FR2512225A1

FR2512225A1 - Distributor boom for fertiliser - uses archimedes screw of diminishing pitch to transport fodder along boom and automatic regulation of outlet size

Info

Publication number: FR2512225A1
Application number: FR8117036A
Authority: FR
Inventors: Jacques Burel
Original assignee: Burel SA Ets F
Current assignee: Burel SA Ets F
Priority date: 1981-09-02
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1983-03-04
Also published as: FR2512225B1

Abstract

The distributor has a hollow arm with a closed end and having adjustable orifices spaced along the length of the arm. An Archimedes screw, running the length of the arm is driven by an electric motor with a torque detector on its shaft. The measure of load torque is used to control a mechanism which varies the dimensions of the feed outlets. The Archimedes screw used to transport the fodder has a diminishing pitch between the fodder inlet and the end of the arm in order to even the flow rate between the various outlets along the length of the arm. A double start thread may also be used on the Archimedes screw to even the loading on it. The device is partic. intended to be stored and is intended to accommodate changes in the composition of feriliser caused by humidity.

Description

La présente invention concerne un appareil de distribution de matières qui comporte un bras creux à bout fermé et pourvu d'orifices à section réglable, convenablement répartis le long du bras, dans lequel une vis d'Archimède pousse la matière, un moteur d'entraînement de la vis d'Archimède pourvu d'un dispositif détecteur de couple résistant et des moyens commandés par le détecteur de couple pour régler la section d'ouverture des orifices. L'appareil trouve, plus particulièrement, son application dans le domaine de l'agriculture, notamment en ce qui concerne la distribution d'engrais pulvérulents. The present invention relates to a material distribution apparatus which comprises a hollow arm with a closed end and provided with orifices of adjustable section, suitably distributed along the arm, in which an Archimedes screw pushes the material, a drive motor. Archimedes' screw provided with a resistant torque detecting device and means controlled by the torque detector to adjust the opening section of the orifices. The device finds, more particularly, its application in the field of agriculture, in particular as regards the distribution of pulverulent fertilizers.

On connatt déjà un appareil de ce type qui est décrit dans le brevet français 2 422 571. Dans cet appareil la vis d'Archimède a un pas constant et est, dans sa partie voisine du bout fermé, pourvu d'ailettes méridiennes. Cet appareil apporte effectivement un bon réglage des ouvertures des orifices sur la plus grande partie de la longueur du bras, sauf en face de la région des ailettes, où les orifices ont un débit plus important. We already know an apparatus of this type which is described in French patent 2 422 571. In this apparatus the Archimedes screw has a constant pitch and is, in its part close to the closed end, provided with meridian fins. This device effectively provides a good adjustment of the openings of the orifices over the greater part of the length of the arm, except in front of the region of the fins, where the orifices have a greater flow.

Un objet de la présente invention consiste à prévoir un appareil qui assure un réglage automatique des ouvertures, comme dans le brevet ci-dessus, mais qui, de plus, assure, à travers les orifices, des débits uniformes sur toute la longueur du bras. An object of the present invention is to provide an apparatus which provides automatic adjustment of the openings, as in the above patent, but which, moreover, ensures, through the orifices, uniform flow rates over the entire length of the arm.

Suivant une caractéristique, la vis d'Archimède a un pas dégressif depuis l'entrée de matières jusqu'à l'autre extrémité. According to one characteristic, the Archimedes' screw has a declining pitch from the entry of materials to the other end.

Suivant une autre caractéristique, le pas est linéairement dégressif. According to another characteristic, the step is linearly decreasing.

Suivant une autre caractéristique, la vis d'Archimède est une double vis. According to another characteristic, the Archimedes screw is a double screw.

Suivant une autre caractéristique, le rapport des pas d'une extrémité du bras à l'autre est de 3,3. According to another characteristic, the ratio of the steps from one end of the arm to the other is 3.3.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaStront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est une vue schématique en coupe iongitudinale d'un appareil de distribution suivant l'invention, et
la Fig. 2 est une vue en coupe de l'appareil de la Fig. 1, suivant la ligne II-II.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. 1 is a schematic view in longitudinal section of a dispensing device according to the invention, and
Fig. 2 is a sectional view of the apparatus of FIG. 1, along line II-II.

L'appareil de distribution de la Fig. 1 sera dans la suite, à titre d'exemple supposé être un appareil d'épandage d'engrais bien qu'il soit susceptible d'autres applications. Il comprend un tube creux, cylindrique et sensiblement horizontal 1 présentant sur sa génératrice inférieure une série de trous 2. A l'intérieur du tube 1, tourne une double vis d'Archimède 3 formée de deux tôles enroulées autour d'un arbre 4. Par une ouverture large supérieure 5, disposée au-dessous d'une trémie 6, le tube 1 est alimenté en engrais. The dispensing apparatus of FIG. 1 will hereinafter, by way of example, be assumed to be a device for spreading fertilizer although it is susceptible of other applications. It comprises a hollow, cylindrical and substantially horizontal tube 1 having on its lower generatrix a series of holes 2. Inside the tube 1, turns a double Archimedes screw 3 formed of two sheets wound around a shaft 4. By a large upper opening 5, arranged below a hopper 6, the tube 1 is supplied with fertilizer.

