Brevet FR3068861A1 — publié le 20190118

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des machines et véhicules destinés au chargement de produits dans un contenant mobile, par exemple de produits en vrac reposant au sol et devant être transférés dans une cuve ou un bac de réception porté(e) par un véhicule, et a pour objet un véhicule automoteur pour collecter, éventuellement traiter, et distribuer des produits fragmentaires. Le type de véhicule évoqué ci-dessus est utilisé dans de nombreux domaines et comprend généralement, d'une part, une cuve de réception et de mélange, un bras de chargement muni à son extrémité libre d'un organe de prélèvement et équipé d'un dispositif de transfert des produits prélevés par l'organe vers la cuve et un châssis roulant motorisé portant notamment la cuve et le bras précités, ainsi qu'éventuellement un poste de conduite, ledit véhicule présentant notamment un mode de fonctionnement opérationnel en vue du remplissage de la cuve par le bras de chargement, dit « mode chargement », et un mode de fonctionnement en vue du déchargement des produits présents dans la cuve, dit « mode distribution », le déchargement étant généralement effectué latéralement au moyen d'un tapis transporteur. Ces véhicules, par exemple du type mélangeuse, sont 20 notamment mis en oeuvre dans le domaine agricole pour collecter et traiter des produits d'alimentation animale stockés en silo, conditionnés en bottes ou posés en tas au sol, et ensuite pour les distribuer. Ce type de véhicule ou d'engin agricole pour collecter, traiter/mélanger et distribuer des produits, généralement connu sous la 25 désignation mélangeuse ou désileuse mélangeuse, est par exemple commercialisé par la demanderesse, sous différentes variantes et tailles, en tant que mélangeuses automotrices de la gamme SPW. Ces véhicules comportent chacun un châssis muni de roues motrices à l'arrière et directrices à l'avant. A l'avant du châssis est placée 30 une cabine de pilotage comportant un siège pour l'utilisateur ainsi qu'un volant de direction et les diverses commandes mécaniques, électriques ou hydrauliques des organes de travail du véhicule. A l'arrière du châssis est placée une unité d'entraînement comportant un moteur thermique alimentant une centrale hydraulique pour l'entraînement et la commande des - 2 - roues et des différents organes de travail. Le châssis porte un bras de chargement avec à son extrémité frontale une fraise de chargement. Le bras pivote autour d'un axe transversal de manière à ce que la fraise atteigne différentes positions. 5 Pour le chargement des produits, le bras de chargement est positionné à la hauteur adéquate pour que la fraise de chargement en rotation vienne saisir les produits tels que de l'ensilage, du foin, de l'enrubanné ou de la paille présents au sol. Lors du chargement de produits d'ensilage dans un silo, le 10 véhicule automoteur à tendance à pousser contre le tas d'ensilage ce qui peut aboutir à un blocage de la rotation de la fraise. Etant donné que le véhicule pousse en finalité contre un mur ou une masse importante, ses roues motrices ont tendance à patiner puisqu'il est bloqué dans son avance. Pour éviter ce phénomène, l'utilisateur va solliciter les freins et devra 15 apprendre à doser l'effort d'avancement de l'appareil en fonction du niveau de chargement de la cuve de mélange, ce qui exige non seulement une pratique éprouvée mais également une dextérité adéquate. L'utilisateur va également actionner la pédale de frein du véhicule dans la phase d'approche du produit à charger dans le but de réduire sa vitesse d'avance. Une action similaire, appui sur les freins, peut se produire dans la phase de distribution du produit contenu dans la cuve (mode distribution), pour ralentir le véhicule en attendant l'ouverture complète d'une barrière à l'extrémité d'un bâtiment ou à l'extrémité d'un couloir d'alimentation. Lors du chargement de bottes, celles-ci ont tendance à se déplacer pendant le chargement ce qui complique la manoeuvre et augmente le temps de chargement. En outre, ces différentes manoeuvres entraînent des sollicitations variables du système de motorisation, notamment des sollicitations en surrégime par rapport aux besoins effectifs et à la puissance effectivement utile ou exploitable, aboutissant à une surconsommation inutile de carburant. Le but principal de la présente invention consiste, pour un véhicule du type évoqué en introduction, de fournir une solution permettant de surmonter au moins certains des, préférentiellement tous les inconvénients relevés précédemment. Cette solution devra permettre, par exemple, de maîtriser la poussée exercée sur l'organe de prélèvement (par exemple une fraise rotative, dont on cherchera à éviter le blocage), de rendre l'effort d'avancement du véhicule indépendant de la dextérité de - 3 - l'utilisateur en mode chargement, de protéger les freins, et de diminuer la consommation de carburant. