FR2980124A1

FR2980124A1 - Plants crusher, has electronic motor mode management unit to set idle mode of motor when optical beam is detected continuously after defined time delay, and to restore working mode of motor during interruption of optical beam

Info

Publication number: FR2980124A1
Application number: FR1158376A
Authority: FR
Inventors: Michel Bugnot
Original assignee: BUGNOT 55
Current assignee: Bugnot 55 Fr
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2013-03-22
Anticipated expiration: 2031-09-21
Also published as: FR2980124B1

Abstract

The crusher (1) has a thermal motor (5) for directly or indirectly driving a set of material supplying and treating tools e.g. roller (3) and crushing unit (4). A time delay unit has an optical barrier arranged between a lateral emitter (9) that emits a continuous optical beam (10), and a lateral optical receiver (11) to produce an output signal based on reception or non-reception of the emitted beam. An electronic motor mode management unit (12) sets idle mode when the beam is detected continuously after a defined time delay, and restores working mode during interruption of the beam.

Description

La présente invention concerne un broyeur de végétaux. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Le document US 7.658.215 décrit un broyeur de végétaux dans lequel un levier de commande du sens de rotation des roues d'entraînement du matériau alimenté peut adopter une position neutre. Un circuit électronique approprié détecte cette position et, si celle-ci est maintenue pendant un certain temps, commande la mise au ralenti de la vitesse du moteur qui entraîne les outils de réduction du matériau à broyer. On a en effet constaté que lors du fonctionnement sur site d'un broyeur, il existe des périodes de temps non négligeables pendant lesquelles le broyeur tourne à plein régime alors qu'il n'est pas alimenté, notamment parce que l'opérateur doit aller chercher les végétaux loin du broyeur et doit les rassembler avant de les enfourner. L'invention, comme dans le document cité, a pour but de réduire la consommation d'énergie d'un tel appareil en agissant sur la fourniture en énergie du moteur d'entraînement des outils (ceux de réductions et ceux d'entraînement) selon que ceux-ci sont actifs ou inactifs. Les moyens de l'invention diffèrent de ceux de l'état de la technique en ce qu'ils permettent une détection automatique de ces périodes non productives ce qui dispense d'une intervention humaine dans la recherche de l'économie d'énergie tout en conservant à l'appareil un fonctionnement correct en ce qui concerne les phases transitoires entre le régime de travail et le régime basse consommation. The present invention relates to a plant grinder. BACKGROUND OF THE INVENTION US 7.658.215 discloses a plant crusher in which a lever for controlling the direction of rotation of the driving wheels of the fed material can assume a neutral position. A suitable electronic circuit detects this position and, if it is maintained for a certain time, controls the idling of the motor speed which drives the reduction tools of the material to be ground. It has indeed been found that during the on-site operation of a mill, there are non-negligible periods of time during which the mill runs at full speed while it is not powered, in particular because the operator must go look for plants away from the grinder and collect them before baking them. The invention, as in the cited document, aims to reduce the energy consumption of such an apparatus by acting on the energy supply of the drive motor of the tools (those of reductions and those of training) according to that they are active or inactive. The means of the invention differ from those of the state of the art in that they allow automatic detection of these unproductive periods which dispenses with human intervention in the search for energy saving while keeping the device working correctly with regard to the transient phases between the working regime and the low consumption regime.