L'engrais tombant de l'ouverture 5 est poussé par la vis 3 vers l'autre extrémité du tube 1 fermé par la paroi d'un moteur 8. Les points bas de la vis 3 sont à chaque instant en contact avec la génératrice inférieure du tube 1 de manière à racler le fond de celui-ci.The fertilizer falling from the opening 5 is pushed by the screw 3 towards the other end of the tube 1 closed by the wall of a motor 8. The low points of the screw 3 are at all times in contact with the lower generator of the tube 1 so as to scrape the bottom thereof.

Sous la génératrice inférieure du tube 1, dans laquelle sont percés les trous 2, est monté un fer plat 9 disposé horizontalement et également percé de lumières 10 pratiquement placées en face des trous 2 et les recouvrant plus ou moins complètement. Le fer 9 est maintenu contre la surface externe du tube 1 par des pattes 11 convenablement réparties le long du tube 1 et servant de glissières pour le fer 9. Under the lower generatrix of the tube 1, in which the holes 2 are drilled, is mounted a flat iron 9 arranged horizontally and also pierced with lights 10 practically placed opposite the holes 2 and covering them more or less completely. The iron 9 is held against the external surface of the tube 1 by lugs 11 suitably distributed along the tube 1 and serving as slides for the iron 9.

Le moteur 8 a un arbre de sortie 12 dont l'extrémité entrain l'arbre 4 par un couplage à bayonnette. A l'extrémité opposée par rapport au moteur 8, le tube 1 est fermé par un couvercle amovible 13. The motor 8 has an output shaft 12 whose end drives the shaft 4 by a bayonet coupling. At the opposite end with respect to the motor 8, the tube 1 is closed by a removable cover 13.

Le moteur 8 est alimenté par une conduite aller 14 à partir d'une pompe hydraulique classique 15 à laquelle le fluide est renvoyé par la conduite retour 16. La pompe 15 est entratnée par le moteur thermique du tracteur 17 à l'arrière duquel est monté l'appareil de distribution d'engrais.The motor 8 is supplied by a forward line 14 from a conventional hydraulic pump 15 to which the fluid is returned by the return line 16. The pump 15 is driven by the engine of the tractor 17 at the rear of which is mounted the fertilizer spreader.

En dérivation sur la conduite 14, est montée une conduite 18 qui alimente un vérin 19 dont la tige mobile 20 est solidaire du fer plat 9. La tige 20 est rappelée par un ressort 21, symboliquement représenté. Quand la pression augmente dans la conduite 14, donc également dans la conduite 18, le vérin 19 est actionné et déplace la vanne constituée par le fer plat 9 de manière à ouvrir plus largement des passages entre les orifices 2 et les lumières 10. Au repos, la pompe 15 étant débrayée, le ressort 21 rappelle la tige 20 et donc la vanne 9 en position de fermeture. As a bypass on the pipe 14, a pipe 18 is mounted which feeds a jack 19, the movable rod 20 of which is integral with the flat iron 9. The rod 20 is recalled by a spring 21, symbolically represented. When the pressure increases in the pipe 14, therefore also in the pipe 18, the jack 19 is actuated and moves the valve constituted by the flat iron 9 so as to open more widely passages between the orifices 2 and the lights 10. At rest , the pump 15 being disengaged, the spring 21 recalls the rod 20 and therefore the valve 9 in the closed position.

De préférence, la trémie 6 est alimentée en produits à partir du bac de réserve 22, porté ou tracté par le tracteur 17, par l'intermédiaire d'une chaîne à raclettes 23 entraînée par une roue 24 laquelle est elle-même entraînée par friction par une des roues arrière du tracteur. Ainsi, le débit de produits alimentant la trémie 6 est proportionnelle à la vitesse du tracteur. Une vanne transversale 7, représentée schématiquement, permet de régler la section de passage du produit. Preferably, the hopper 6 is supplied with products from the reserve tank 22, carried or towed by the tractor 17, by means of a squeegee chain 23 driven by a wheel 24 which is itself driven by friction. by one of the rear wheels of the tractor. Thus, the flow of products feeding the hopper 6 is proportional to the speed of the tractor. A transverse valve 7, shown diagrammatically, makes it possible to adjust the cross-section of the product.