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule automoteur du type évoqué ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de 5 régulation automatique de l'effort d'avancement fourni par le châssis roulant motorisé lorsque l'organe de prélèvement est activé dans le mode chargement et/ou lors d'un appui sur la pédale de frein dans le mode chargement ou dans le mode distribution. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-10 après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : les figures 1 A et 1B sont des vues en élévation latérales de deux côtés opposés d'une mélangeuse automotrice en mode chargement ; 15 la figure 2 est une représentation schématique d'un système de motorisation d'un véhicule du type représenté figures 1 A et 1B, avec son dispositif de gestion et de commande, comportant également un dispositif de régulation en accord avec un mode de réalisation de l'invention, et, la figure 3 est un schéma bloc fonctionnel simplifié du 20 dispositif de régulation faisant partie du système représenté figure 2. Les figures 1 A et 1B, et partiellement la figure 2, illustrent un véhicule automoteur pour collecter, et éventuellement traiter, des produits fragmentaires, notamment granulaires et/ou fibreux. Ce véhicule 1 comprend une cuve 2 de réception et de mélange, 25 un bras 3 de chargement muni à son extrémité libre d'un organe de prélèvement 4 et équipé d'un dispositif 5 de transfert des produits prélevés par l'organe 4 vers la cuve 2 et un châssis roulant motorisé 6 portant notamment la cuve 2 et le bras 3 précités, ainsi qu'éventuellement un poste de conduite 7. Le châssis roulant 6 est muni de roues motrices à l'arrière et 30 directrices à l'avant, formant les moyens de roulement 6'. Les roues motrices sont équipées de moyens de freinage (non représentés). Selon une alternative, les quatre roues sont munies de moyen de freinage (non représentés). Le poste de conduite 7 comporte notamment un levier 7' 35 permettant de contrôler le sens ou la direction d'avancement DA et la vitesse de déplacement du véhicule 1 et une pédale de frein 7". Le levier 7' est avantageusement une poignée dite multifonctions qui rassemble - 4 - plusieurs boutons. Une fonction spécifique est attribuée à chaque bouton ou commutateur. Le chauffeur actionne le levier 7' avec sa main vers l'avant pour un déplacement vers l'avant et vers l'arrière pour un déplacement vers l'arrière. Le levier 7' dispose également d'une position neutre dans laquelle 5 le véhicule 1 s'arrête. Pour ralentir ou arrêter le véhicule 1 progressivement, le chauffeur doit ramener progressivement le levier 7' vers sa position neutre. Pour ralentir ou arrêter le véhicule 1 rapidement, le chauffeur appuie sur la pédale de frein 7" avec son pied pour activer les freins du ou des essieux du véhicule 1. Ledit véhicule 1 présente notamment un mode de 10 fonctionnement opérationnel en vue du remplissage de la cuve 2 par le bras de chargement 3, dit « mode chargement », un mode de fonctionnement opérationnel en vue du déchargement du produit mélangé dans la cuve 2, dit « mode distribution » et un mode de fonctionnement permettant le déplacement du véhicule 1, dit « mode déplacement ». Le passage d'un 15 mode à un autre se fait au moyen d'un interrupteur, éventuellement prévu sur le levier 7'. Le chauffeur du véhicule 1 sélectionne manuellement le mode de fonctionnement et une fonction spécifique est attribuée à chaque bouton de la poignée multifonctions 7', éventuellement selon le mode choisi. 20 Le mode déplacement est activé quand il s'agit de faire des trajets sur routes et chemins pour rejoindre un bâtiment ou une ferme sur laquelle des animaux sont à nourrir. L'un des boutons de la poignée multifonctions 7' permet par exemple de sélectionner la gamme de vitesse d'avance et notamment la vitesse maximale de déplacement. 25 Conformément à l'invention, ledit véhicule 1 comprend également un dispositif 8 de régulation automatique de l'effort d'avancement fourni par le châssis roulant motorisé 6 lorsque l'organe de prélèvement 4 est activé dans le mode chargement. L'organe de prélèvement 4 est activé et désactivé par l'intermédiaire d'un bouton de la poignée 7' 30 multifonctions. Le dispositif 8 de régulation automatique autorise une gestion de la transmission d'avancement limitée dans le but de protéger les freins et de limiter la consommation de carburant. D'une manière alternative, la désactivation de l'organe de prélèvement 4 se fait de manière automatique lorsque le poids dans la cuve 35 2 a atteint la valeur prédéterminée. Grâce à cette disposition spécifique de l'invention, le but recherché est atteint et divers avantages souhaités sont fournis, à savoir - 5 - notamment, un effort de contact maîtrisé au niveau de l'organe de prélèvement, et un contrôle de la force de poussée fournie, avec un dosage de l'effort d'avance, indépendamment de l'utilisateur. D'une manière préférentielle, le dispositif 8 de régulation 5 automatique de l'effort d'avancement fourni par le châssis roulant motorisé est également utile et actif lors d'un appui sur