattes parallèles et longitudinales 22 à deux joues parallèles et longitudinales 20. Ces joues 20 encadrent la lame 21 précitée. La lame 21 est avantageusement constituée d'un matériau peu oxydable et résistant aux frottements, tel que l'acier commercialisé sous la marque en Hardox. Dans l'exemple représenté ici, elle est divisée en deux parties 20 présentant des inclinaisons différentes. La première partie de la lame 21 est inclinée à quelques degrés par rapport à l'horizontale (c'est à dire par rapport à la surface du sol sur lequel le dispositif est amené à être déplacé), ce qui permet de "décoller" les rhizomes du sol. La seconde partie de la lame 21 (c'est à dire celle la plus proche du convoyeur 3) présente une inclinaison plus importante, ce 25 qui permet de diriger les rhizomes extraits vers le convoyeur 3. Un vérin à simple effet (qui n'est pas représenté sur les figures) permet de relever et d'abaisser les moyens d'extraction 2. Toutefois, une fois la lame 21 abaissée et en contact avec le sol, le vérin n'a plus d'effet, de sorte que c'est le rouleau 23 qui règle la profondeur d'engagement de la lame 21 dans le sol. Une fois extraits du sol, les rhizomes récupérés par la lame sont poussé vers le premier convoyeur 3. Celui-ci s'étend entre deux joues 31 parallèles et longitudinales. Le convoyeur est ajouré et est ici constitué d'un ensemble de 35 rouleaux rotatifs transversaux 30 disposés à distance les uns des autres. Chaque rouleau 30 est pourvu à sa périphérie de dents 33 orientée radialennent. 3061829 7 Dans l'exemple représenté sur les figures, le convoyeur 3 est constitué de huit rouleaux 30. Bien entendu, ce nombre peut être différent. Avantageusement, ces rouleaux sont répartis en trois groupes. Les trois premiers rouleaux 30 les plus proches de la lame 21 sont munis de dents relativement 5 longues et sont éloignés les uns des autres. Ces trois rouleaux peuvent être qualifiés de "rouleaux déterreurs". En effet, ils ont pour fonction d'éliminer l'essentiel de la terre et des cailloux qui se seraient mêlés aux rhizomes lors de leur extraction. Les dents contribuent à cette élimination et le large écartement entre les rouleaux permet à cette terre et à ces cailloux de s'évacuer par gravité 10 en direction du sol. Les deux rouleaux suivants ont essentiellement un rôle de convoyage. Ils sont munis de dents plus petites et sont plus rapprochés les uns des autres. Ils permettent de déplacer les rhizomes sans les agresser. Les trois derniers rouleaux ont eux aussi un rôle de convoyage. 15 Néanmoins, leurs dents sont de plus petite taille (40 mm) que les précédentes et leur espacement mutuel est encore réduit. Ces rouleaux précèdent les moyens de fractionnement 4. Or, comme on le verra plus loin, lorsque qu'un rhizome de gros volume est traité par les moyens de fractionnement 4, il les "monopolise" 20 pendant une durée conséquente. Les rhizomes suivants sont donc susceptibles de s'accumuler en amont des moyens 4. Les trois derniers rouleaux 30 peuvent donc constituer un "lieu d'attente". Ces rouleaux étant plus resserrés, les rhizomes peuvent y séjourner plus longtemps sans être abîmés. 25 Ainsi que cela est particulièrement visible à la figure 4, le convoyeur 3 débouche directement à l'entrée des moyens 4. Essentiellement pour éviter des projections et pour préserver la sécurité des opérateurs, ces moyens 4 sont recouverts d'un capot de protection, ce qui leur confère l'allure d'un tunnel. 30 Juste à l'entrée des moyens 4 est présente une paire de rouleaux rotatifs 40. Ces rouleaux transversaux et horizontaux s'étendent à l'aplomb l'un de l'autre. Ils sont animés en rotation en sens inverse, comme le montrent les flèches f et g de la figure 4. Leur vitesse de rotation est préférentiellement la même. Le rouleau inférieur 40 peut être qualifié de "rouleau anneneur" car il reçoit les rhizomes à la sortie du convoyeur 3 et les amène vers le deuxième 3061829 8 rouleau 40 ainsi que vers un troisième rouleau 42. Le rouleau inférieur 40 est préférentiellement pourvu de dents à sa périphérie. Le rouleau supérieur 40 est quant à lui avantageusement muni de grandes lames triangulaires simples 41, réparties en huit rangées de lames 5 disposées en étoile. Le rouleau 42 s'étend parallèlement aux précédents et juste en aval de ceux-ci. Il porte de grandes lames 43 qui s'intercalent entre celles du rouleau supérieur 40. En pratique, c'est une combinaison de ces trois rouleaux qui 10 permet de fractionner les rhizomes. Comme indiqué plus haut, le rouleau inférieur 40 "accueille" les rhizomes à la sortie du convoyeur 3 et les dirige vers les deux autres rouleaux. Ce sont les deux autres rouleaux (en l'occurrence le rouleau supérieur 40 et le rouleau 42, qui sont animés en rotation en sens inverse (voir les flèches f et h de la figure 4) qui fragmentent les rhizomes. 