OBJET DE L'INVENTION C'est ainsi que l'invention a pour objet un broyeur de végétaux comportant une trémie d'enfournement du matériau à traiter, un moteur d'entraînement direct ou indirect des outils d'entraînement et de traitement du matériau et des moyens temporisés de mise et maintien à bas régime de fonctionnement de ce moteur, caractérisé en ce que ces moyens temporisés comprennent une barrière optique en travers de la trémie d'alimentation établie entre un émetteur latéral de faisceau optique continu et un récepteur optique latéral faisant face à l'émetteur émettant un signal de sortie en fonction de la réception ou non du faisceau émis, des moyens électroniques de traitement de ce signal reliés à des moyens de réglage du régime du moteur pour établir ledit bas régime lorsque le faisceau est détecté de manière continue après une temporisation déterminée et rétablir un régime de travail lors d'une interruption de ce faisceau. Il faut entendre par moteur d'entraînement direct ou indirect l'un de plusieurs moyens que sont un moteur 15 thermique appartenant dédié au seul broyeur, une prise de force d'un tracteur agricole, un ou plusieurs moteurs hydrauliques, un ou des moteurs électriques, ... Il faut également entendre par "bas régime" soit un ralenti du moteur s'il est thermique (moteur autonome ou moteur du 20 tracteur entraînant la prise de force), soit l'arrêt complet de ce moteur s'il est, par exemple, électrique. De manière préférée, les moyens d'entraînement comprennent au moins un élément mobile à la sortie de la trémie tournée vers les outils de réduction qui s'écarte 25 d'un autre élément (fixe ou mobile) au passage du matériau (tronc d'arbres, branchages, ...) et, selon l'invention, le broyeur comporte un capteur de l'état écarté ou non de cet élément mobile. Les moyens électroniques de traitement reçoivent également le signal de ce capteur de sorte que, 30 tant que l'élément mobile des moyens d'entraînement est écarté, le plein régime du moteur est maintenu malgré le rétablissement du faisceau optique entre l'émetteur et le récepteur. Ce n'est qu'après rapprochement des éléments des moyens d'entraînement que la temporisation susdite est mise 35 en jeu pour qu'au terme de laquelle le ralenti du moteur soit commandé. Bien entendu, ces moyens sont couplés par les moyens électroniques à une commande de démarrage du moteur qui ne peut intervenir que si le faisceau est détecté par le récepteur. A cet effet, l'invention comporte un capteur de la vitesse du moteur (capteur tachymétrique par exemple) qui coopère avec l'unité électronique de commande pour lui permettre d'assurer plusieurs fonctions. Tout d'abord ce capteur conditionne deux modes 10 d'interprétation du signal du récepteur optique. Par exemple, le démarrage du moteur ne peut être commandé que si le capteur de l'état du moteur signale l'absence de rotation de ce dernier et si le récepteur constate la présence du faisceau optique. On évite ainsi que le moteur 15 soit lancé alors que la trémie contient du matériau. Le régime du moteur est, après le démarrage établi à sa valeur de travail. Le moteur tourne au ralenti (ou est arrêté) après que les moyens d'entraînement se sont rapprochés et le faisceau n'est pas interrompu pendant un espace de temps 20 prédéterminé. Par ailleurs, le ralentissement de la rotation détecté par le capteur tachymétrique permet aux moyens électroniques de commander l'arrêt des moyens d'entraînement. 25 Dès qu'une interruption du faisceau optique intervient, le détecteur informe les moyens électroniques de la présence nouvelle de matériaux à traiter, ces moyens relançant le moteur à son niveau de travail. Ce n'est qu'après avoir atteint ce régime, détecté par le capteur de 30 vitesse du moteur, que les moyens d'entraînement sont également relancés ce qui permet l'avalement des branchages en toute sécurité, les outils pouvant les traiter à la bonne vitesse de coupe. Dans l'exemple qui sera décrit ci-après, le moteur 35 est unique (moteur thermique ou moteur d'un tracteur dont un arbre de sortie est la prise de force de ce tracteur) pour les moyens de traitement (coupe et déchiquetage) et les moyens d'entraînement des végétaux (un ou deux rouleaux avaleurs), ce de manière indirecte pour ces derniers, par l'intermédiaire d'une pompe et d'un moteur hydraulique. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir des moteurs électriques ou autres séparés pour les outils de coupe et les moyens d'entraînement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue générale d'un broyeur conforme à l'invention, - la figure 2 illustre, par un schéma fonctionnel, les relations des différents moyens de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le broyeur 1 de la figure 1 comporte une trémie 2 horizontale d'alimentation, menant à des outils 3 d'amenée, ici sous la forme d'un rouleau, des végétaux en direction d'une unité de broyage (découpe et/ou déchiquetage) 4, elle-même entraînée par un moteur thermique 5. La chaîne de 25 transmission 6 relie l'unité de broyage 4 et le rouleau avaleur 3 à la sortie du moteur 5. De manière connue, la rotation du rouleau 3 est obtenue par un moteur hydraulique alimenté par une pompe 3a elle-même entraînée par le moteur 5. Le rouleau 3 est mobile verticalement par rapport au 30 plancher P de la trémie, à l'encontre d'un effort de rappel qui peut être l'effet de la gravité, assisté ou non d'un organe élastique (ceci étant connu dans ce type de matériel). Une goulotte d'évacuation du produit traité est 35 notée 7 et est orientable. Typiquement le produit du traitement se présente sous forme de particules de bois transportées pneumatiquement dans la goulotte 7 par un ventilateur d'évacuation tournant avec les outils de l'unité 4. OBJECT OF THE INVENTION Thus, the subject of the invention is a plant crusher comprising a charging hopper for the material to be treated, a direct or indirect drive motor for the drive and material treatment tools, and delay means for setting and maintaining low operating speed of this engine, characterized in that these timed means comprise an optical barrier across the feed hopper established between a lateral transmitter of continuous optical beam and a lateral optical receiver making in front of the transmitter emitting an output signal as a function of the reception or not of the emitted beam, electronic means for processing this signal connected to means for adjusting the engine speed to establish said low speed when the beam is detected from continuously after a determined delay and restore a working regime during an interruption of this beam. By direct or indirect drive motor is meant one of several means which is a thermal engine belonging to the sole crusher, a PTO of an agricultural tractor, one or more hydraulic motors, one or more electric motors. , ... It must also be understood by "low speed" is an engine idle if it is thermal (autonomous engine or tractor engine driving the PTO), or the complete shutdown of this engine if it is for example, electric. Preferably, the drive means comprise at least one movable element at the outlet of the hopper turned towards the reduction tools which deviates from another element (fixed or movable) to the passage of the material (trunk trees, branches, ...) and, according to the invention, the mill comprises a sensor of the separated or non-spaced state of this movable element. The electronic processing means also receive the signal from this sensor so that, as long as the movable element of the drive means is discarded, the full speed of the motor is maintained despite the restoration of the optical beam between the transmitter and the transmitter. receiver. It is only after approximation of the elements of the drive means that the aforesaid timer is brought into play so that at the end of which the idling of the engine is controlled. Of course, these means are coupled by the electronic means to a motor start command that can intervene only if the beam is detected by the receiver. For this purpose, the invention comprises a motor speed sensor (tachometric sensor for example) which cooperates with the electronic control unit to enable it to perform several functions. Firstly, this sensor conditions two modes of interpretation of the optical receiver signal. For example, the motor start can be controlled only if the motor status sensor signals the absence of rotation of the motor and if the receiver detects the presence of the optical beam. This prevents the engine 15 is launched while the hopper contains material. The engine speed is, after the start established at its working value. The engine idles (or is stopped) after the drive means has approached and the beam is not interrupted for a predetermined period of time. Furthermore, the slower rotation detected by the tachometer sensor allows the electronic means to control the stopping of the drive means. As soon as an interruption of the optical beam occurs, the detector informs the electronic means of the new presence of materials to be treated, these means restarting the engine at its working level. Only after reaching this regime, detected by the engine speed sensor, the drive means are also restarted which allows the swallowing of the branches safely, the tools can treat them to the good cutting speed. In the example which will be described below, the motor 35 is unique (engine or engine of a tractor whose output shaft is the PTO of this tractor) for the processing means (cutting and shredding) and the plant drive means (one or two sweeping rollers), indirectly for the latter, via a pump and a hydraulic motor. It is not outside the scope of the invention to provide separate electric or other motors for cutting tools and drive means. Other features and advantages of the invention will emerge from the description given below of an exemplary embodiment of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Reference is made to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a general view of a mill according to the invention, FIG. 2 illustrates, in a functional diagram, the relationships of the various means of the invention. 'invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The mill 1 of FIG. 1 comprises a horizontal feeding hopper 2, leading to feeding tools 3, here in the form of a roll, of plants towards a grinding unit. (cutting and / or shredding) 4, itself driven by a heat engine 5. The transmission chain 6 connects the grinding unit 4 and the sweeping roll 3 to the output of the engine 5. In a known manner, the rotation of the roller 3 is obtained by a hydraulic motor powered by a pump 3a itself driven by the motor 5. The roller 3 is movable vertically relative to the floor P of the hopper, against a return force which may be the effect of gravity, assisted or not by an elastic member (this being known in this type of material). An evacuation chute of the treated product is marked 7 and is steerable. Typically the treatment product is in the form of wood particles transported pneumatically in the chute 7 by a rotating exhaust fan with the tools of the unit 4.

