FR2848540A1 - Bucket dispenser for agricultural food products distribution, has two lateral flanks, of which one is provided with opening such that worm-like screw situated at bottom of dispenser is provided with hollowed bottom - Google Patents
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Abstract
Description
ii
La présente invention concerne un godet à vis pour la distribution de produits en vrac, de forme générale en V, constitué de deux parois reliées entre elles par un fond arrondi, de deux flancs latéraux et d'un orifice de sortie du produit, ainsi que d'une vis sans fin située dans le fond du godet. The present invention relates to a screw cup for the distribution of bulk products, generally V-shaped, consisting of two walls connected to each other by a rounded bottom, two lateral flanks and an outlet for the product, as well as a worm screw located in the bottom of the bucket.
De nombreux produits agricoles sont stockés dans des silos d'o il faut les extraire pour les distribuer aux animaux ou les semer. Pour les sortir du silo et ensuite les distribuer, on fait en général appel à des dispositifs de désilage comportant une vis sans fin qui est située au fond du silo ou de la benne de distribution et qui entraîne le produit vers un orifice de sortie. Un exemple de benne de désilage est divulgué dans le 10 brevet FR-77 24 433. Si ces dispositifs fonctionnent en général correctement avec des produits fluides tels que du mas, ils sont peu adaptés aux produits fibreux tels que de l'herbe. Ces produits ont en effet tendance à former une sorte de gaine autour de la vis sans fin, ce qui impose en général l'utilisation de peignes destinés à briser cette gaine. Many agricultural products are stored in silos from which they must be extracted in order to distribute them to animals or to sow them. To take them out of the silo and then distribute them, we generally use unloading devices comprising a worm screw which is located at the bottom of the silo or the distribution bucket and which drives the product to an outlet orifice. An example of a silage skip is disclosed in patent FR-77 24 433. Although these devices generally work correctly with fluid products such as mas, they are not very suitable for fibrous products such as grass. These products tend to form a kind of sheath around the worm, which generally requires the use of combs intended to break this sheath.
De plus, en raison de leur consistance, ces produits ont tendance à former au niveau de 15 l'orifice de sortie un bourrage qui peut entraîner le blocage de la vis sans fin. Ce risque de bourrage est d'ailleurs favorisé par la présence au niveau de l'orifice d'un palier destiné à supporter l'extrémité avale de la vis sans fin. Pour y remédier, certains ont proposé de remplacer le palier par un tourillon éloigné de l'orifice, comme par exemple dans le brevet FR-77 24 433 cité précédemment. On peut également 20 améliorer les résultats en augmentant la surface de la vis sans fin du côté de l'orifice de sortie et en doublant l'hélice de la vis en amont du tourillon, comme le propose le certificat complémentaire FR78 08 226. Cette solution n'est cependant pas suffisante pour éviter le bourrage de l'orifice et elle est sans effet sur la formation de gaines. In addition, due to their consistency, these products tend to form a blockage at the outlet, which can cause the auger to jam. This risk of jamming is also favored by the presence at the level of the orifice of a bearing intended to support the downstream end of the worm. To remedy this, some have proposed replacing the bearing with a pin remote from the orifice, as for example in the patent FR-77 24 433 cited above. The results can also be improved by increasing the surface of the worm on the side of the outlet orifice and by doubling the helix of the screw upstream of the journal, as proposed in the complementary certificate FR78 08 226. This solution is not, however, sufficient to avoid blocking of the orifice and it has no effect on the formation of sheaths.
L'invention a donc pour objet de développer un godet à vis permettant d'extraire 25 ou de distribuer des produits, qu'ils soient fluides ou fibreux, en supprimant le risque de bourrage et en empêchant la formation d'une gaine autour de la vis sans fin. The object of the invention is therefore to develop a screw cup making it possible to extract or distribute products, whether they are fluid or fibrous, by eliminating the risk of jamming and by preventing the formation of a sheath around the endless screw.