15 Le nombre de lames et l'espacement entre les rouleaux sont réglables. Le rouleau 42 agrippe le dessous des rhizomes maintenus contre le rouleau supérieur 40 et procède à leur fractionnement. La vitesse de rotation du rouleau 42 est avantageusement plus 20 rapide que celle des deux autres rouleaux et c'est elle qui détermine la qualité de fractionnement des rhizomes. C'est aussi elle qui détermine le rendement de du dispositif. Il est bien entendu possible de régler les différentes vitesses de rotation. Les moyens de convoyage 5 précités comprennent un deuxième 25 convoyeur longitudinal 50 qui prend naissance juste en dessous du fond ouvert des moyens 4 de fractionnement, de sorte que les tronçons de rhizomes tombent directement sur le brin supérieur 51 de ce convoyeur sans fin à tapis mobile. Il est entrainé par le circuit hydraulique précité et est composé d'une structure ajouré par exemple à maille carrée. Ceci permet, pendant le 30 déplacement de tronçons de rhizomes, d'évacuer encore des résidus de terre qui seraient restés jusque-là solidaires des plantes. Cette évacuation peut encore être améliorée en plaçant des moyens provoquant des vibrations du brin supérieur 51 du convoyeur 50, tels que des galets rotatifs triangulaires. Ainsi, alors que le poids total d'un tronçon est dû pour environ 75 % 35 à la présence de terre, la quasi-totalité de cette terre peut être évacuée par le convoyeur 50. 3061829 9 Des moyens de transfert 6 formant ascenseur vertical sont placés à l'extrémité aval du convoyeur 50. Ces moyens, optionnels, ont simplement pour fonction de déplacer les rhizomes à une hauteur supérieure que celle constituée par le brin supérieur 51 du convoyeur 50. 5 Ces moyens de transfert sont constitués ici par un convoyeur 60 à tapis mobile dont les brins parallèles s'étendent verticalement. Des plaquettes transversales 61 équipent ces deux brins, de manière à délimiter deux à deux des compartiments de transport des tronçons de rhizomes. Juste à côté de l'extrémité supérieure du convoyeur 60 s'étendent 10 encore d'autres moyens de convoyage 7 formés d'un troisième convoyeur 70 du même type que le deuxième convoyeur 50. Les vitesses de déplacement des convoyeurs 50, 60 et 70 sont préférentiellement identiques. Bien que cela ne soit pas représenté sur les figures annexées, le 15 dispositif selon l'invention comporte avantageusement une platefornne de chaque côté du tapis 70, de sorte que des opérateurs peuvent y prendre place pour effectuer un tri manuel de tronçons de rhizomes reçus sur le convoyeur. Ceci leur permet notamment d'extraire les tronçons mal sectionnés ou trop volumineux. Pour garantir la sécurité des opérateurs, le convoyeur 70 est par exemple équipé 20 d'un tapis à barreaux et est pourvu de galets lisses. La sécurité des opérateurs est donc respectée. Eventuellennent, un tapis de retour est placé à côté des opérateurs pour ramener les rhizomes mal fragmentés vers les moyens de fractionnement 4. Conformément à l'invention, il est prévu enfin des moyens de 25 support de moyens de stockage des tronçons triés. En l'occurrence et comme visible sur les figures 1 et 2, il s'agit ici de deux anses 8 activées chacune par un vérin hydraulique non représenté. Ces anses permettent d'y suspendre un récipient souple de grande contenance 9 (non représenté) tel que celui habituellement désigné sous le terme anglais "Big Bag". 