Suivant l'invention, le pas de la double vis d'Archimède 3 n'est pas constant, mais dégressif de la sortie 5 vers la paroi latérale du moteur 8. De préférence, la variation de pas est linéaire. A titre indicatif, pour un bras 1 de longueur efficace 4,5 m, le pas de la vis est initialement, près de 5, de 1 m tandis qu'à l'autre extrémité, près de 8, il est de 0,16 m. En principe, une vis simple suffirait, mais en pratique, étant donné le pas initial relativement important, on risquerait d'avoir, particulièrement dans les premiers trous, un débit non constant. C'est pourquoi, il est préférable d'utiliser une double vis. According to the invention, the pitch of the double Archimedes screw 3 is not constant, but decreasing from the outlet 5 towards the side wall of the motor 8. Preferably, the variation in pitch is linear. As an indication, for an arm 1 of effective length 4.5 m, the pitch of the screw is initially, near 5, of 1 m while at the other end, near 8, it is 0.16 m. In principle, a single screw would suffice, but in practice, given the relatively large initial pitch, there would be a risk, particularly in the first holes, of a non-constant flow. Therefore, it is better to use a double screw.

On va maintenant décrire le fonctionnement de l'appareil en supposant que l'appareil se trouve en régime de croisière. La masse d'engrais à répartir par unité de surface est déterminée par la position de la vanne 7. L'appareil proprement dit n'a pour but que de répartir uniformément cette masse à travers les passages 2-10. Comme le montre la coupe de la Fig. 2, l'engrais dans la vis atteint normalement un niveau 25 situé au-dessus de l'arbre 4. On a d'ailleurs pu constater que le niveau 25 est pratiquement constant sur toute la longueur du tube 1, dès que l'on s'éloigne un peu de l'ouverture 5. We will now describe the operation of the device assuming that the device is in cruising mode. The mass of fertilizer to be distributed per unit area is determined by the position of the valve 7. The purpose of the device itself is to distribute this mass evenly through passages 2-10. As shown in the section of FIG. 2, the fertilizer in the screw normally reaches a level 25 located above the shaft 4. It has also been observed that the level 25 is practically constant over the entire length of the tube 1, as soon as one moves away a little from the opening 5.

Si l'on suppose maintenant que le tracteur accélère, la roue 24 tourne plus vite, donc la chaîne à raclettes 23 augmente le débit de la trémie 6. Il en résulte un afflux supplémentaire de produits dans la vis. Le niveau 25 va monter ce qui va augmenter le couple à vaincre par le moteur 8. La pression dans les canalisations 14 et 18 va augmenter si bien que la tige 21 du vérin 20 va sortir en ouvrant plus largement les ouvertures 2-10. If we now assume that the tractor accelerates, the wheel 24 turns faster, so the squeegee chain 23 increases the flow rate of the hopper 6. This results in an additional influx of products into the screw. The level 25 will rise which will increase the torque to be overcome by the motor 8. The pressure in the lines 14 and 18 will increase so that the rod 21 of the jack 20 will come out by opening the openings 2-10 more widely.

Ainsi, quand la vitesse du tracteur augmente, le débit de distribution par les trous du tube 1 augmente. Comme on a pu vérifier par l'expérience que l'augmentation de débit était proportionnelle à l'augmentation de vitesse du tracteur, il apparaît que l'appareil est d'un emploi très commode. Notamment, dans un terrain en pente avec un passage montant suivant la grande ligne de pente et un passage descendant parallèle, le conducteur du tracteur n'a plus le souci de conserver une vitesse rigoureusement constante. Thus, when the speed of the tractor increases, the delivery rate through the holes in the tube 1 increases. As we have been able to verify by experience that the increase in flow was proportional to the increase in speed of the tractor, it appears that the device is very easy to use. In particular, in sloping ground with an ascending passage along the long slope line and a parallel descending passage, the driver of the tractor no longer has the worry of maintaining a strictly constant speed.

Par ailleurs, si le degré hygrométrique augmente, l'engrais absorbe l'humidité, gonfle et passe moins bien dans les passages 2-10. I1 en résulte que le niveau 25 tend encore à monter ce qui augmente le couple résistant et donc aboutit à agir sur le vérin 20 qui ouvre plus largement les ouvertures. On pourrait vérifier également que dans un terrain en pente parcouru en travers de la plus grande pente, pour les deux appareils équipant un tracteur, les débits de distribution restent constants. In addition, if the humidity increases, the fertilizer absorbs moisture, swells and passes less well in passages 2-10. As a result, the level 25 still tends to rise, which increases the resistive torque and therefore results in acting on the jack 20 which opens the openings more widely. We could also verify that in a sloping ground crossed across the greatest slope, for the two devices equipping a tractor, the distribution rates remain constant.

Claims

1) material distribution apparatus which comprises a hollow arm (1) with closed end and provided with orifices (2) with adjustable section, suitably distributed along the arm, in which an Archimedes screw pushes the material, a motor drive (8) of the Archimedes screw provided with a resistant torque detecting device (19) and means (20) controlled by the torque detector to adjust the opening section of the orifices (2), characterized in that the Archimedes screw (3) has a decreasing pitch from the material inlet (5) to the other end.

2) Apparatus according to claim 1, characterized in that the pitch is linearly decreasing.

3) Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Archimedes screw (3) is a double screw.

4) Apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pitch ratio from one end of the arm to the other is 3.3.