Cet objet est atteint par le godet à vis sans fin dans lequel la section transversale du fond du godet a la forme d'un arc de cercle défini par un angle supérieur à 180 et dans lequel la distance comprise entre les deux extrémités de cet 30 arc de cercle est inférieure au diamètre de la vis sans fin et dont la vis sans fin est pourvue d'un noyau creux supportant extérieurement un filet hélicodal, le rapport entre le diamètre extérieur du filet hélicodal et le diamètre extérieur du noyau creux étant compris entre 1,4 et 2,3. Le fond du godet forme ainsi un logement dans lequel est enveloppée la vis sans fin. De plus, l'angle définissant l'arc de cercle formant le fond du godet étant supérieur à 180 , les parois du godet ne sont plus tangentes au fond du godet comme dans les dispositifs classiques. Il se forme au contraire un angle entre la paroi et le fond du godet, ce qui diminue le risque de formation de gaine d à l'effet d'entonnoir des dispositifs classiques. Si le godet est utilisé pour des produits 5 fibreux tels que de l'herbe, ceux-ci sont plus facilement séparés et entraînés en raison de l'angle formé à la jonction entre la paroi et le fond du godet. This object is achieved by the worm bucket in which the cross section of the bottom of the bucket has the shape of an arc of a circle defined by an angle greater than 180 and in which the distance between the two ends of this arc of circle is less than the diameter of the worm and whose worm is provided with a hollow core externally supporting a helical thread, the ratio between the outside diameter of the helical thread and the outside diameter of the hollow core being between 1 , 4 and 2.3. The bottom of the bucket thus forms a housing in which the endless screw is wrapped. In addition, the angle defining the arc forming the bottom of the bucket being greater than 180, the walls of the bucket are no longer tangent to the bottom of the bucket as in conventional devices. On the contrary, an angle is formed between the wall and the bottom of the bucket, which reduces the risk of sheath formation d due to the funneling effect of conventional devices. If the bucket is used for fibrous products such as grass, these are more easily separated and entrained due to the angle formed at the junction between the wall and the bottom of the bucket.
L'angle formant l'arc de cercle doit être choisi, d'une part, suffisamment grand pour que la vis sans fin soit alimentée et, d'autre part, suffisamment petit pour faciliter l'accès du produit à distribuer. Le choix d'un angle d'environ 2400 est un bon 10 compromis entre ces deux exigences. The angle forming the circular arc must be chosen, on the one hand, sufficiently large for the worm to be fed and, on the other hand, sufficiently small to facilitate access to the product to be dispensed. Choosing an angle of about 2400 is a good compromise between these two requirements.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la vis sans fin est entraînée en rotation directement par un moyen d'entraînement disposé dans une coiffe moteur logée dans une extrémité du noyau creux, la coiffe moteur étant solidarisée au godet par l'intermédiaire d'une platine. According to another characteristic of the invention, the worm is driven in rotation directly by a drive means disposed in a motor cap housed in one end of the hollow core, the motor cap being secured to the bucket by means of a turntable.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'autre extrémité du noyau creux comporte intérieurement un arbre support qui est monté, par une extrémité, dans un roulement logé dans un boîtier flasqué sur une seconde platine solidarisée au godet, le roulement étant destiné notamment à supporter les efforts axiaux que lui transmet la vis sans fin en service. According to another characteristic of the invention, the other end of the hollow core internally comprises a support shaft which is mounted, by one end, in a bearing housed in a flanged housing on a second plate secured to the bucket, the bearing being intended in particular to withstand the axial forces transmitted to it by the auger in service.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le roulement est de type à double rangée de billes ou de rouleaux, à contact oblique. According to another characteristic of the invention, the bearing is of the double row type of balls or rollers, with oblique contact.