L'ensemble de ces éléments est porté par un châssis 8 roulant apte à être attelé à un tracteur. L'une 2a des parois latérales de la trémie 2 est équipée d'un émetteur 9 d'un faisceau optique 10 (par exemple infrarouge) qui est transversal au trajet des végétaux dans la trémie. Cet émetteur est par exemple constitué par une batterie de diodes infrarouges. Ce faisceau 10 est dirigé en direction de la paroi latérale 2b opposée de la trémie où est installé un récepteur 11 relié à des moyens électroniques 12 du traitement de son signal de sortie. La figure 2 illustre les liaisons fonctionnelles de ces moyens (ou unité) 12 avec les différents composants du broyeur à commander. Ainsi l'une des sorties de cette unité est-elle reliée à un démarreur 5a du moteur 5, une autre sortie étant reliée à un organe du moteur 5 (papillon des gaz, pompe d'injection voire interrupteur dans le cas d'un moteur électrique...) qui établit le régime de fonctionnement du moteur. En plus du signal du récepteur 11, l'unité 12 reçoit un signal provenant d'un capteur 13 de la vitesse de rotation du moteur. L'arbre de sortie 5b du moteur 5 constitue le moyen d'entraînement, au moyen d'un renvoi 14, d'une par des outils de broyage 4 et d'autre part des outils d'amenée 3 encore désignés moyens avaleurs. All of these elements is carried by a chassis 8 rolling able to be coupled to a tractor. One 2a of the side walls of the hopper 2 is equipped with an emitter 9 of an optical beam 10 (for example infrared) which is transverse to the path of the plants in the hopper. This emitter is for example constituted by a battery of infrared diodes. This beam 10 is directed towards the opposite side wall 2b of the hopper where is installed a receiver 11 connected to electronic means 12 of the processing of its output signal. FIG. 2 illustrates the functional connections of these means (or unit) 12 with the various components of the mill to be controlled. Thus, one of the outputs of this unit is connected to a starter 5a of the engine 5, another output being connected to a member of the engine 5 (throttle valve, injection pump or switch in the case of an engine electric ...) which establishes the operating speed of the engine. In addition to the signal from the receiver 11, the unit 12 receives a signal from a sensor 13 of the rotational speed of the engine. The output shaft 5b of the motor 5 constitutes the drive means, by means of a reference 14, of one by the grinding tools 4 and on the other hand of the feed tools 3 again designated means swallowing.