la pédale de frein dans le mode chargement ou dans le mode distribution. En effet, d'une part dans le mode chargement, lorsque le véhicule 1 est en approche du produit à charger, le chauffeur a tendance à appuyer sur la pédale de frein 7" pour 10 ralentir le véhicule et, d'autre part, dans le mode distribution, lorsque le véhicule 1 arrive au niveau d'une table d'alimentation et qu'une barrière doit s'ouvrir pour y autoriser l'accès, le chauffeur appuie sur la pédale de frein 7" en attendant l'ouverture complète de la barrière. La barrière peut également être une porte. Une telle situation peut également se produire au bout d'un 15 couloir d'alimentation. Le couloir d'alimentation permet au véhicule 1 de circuler et de distribuer le mélange contenu dans la cuve 2 sur une table d'alimentation ou dans une auge. En accord avec un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de régulation automatique 8 consiste en un dispositif de limitation 20 ou de freinage, passif ou actif, limitant le couple appliqué aux moyens de roulement 6' tracteurs et/ou propulseurs faisant partie du châssis roulant motorisé 6. Une telle réalisation permet, lorsque le dispositif 8 est actif, de limiter de manière générale les contraintes au niveau du véhicule 1, de 25 réduire la consommation de carburant (fixation d'un couple limite supérieur autorisé) et de moins solliciter le système de freinage (et donc l'usure des freins). Dans le cadre d'une application très avantageuse de l'invention, utilisant une technologie de motorisation répandue dans les domaines 30 industriel et agricole, il peut être prévu que le(s) système(s) de motorisation ou d'entraînement 9 des moyens de roulement 6' du châssis roulant motorisé 6 soi(en)t de nature hydraulique et que le dispositif de régulation automatique 8 comprenne, ou consiste en, un limiteur de pression intégré dans le circuit d'alimentation 9' du système de motorisation 9 faisant partie 35 du châssis roulant motorisé 6 (figure 2). Selon une première variante constructive, le dispositif de régulation 8 peut alors présenter une construction très élémentaire et - 6 - consister en un simple composant passif de limitation de la pression monté dans la portion de circuit d'alimentation 9' déterminant la marche avant du véhicule 1, ou dans une dérivation de ce circuit alimentée conditionnellement lorsque le « mode chargement » est actif. 5 Selon une seconde variante constructive, ressortant par exemple de la figure 3, applicable aussi aux autres technologies de motorisation possibles pour le véhicule 1, le dispositif de régulation automatique 8 comprend au moins un moyen capteur 10 dont le signal de mesure est exploité par un système électronique 11 pour réguler l'effort d'avancement, 10 ce système faisant également partie du dispositif 8 (le système 11 pouvant être spécifique ou existant). En relation avec un entraînement de nature hydraulique, illustré à titre d'exemple sur la figure 2, le ou l'un des moyen(s) capteur(s) 10 peut être un capteur de pression, monté et configuré pour mesurer la pression 15 d'une partie au moins du circuit hydraulique 9' d'alimentation du système de motorisation 9 du châssis roulant motorisé 6. Comme le montre la figure 2, le capteur de pression 10 considéré peut mesurer la pression de la partie du circuit d'alimentation 9' hydraulique déterminant le déplacement en marche avant des moyens de 20 roulement 6' par l'intermédiaire du système de motorisation 9 (par exemple un moteur hydraulique 9 entraînant l'essieu commun aux deux roues arrière propulsatrices 6' du véhicule 1, comme illustré sur la figure 2). Le signal de mesure du capteur 10 est exploité par un système électronique 11 spécifique ou non (par exemple le module de gestion et de pilotage du fonctionnement 25 global du véhicule 1 et de ses différentes composantes, prenant également en compte les commandes de l'utilisateur). Ce système électronique 11 peut par exemple contrôler la pompe 12' entraînée par le moteur thermique 12 du véhicule 1, et donc réguler la pression dans le circuit d'alimentation 9', c'est-à-dire limiter la puissance délivrée au système de motorisation (moteur 30 hydraulique commun 9) entraînant les moyens de roulement 6' (lorsque le mode chargement est actif). En variante, ou en plus de la solution représentée sur la figure 2, le ou l'un des moyen(s) capteur(s) 10 peut être un capteur de pression monté et configuré pour mesurer la force de pression FP exercée sur 35 l'organe de prélèvement 4 et/ou sur le bras de chargement 3, ce dans la direction opposée à la direction d'avance normale DA du véhicule 1 au cours d'une opération de chargement. - 7 - De manière alternative ou additionnelle par rapport aux deux variantes ci-dessus, il peut aussi être prévu que le ou l'un des moyen(s) capteur(s) 10 soit un capteur de couple ou de vitesse monté et configuré pour mesurer soit le couple appliqué à un organe de prélèvement 4 de type 5 rotatif, tel qu'une fraise, soit la vitesse de rotation dudit organe 4. Conformément à une