Selon une autre caractéristique de l'invention, au moins un flanc latéral comporte une trappe de déchargement mobile entre une position d'ouverture o elle dégage une ouverture réalisée dans ledit flanc latéral et une position de fermeture o 25 elle masque ladite ouverture. According to another characteristic of the invention, at least one lateral flank comprises a movable unloading hatch between an open position where it releases an opening made in said lateral flank and a closed position where it masks said opening.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque trappe de déchargement est montée à rotation par un pivot fixé sur le flanc latéral correspondant, chaque trappe de déchargement étant mue entre sa position d'ouverture et de fermeture par un moyen de manoeuvre. According to another characteristic of the invention, each unloading hatch is mounted to rotate by a pivot fixed on the corresponding lateral flank, each unloading hatch being moved between its open and closed position by an operating means.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'entraînement en rotation de la vis sans fin est un moteur hydraulique rotatif du type réversible, permettant l'entraînement en rotation de la vis sans fin dans un sens ou dans l'autre, afin de permettre la distribution du produit par l'une ou l'autre des ouvertures. According to another characteristic of the invention, the means for driving the worm in rotation is a rotary hydraulic motor of the reversible type, allowing the worm to rotate in one direction or the other, in order to allow the distribution of the product through one or other of the openings.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le godet est pourvu d'un mélangeur disposé entre les flancs latéraux. According to another characteristic of the invention, the bucket is provided with a mixer arranged between the lateral flanks.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le godet à vis est pourvu, d'une part, de doigts montés dans le prolongement d'une des parois et, d'autre part, d'une 5 mâchoire articulée à rotation sur les flancs et qui peut être mise en mouvement par un moyen de manoeuvre pour permettre, en combinaison avec les doigts, le désilage d'un produit stocké. According to another characteristic of the invention, the screw cup is provided, on the one hand, with fingers mounted in the extension of one of the walls and, on the other hand, a jaw articulated to rotate on the sides and which can be set in motion by an operating means to allow, in combination with the fingers, the desilage of a stored product.
L'utilisation de ce godet à vis est particulièrement avantageuse pour la distribution de produits agricoles, notamment d'aliments pour animaux. The use of this screw bucket is particularly advantageous for the distribution of agricultural products, in particular animal feed.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront 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 montre une coupe transversale d'un godet à vis selon l'invention, la Fig. 2 montre une vue en coupe longitudinale d'un godet à vis selon l'invention, la Fig. 3 montre une vue en perspective d'un godet à vis selon l'invention, et la Fig. 4 montre une vue en perspective d'un godet à vis pourvu d'un mélangeur selon l'invention. 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 shows a cross section of a screw cup according to the invention, FIG. 2 shows a view in longitudinal section of a screw cup according to the invention, FIG. 3 shows a perspective view of a screw cup according to the invention, and FIG. 4 shows a perspective view of a screw cup provided with a mixer according to the invention.
A la Fig. 1, le godet 1 est formé de deux parois 2, 3 reliées entre elles par le fond arrondi 4 du godet de sorte que la section transversale du godet a une forme générale en V. Le godet 1 est fermé à ses deux extrémités par deux flancs latéraux 5, 6 dont seul le flanc 5 est visible. Dans le fond 4 du godet se trouve une vis sans fin 8. La section transversale du fond du godet 4 forme un arc de cercle défini par l'angle ac 25 d'environ 2400. Les surfaces formant le bas des parois 2, 3 sont donc sécantes à l'arc de cercle formant le fond du godet 4, ce qui évite l'effet d'entonnoir des parois classiques qui sont tangentes au fond du godet. Ce mode de réalisation permet de faciliter la séparation des produits, surtout lorsqu'ils sont fibreux, en formant une sorte de butée. L'inclinaison de cette paroi est d'environ 6 par rapport à l'inclinaison qu'elle 30 aurait si les parois 2, 3 du godet étaient tangentes au fond du godet 4. In Fig. 1, the bucket 1 is formed by two walls 2, 3 interconnected by the rounded bottom 4 of the bucket so that the cross section of the bucket has a general V shape. The bucket 1 is closed at its two ends by two sides side 5, 6 of which only the side 5 is visible. In the bottom 4 of the bucket is an endless screw 8. The cross section of the bottom of the bucket 4 forms an arc of circle defined by the angle ac 25 of about 2400. The surfaces forming the bottom of the walls 2, 3 are therefore intersecting with the arc of a circle forming the bottom of the cup 4, which avoids the funneling effect of the conventional walls which are tangent to the bottom of the cup. This embodiment makes it easier to separate the products, especially when they are fibrous, by forming a kind of stop. The inclination of this wall is approximately 6 relative to the inclination it would have if the walls 2, 3 of the bucket were tangent to the bottom of the bucket 4.