30 Ainsi, le récipient peut être maintenu ouvert lors de son chargement. Une fois plein, le récipient peut alors être déposé à terre. A titre indicatif, chaque "Big Bag" d'une contenance de 1 m3 peut recevoir jusqu'à 10 000 plants, c'est à dire tronçons de rhizome. Ainsi, la présente invention propose un dispositif qui permet de 35 réduire notablement le coût de production de Miscanthus. L'exemple de réalisation qui vient d'être décrit permet avantageusement de : 3061829 10 - Prélever les rhizomes de terre ; - Éliminer une grande partie de la terre accrochée à ces rhizomes sans les abîmer ; - Les fractionner ; 5 - Évacuer le surplus de terre; - Surélever les tronçons pour permettre un tri manuel ; - Avoir un espace adapté au tri ; - et de les conditionner. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de récolte de rhizomes de Miscanthus enfouis en terre, ce dispositif comprenant un châssis mobile (10) conformé pour être déplacé sur le terrain sur lequel lesdits rhizomes sont enfouis, ce châssis supportant, d'avant en arrière quand on considère son sens de déplacement : a) des moyens d'extraction (2) desdits rhizomes hors de terre ; b) des moyens de convoyage (3, 5, 6, 7) des rhizomes extraits en direction : c) d'un support (8) de moyens de stockage (9) au moins momentané desdits rhizomes, caractérisé par le fait qu'il comporte également des moyens de fractionnement (4) desdits rhizomes, disposés en amont desdits moyens de stockage (9), de sorte que lesdits moyens de stockage (9) reçoivent des tronçons de rhizomes provenant des moyens de fractionnement (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que 15 lesdits moyens de convoyage (3, 5,7) comprennent au moins un premier convoyeur (3) qui s'étend entre les dits moyens d'extraction (2) et lesdits moyens de fractionnement (4). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'extraction (2) comprennent au moins une lame transversale 20 (22) qui est orientée de manière à déterrer au moins partiellement les rhizomes enfouis en terre. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que ledit premier convoyeur (3) est un convoyeur ajouré de façon à permettre l'évacuation de débris tels que de la terre ou de cailloux qui se 25 seraient détachés desdits rhizomes. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit premier convoyeur (3) comprend un ensemble de rouleaux rotatifs (30) espacés deux à deux, disposés transversalement et sensiblement parallèles deux à deux, ces rouleaux (30) étant munis de dents (33) orientées radialennent. 30 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de fractionnement (4) comprennent un ensemble de rouleaux rotatifs (40, 42) espacés deux à deux, disposés 3061829 12 transversalement et sensiblement parallèles deux à deux, au moins certains de ces rouleaux étant pourvus à leur périphérie de lames de coupe (43). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de fractionnement (4) comprennent une paire de rouleaux (40) à 5 sens de rotation inverse disposés à l'aplomb l'un de l'autre et entre lesquels lesdits rhizomes sont emprisonnés momentanément, ainsi qu'un rouleau supplémentaire (42) disposé juste en aval de la dite paire, ce rouleau supplémentaire (42) étant pourvu de lames de coupe (43) agencées et dimensionnées pour procéder au fractionnement desdits rhizomes tant qu'ils sont 10 encore emprisonnés par ladite paire de rouleaux (40). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de convoyage (3, 5, 7) comprennent au moins un deuxième convoyeur (5) qui est placé à la sortie desdits moyens de fractionnement (4). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens de convoyage (3, 5,6, 7) comprennent au moins un deuxième convoyeur (5) dont l'extrémité amont est placée en dessous desdits moyens de fractionnement (4), de sorte que lesdits tronçons de rhizomes sont reçus directement sur le deuxième convoyeur (5). 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que ledit deuxième convoyeur (5) est ajouré. 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte un troisième convoyeur (7) qui s'étend dans la continuité du deuxième convoyeur (5), ce troisième convoyeur (7) faisant office de table de 25 tri. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que lesdits deuxième (5) et troisième (7) convoyeurs s'étendent sensiblement parallèlement mais à des hauteurs différentes, des moyens de transfert (6) des tronçons de rhizomes étant prévus entre eux.