Le renvoi 14 permet d'entraîner une pompe 15 hydraulique d'alimentation d'un moteur hydraulique non représenté accouplé aux moyens avaleurs 3, par l'intermédiaire d'une électrovanne 16 qui, dans un premier état, autorise l'alimentation du moteur hydraulique et, dans un deuxième état, isole la pompe de ce moteur. The reference 14 makes it possible to drive a hydraulic pump 15 for supplying an unrepresented hydraulic motor coupled to the means for swallowing 3, by means of a solenoid valve 16 which, in a first state, authorizes the supply of the hydraulic motor. and, in a second state, isolates the pump from this engine.

Un capteur 17 situé en regard du rouleau avaleur 3 change d'état dès que le rouleau s'écarte du plancher P de la trémie. Le moteur est à l'arrêt. Un opérateur souhaite commencer une opération de broyage. Il lance le démarreur du moteur par l'intermédiaire de l'unité de commande 12. Dans la mesure où le faisceau 10 est reçu par le récepteur 11, le moteur est démarré et son régime est fixé à une valeur haute correspondant aux conditions de travail de l'appareil. Le plein régime du moteur est détecté par le capteur 13 et les moyens avaleurs sont lancés par ouverture de l'électrovanne 16. Bien entendu, ce régime est asservi par ailleurs à la charge du moteur par des moyens connus en eux-mêmes. Si pendant un temps déterminé, le faisceau est détecté de manière continue et si dans ce même temps le capteur 17 n'a pas changé d'état, l'unité 12 qui comporte à cet effet une horloge 12a, commande une baisse du régime du moteur. L'électrovanne 16 change d'état, la pompe 15 débite en direction du réservoir d'huile et le moteur hydraulique s'arrête. La consommation d'énergie est ainsi réduite tant que l'appareil n'est pas opérationnel. Si au moment du démarrage, il n'y a pas de faisceau reçu par le récepteur 11, l'actionnement du démarreur est inhibé, afin d'obliger l'opérateur à vérifier l'état de la 25 trémie 2 et de son contenu. Une interruption du faisceau après démarrage requiert de l'unité 12 la commande (ou le maintien) du régime élevé du moteur 5. L'existence de ce régime élevé entraîne l'entraînement des moyens avaleurs 3. Le broyage 30 du matériau peut donc s'effectuer dans des conditions normales. Dans le cas d'une commande de l'élévation du régime, le matériau qui a interrompu le faisceau ne sera amené au contact des outils de coupe que lorsque le régime sera suffisamment élevé pour que l'électrovanne change 35 d'état et rétablisse l'alimentation du moteur hydraulique. A sensor 17 located opposite the sweeping roll 3 changes state as soon as the roll deviates from the floor P of the hopper. The engine is stopped. An operator wants to start a grinding operation. It starts the engine starter through the control unit 12. Insofar as the beam 10 is received by the receiver 11, the engine is started and its speed is set to a high value corresponding to the working conditions. of the device. The full engine speed is detected by the sensor 13 and the means of swallowing are launched by opening the solenoid valve 16. Of course, this regime is further controlled by the engine load by means known per se. If during a determined time, the beam is detected continuously and if at the same time the sensor 17 has not changed state, the unit 12 which comprises for this purpose a clock 12a, controls a decrease in the speed of the engine. The solenoid valve 16 changes state, the pump 15 flows towards the oil reservoir and the hydraulic motor stops. The power consumption is reduced as long as the device is not operational. If at startup, there is no beam received by the receiver 11, the actuation of the starter is inhibited, to force the operator to check the state of the hopper 2 and its contents. A break in the beam after starting requires the unit 12 to control (or maintain) the high speed of the engine 5. The existence of this high speed causes the entrainment of the means 3. The material grinding 30 can therefore s perform under normal conditions. In the case of a control of the elevation of the speed, the material which interrupted the beam will be brought into contact with the cutting tools only when the speed is high enough for the solenoid valve to change state and restore supply of the hydraulic motor.