Le diamètre de la vis sans fin 8 est choisi légèrement inférieur au diamètre de l'arc de cercle formant le fond du godet 4. Il y a donc un jeu e entre la vis sans fin 8 et le fond du godet 4. Les dimensions du jeu e sont d'environ 6 mm. The diameter of the worm 8 is chosen slightly less than the diameter of the arc forming the bottom of the bucket 4. There is therefore a clearance between the worm 8 and the bottom of the bucket 4. The dimensions of the clearance e are approximately 6 mm.
L'angle OE définissant l'arc de cercle formant le fond du godet 4 est choisi de sorte que la distance d comprise entre les deux extrémités de l'arc de cercle est inférieure au diamètre de la vis sans fin 8. The angle OE defining the circular arc forming the bottom of the bucket 4 is chosen so that the distance d between the two ends of the circular arc is less than the diameter of the worm 8.
Dans un mode de réalisation préféré, la vis sans fin 8 montée dans le fond 5 arrondi 4 du godet 1 est pourvue d'un noyau creux 16 supportant extérieurement un filet hélicodal 17. Le rapport entre le diamètre extérieur du filet hélicodal 17 et le diamètre extérieur du noyau creux 16 est avantageusement compris entre 1,4 et 2,3 et de manière préférentielle 1,6. Cette construction originale de la vis sans fin 8 a pour effet de réduire encore le bourrage de celle-ci, c'est-à-dire la formation d'une gaine 10 autour de celle-ci, en particulier lorsque le godet 1 est utilisé pour distribuer des produits fibreux. On constate également une diminution de la puissance nécessaire à l'entraînement de ladite vis sans fin 8 par le moteur, qui peut atteindre une proportion de 50 %. In a preferred embodiment, the endless screw 8 mounted in the rounded bottom 5 4 of the bucket 1 is provided with a hollow core 16 externally supporting a helical thread 17. The ratio between the outside diameter of the helical thread 17 and the diameter outside of the hollow core 16 is advantageously between 1.4 and 2.3 and preferably 1.6. This original construction of the worm 8 has the effect of further reducing the jamming thereof, that is to say the formation of a sheath 10 around it, in particular when the bucket 1 is used to distribute fibrous products. There is also a decrease in the power necessary for the drive of said worm 8 by the motor, which can reach a proportion of 50%.
A titre d'exemple de réalisation, le filet hélicodal 17 a un diamètre extérieur 15 de 350 mm et le noyau creux 16 a un diamètre extérieur de 220 mm. By way of example, the helical thread 17 has an outside diameter 15 of 350 mm and the hollow core 16 has an outside diameter of 220 mm.
A la Fig. 2, est représenté un godet 1 en coupe médiane o l'on distingue la présence d'une coiffe moteur 18 destinée à recevoir un moyen d'entraînement en rotation tel qu'un moteur hydraulique rotatif, non représenté. Cette coiffe moteur 18 logée dans une extrémité du noyau creux 16 est solidarisée au godet 1 par 20 l'intermédiaire d'une première platine 19 fixée à celui-ci. Une noix 16a qui est fixée sur un arbre d'entraînement I6b de la vis sans fin 8 et qui est disposée de manière concentrique au noyau creux 16, permet de recevoir l'axe d'entraînement du moteur hydraulique rotatif pour que celui-ci puisse entraîner directement en rotation ladite vis sans fin 8. In Fig. 2, a bucket 1 is shown in median section where the presence of a motor cap 18 intended to receive a drive means in rotation such as a rotary hydraulic motor, not shown, is distinguished. This engine cap 18 housed in one end of the hollow core 16 is secured to the bucket 1 by means of a first plate 19 fixed to the latter. A nut 16a which is fixed to a drive shaft I6b of the worm 8 and which is arranged concentrically with the hollow core 16, makes it possible to receive the drive axis of the rotary hydraulic motor so that it can directly drive said worm 8 in rotation.