autre variante encore, le ou l'un des moyen(s) capteur(s) 10 peut être un capteur de glissement ou de patinage des moyens de roulement 6' du châssis roulant motorisé 6. Ce capteur de glissement ou de patinage peut le cas échéant être mis en oeuvre en 10 association avec au moins un des autres capteurs évoqués précédemment. Bien entendu, selon le type de capteurs précités utilisés et les grandeurs physiques mesurées, les valeurs seuils déclenchant une limitation de l'effort de déplacement, c'est-à-dire du couple ou de la puissance fourni(e) aux moyens de roulement 6', seront différentes, ces valeurs 15 pouvant être déterminées lors d'essais ou de tests en situation réelle d'utilisation des véhicules 1. La figure 2 illustre un poste de conduite 7 qui est équipé, en plus de la pédale de frein 7", d'un levier de commande 7' pour piloter le véhicule 1 et ses équipements, par exemple sous la forme d'une poignée 20 multifonctions équipée de boutons et/ou de commutateurs. En accord avec une application privilégiée de l'invention, le véhicule 1 consiste en un véhicule agricole du type mélangeuse automotrice, préférentiellement équipée également de moyens de pesée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de 25 réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Véhicule automoteur pour collecter, éventuellement traiter, et distribuer des produits fragmentaires, notamment granulaires et/ou fibreux, comprenant une cuve (2) de réception et de mélange, un bras (3) de chargement muni à son extrémité libre d'un organe de prélèvement (4) et équipé d'un dispositif (5) de transfert des produits prélevés par l'organe (4) vers la cuve (2) et un châssis roulant motorisé (6) portant notamment la cuve (2) et le bras (3) précités, ainsi qu'éventuellement un poste de conduite (7), ledit véhicule (1) présentant notamment un mode de fonctionnement opérationnel en vue du remplissage de la cuve (2) par le bras de chargement (3), dit « mode chargement », et un mode de fonctionnement en vue du déchargement des produits présents dans la cuve (2), dit « mode distribution », véhicule (1) caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (8) de régulation automatique de l'effort d'avancement fourni par le châssis roulant motorisé (6) lorsque l'organe de prélèvement (4) est activé dans le mode chargement et/ou lors d'un appui sur une pédale de frein dans le mode chargement ou dans le mode distribution. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de régulation automatique (8) consiste en un dispositif de limitation ou de freinage, passif ou actif, limitant le couple appliqué aux moyens de roulement (6') tracteurs et/ou propulseurs faisant partie du châssis roulant motorisé (6). 3. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le(s) système(s) de motorisation ou d'entraînement (9) des moyens de roulement (6') du châssis roulant motorisé (6) est de nature hydraulique et en ce que le dispositif de régulation automatique (8) comprend, ou consiste en, un limiteur de pression intégré dans le circuit d'alimentation (9') du système de motorisation (9) faisant partie du châssis roulant motorisé (6). 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de régulation automatique (8) comprend au moins un moyen capteur (10) dont le signal de mesure est exploité par un système électronique (11) pour réguler l'effort d'avancement. -9- 5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou l'un des moyen(s) capteur(s) (10) est un capteur de pression, monté et configuré pour mesurer la pression d'une partie au moins du circuit hydraulique (9') d'alimentation du système de motorisation (9) du châssis 5 roulant motorisé (6). 6. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou l'un des moyen(s) capteur(s) (10) est un capteur de pression monté et configuré pour mesurer la force de pression (FP) exercée sur l'organe de prélèvement (4) et/ou sur le bras de chargement (3), ce dans la direction 10 opposée à la direction d'avance normale (DA) du véhicule (1) au cours d'une opération de chargement. 7. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou l'un des moyen(s) capteur(s) (10) est un capteur de couple ou de vitesse monté et configuré pour mesurer soit le couple appliqué à un organe de 15 prélèvement (4) de type rotatif, tel qu'une fraise, soit la vitesse de rotation dudit organe (4). 8. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou l'un des moyen(s) capteur(s) (10) est un capteur de glissement ou de patinage des moyens de roulement (6') du châssis roulant motorisé (6). 20 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le poste de conduite (7) est équipé, en plus de la pédale de frein (7"), d'un levier de commande (7') pour piloter le véhicule (1) et ses équipements, par exemple sous la forme d'une poignée multifonctions équipée de boutons et/ou de commutateurs. 25 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste en un véhicule agricole du type mélangeuse automotrice, préférentiellement équipée également de moyens de pesée.