Au cours d'une campagne de broyage, l'opérateur peut être amené à interrompre l'alimentation du broyeur pour diverses raisons sans pour autant ressentir la nécessité de l'arrêter complètement. Le faisceau 10 est alors détecté par le capteur 11. Les moyens 3 d'amenée des branches au rotor de coupe restent écartés l'un de l'autre. Le capteur 17 est dans son état qui inhibe l'effet de la détection du faisceau. Après le changement d'état du capteur 17 qui signifie que la trémie est vide, la temporisation maintien le haut régime pendant ne durée déterminée qui permet l'extraction des dernières particules de bois. L'unité électronique 12 commande alors la baisse de régime du moteur 5. Les outils 4 tournent alors au ralenti et les rouleaux du mécanisme d'alimentation sont à l'arrêt. La présence à nouveau de matériau dans la trémie interrompt le faisceau 10 et le régime de travail de l'appareil est restauré en même temps que la rotation des moyens 3 d'entraînement. During a grinding campaign, the operator may have to interrupt the grinder feed for various reasons without feeling the need to stop it completely. The beam 10 is then detected by the sensor 11. The means 3 for feeding the branches to the cutting rotor remain spaced from one another. The sensor 17 is in its state which inhibits the effect of the beam detection. After the change of state of the sensor 17 which means that the hopper is empty, the timer maintains the high speed during a determined period which allows the extraction of the last wood particles. The electronic unit 12 then controls the engine speed drop 5. The tools 4 then turn idle and the rollers of the feed mechanism are stopped. The presence of new material in the hopper interrupts the beam 10 and the working speed of the apparatus is restored at the same time as the rotation of the drive means 3.

Claims

REVENDICATIONS1. Crusher (1) for plants comprising a hopper (2) for charging the material to be treated, a motor (5) for direct or indirect drive of the tools (3) for supplying the material (5) and (4) for processing the material and delay means for setting and maintaining low operating speed of this engine (5), characterized in that these timed means comprise an optical barrier (10) across the feed hopper established between a lateral emitter (9) 10 of continuous optical beam (10) and a lateral optical receiver (11) facing the transmitter, producing an output signal depending on whether or not the emitted beam (10) is received, electronic regime management means (12) the engine (5) for setting an idle speed when the beam (10) is detected continuously after a determined time delay and restore a working regime when an interruption of this beam.

2. Mill according to claim 1, characterized in that it comprises a sensor (13) of the speed of the motor 20 whose output signal is led to the electronic means.

3. Mill according to claim 2, characterized in that the adjusting means are coupled by the electronic means (12) to a starting control (5a) of the motor (5) which can only intervene if the beam (10) is detected by the receiver (11) and if the output signal of the speed sensor (13) is indicative of the stopping of the motor (5).

4. Crusher according to claim 2 or claim 3, characterized in that the feed tools (3) are indirectly coupled to the motor (5) by a pump (15) and a hydraulic motor and comprise a member (16) coupling / uncoupling controlled by the electronic means (12) as a function of the signal value of the speed sensor (13) of the motor.

5. Mill according to one of the preceding claims, characterized in that, the feed tools (3) being relatively movable in spacing, it comprises a sensor (17) of the separated state or not of the feed tools ( 3) whose output signal is led to the electronic engine speed management means, inhibiting any decrease in this regime as the discarded state is detected.