L'autre extrémité du noyau creux 16 comporte intérieurement, et de manière concentrique à lui, un arbre support 16c qui est monté par une extrémité dans un roulement 20 logé dans un boîtier 21. Celui-ci est flasqué sur une seconde platine 22 également fixée au godet 1. Ce roulement 20 est destiné notamment à supporter les efforts axiaux que lui transmet, en service, la vis sans fin 8 et que n'a plus à supporter 30 le moteur hydraulique rotatif. Ce roulement 20 est de préférence un roulement de type à double rangée de billes ou de rouleaux, à contact oblique. The other end of the hollow core 16 has internally, and concentrically to it, a support shaft 16c which is mounted by one end in a bearing 20 housed in a housing 21. This is flanged on a second plate 22 also fixed to bucket 1. This bearing 20 is intended in particular to withstand the axial forces transmitted to it, in service, the worm 8 and which no longer has to bear 30 the rotary hydraulic motor. This bearing 20 is preferably a bearing of the double row type of balls or rollers, with oblique contact.
On remarquera qu'à la Fig. 2, de par cette construction, les deux extrémités de cette vis sans fin 8 sont symétriques. Il en résulte que la distribution des produits par le godet 1 peut se faire des deux côtés du godet 1. It will be noted that in FIG. 2, by this construction, the two ends of this worm 8 are symmetrical. It follows that the distribution of the products by the bucket 1 can be done on both sides of the bucket 1.
A cet effet, chaque flanc latéral 5 ou 6 comporte, à la Fig. 3, une trappe de déchargement 23 ou 24 qui est mobile entre une position d'ouverture o elle dégage une ouverture 25 ou 26 réalisée dans ledit flanc latéral 5 et 6, à la périphérie de la vis sans fin 8, et une position de fermeture o elle masque ladite ouverture 25 et 26. To this end, each lateral flank 5 or 6 comprises, in FIG. 3, an unloading hatch 23 or 24 which is movable between an open position where it releases an opening 25 or 26 produced in said lateral flank 5 and 6, at the periphery of the worm 8, and a closed position o it masks said opening 25 and 26.
A la Fig. 3, les trappes de déchargement 23 et 24 sont montées à rotation par respectivement un pivot 27 dont un seul est visible à cette Fig., et qui est fixé dans chacun des flancs latéraux 5 et 6. Les trappes de déchargement 23 et 24 sont mues respectivement entre leurs positions d'ouverture et de fermeture par un moyen de manoeuvre 28 constitué avantageusement par un vérin hydraulique. Seul un vérin 10 hydraulique 28 est visible à la Fig. 3. In Fig. 3, the unloading hatches 23 and 24 are mounted for rotation by a pivot 27 respectively, only one of which is visible in this FIG., And which is fixed in each of the lateral flanks 5 and 6. The unloading hatches 23 and 24 are moved respectively between their open and closed positions by an operating means 28 advantageously constituted by a hydraulic cylinder. Only a hydraulic cylinder 10 is visible in FIG. 3.
Dans le cas d'une utilisation o la distribution peut se faire toujours du même côté du godet 1, on comprendra que l'une des ouvertures 25 ou 26 peut être obturée ou absente et, par conséquent, seule une trappe de fermeture 23 ou 24 est montée sur son flanc latéral respectif 5 ou 6. In the case of a use where the distribution can always be done on the same side of the bucket 1, it will be understood that one of the openings 25 or 26 can be closed or absent and, therefore, only a closing hatch 23 or 24 is mounted on its respective lateral flank 5 or 6.
Le moteur hydraulique rotatif permettant l'entraînement en rotation de la vis sans fin 8 dans un sens ou dans l'autre est du type réversible afin de permettre la distribution du produit, soit par l'ouverture 25, soit par l'ouverture 26. The rotary hydraulic motor enabling the worm 8 to rotate in one direction or the other is of the reversible type in order to allow the product to be dispensed either through the opening 25 or through the opening 26.
A la Fig. 4, le godet 1 est pourvu d'un mélangeur 31 disposé entre les flancs latéraux 5 et 6. Il est constitué d'un arbre 32 qui est pourvu de dents 33 et qui peut être 20 entraîné en rotation par un moyen d'entraînement avantageusement constitué d'un moteur hydraulique rotatif. Ce mélangeur 31 est destiné à permettre le brassage de produits de faible granulométrie susceptibles d'être contenus dans le godet l pour en faciliter la distribution. In Fig. 4, the bucket 1 is provided with a mixer 31 arranged between the lateral flanks 5 and 6. It consists of a shaft 32 which is provided with teeth 33 and which can be driven in rotation by a drive means advantageously consisting of a rotary hydraulic motor. This mixer 31 is intended to allow the mixing of products of small particle size which may be contained in the cup 1 to facilitate distribution.
Pour distribuer un produit contenu dans le godet 1, la vis sans fin 8 est mise en 25 rotation par son moteur hydraulique rotatif, le cas échéant, suivant un sens de rotation particulier. La trappe ou l'une des trappes de déchargement 23 ou 24 est positionnée dans sa position d'ouverture ou dans une position intermédiaire entre sa position d'ouverture et sa position de fermeture par son moyen de manoeuvre 28. L'ouverture 25 ou 26 permet alors la distribution du produit contenu dans le godet 1 par un côté 30 particulier du godet 1. To dispense a product contained in the bucket 1, the worm 8 is rotated by its rotary hydraulic motor, if necessary, according to a particular direction of rotation. The hatch or one of the unloading hatches 23 or 24 is positioned in its open position or in an intermediate position between its open position and its closed position by its operating means 28. The opening 25 or 26 then allows the distribution of the product contained in the cup 1 by a particular side 30 of the cup 1.
Le godet à vis sans fin conforme à l'invention permet donc de distribuer aussi bien des produits fluides que des produits fibreux. Ce godet peut être installé aussi bien sur des bennes de chargement ou de déchargement placées sur des véhicules, tels que des tracteurs, que dans le fond d'un silo pour en extraire le contenu. The worm bucket according to the invention therefore makes it possible to distribute both fluid products and fibrous products. This bucket can be installed both on loading or unloading bins placed on vehicles, such as tractors, as in the bottom of a silo to extract the contents.
La présence d'un noyau aux proportions particulières dans la vis sans fin associé à l'angle formé par les parois au niveau du fond du godet de l'invention réduit fortement l'effet d'entonnoir connu sur les godets à vis classiques. The presence of a nucleus of particular proportions in the worm screw associated with the angle formed by the walls at the bottom of the bucket of the invention greatly reduces the known funneling effect on conventional screw buckets.
Le godet de l'invention a pour avantage de permettre la distribution de produits 5 considérés jusqu'alors comme difficiles à distribuer dans les godets à vis classiques comme, par exemple, de l'herbe à brins longs ou courts, du mas, des pommes de terre ou des composés non homogènes comme des déchets urbains. The bucket of the invention has the advantage of allowing the distribution of products 5 hitherto considered difficult to distribute in conventional screw buckets such as, for example, grass with long or short strands, mas, apples of soil or non-homogeneous compounds such as urban waste.
Par ailleurs, la forme enveloppante du fond du godet permet de retenir dans le godet des produits susceptibles d'endommager la vis sans fin. Furthermore, the enveloping shape of the bottom of the bucket makes it possible to retain products in the bucket liable to damage the worm.
L'intégration d'un moyen d'entraînement en rotation de type réversible disposé à l'intérieur d'une extrémité du noyau de la vis sans fin et le montage par un roulement disposé à l'intérieur de l'autre extrémité du noyau permettent la distribution de manière indifférente d'un côté ou de l'autre du godet. The integration of a reversible rotary drive means arranged inside one end of the worm core and the mounting by a bearing arranged inside the other end of the worm allow the distribution indifferently on one side or the other of the bucket.
La maintenance du godet est, de par cette construction originale, rendue plus 15 aisée par une meilleure accessibilité mécanique. The maintenance of the bucket is, by virtue of this original construction, made easier by better mechanical accessibility.
La puissance nécessaire à l'entraînement par le moteur de ladite vis sans fin est également réduite dans une proportion qui peut atteindre 50 %, si bien que le godet de l'invention peut être utilisé avec des engins moins puissants. The power required to drive the worm motor by the motor is also reduced by a proportion which can reach 50%, so that the bucket of the invention can be used with less powerful machines.
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