MACHINE MÉLANGEUSE DISTRIBUTRICE DE PRODUITS La présente invention concerne une machine mélangeuse distributrice de produits, en particulier pour des produits dont l'un des composants comprend des fibres genre paille et/ou foin et/ou herbe, notamment pour l'alimentation du bétail, pour la préparation de compost ou autre.
On connaît notamment par le document US-3 672 640 des machines mélangeuses formées d'une benne ouverte sur le dessus. Cette benne renferme un rotor de grand diamètre qui s'étend longitudinalement entre les parois d'extrémités et qui est partiellement enveloppé par un fond arrondi en forme d'auge. Le rotor en question brasse et mélange les produits qu'il transfère au fur et à mesure vers une vis sans fin disposée latéralement, parallèlement audit rotor, et dont le diamètre est de trois à quatre fois plus petit que celui de ce dernier.
Cette vis latérale s'étend également entre les deux parois d'extrémités de la benne et elle est également enveloppée partiellement par un fond en forme d'auge ; elle réalise un mouvement longitudinal continu de déplacement des produits d'un bout à l'autre de la benne en allant vers l'extrémité de cette dernière où se situe l'orifice de distribution, de sorte que, lorsque cet orifice est fermé par une trappe appropriée, les produits sont déplacés dans la benne, en circuit fermé, et sont brassés grâce au rotor de mélange. Ce type de machine effectue seulement les opérations de mélange de produits destinés notamment à l'alimentation du bétail.
Un autre type de machine a donc été développé afin de pouvoir effectuer, en plus, la découpe du foin, de la paille ou de l'herbe par exemple, susceptible(s) d'entrer dans la composition de la ration alimentaire. Ainsi, les documents EP-498 543 ou US-6 007 008 décrivent une machine du type de celle détaillée ci-dessus comprenant une fonction de découpe des produits grâce à la présence d'une vis de transfert et de découpe, qui permet d'incorporer des produits du genre foin ou paille dans la benne, en particulier par son ouverture supérieure. Cette vis de transfert dont le diamètre est sensiblement le même que celui de la vis de mélange précitée, est disposée au-dessus de cette dernière, tournant dans le même sens mais avec un pas d'hélice inversé. Elle comporte, sur sa périphérie, des couteaux qui permettent d'entraîner et de découper le foin ou la paille. On peut alors obtenir un produit alimentaire constitué de brins découpés de paille ou de foin mélangés avec de la poudre ou des granulés de nature diverse.
De telles machines associent une fonction de mélange des produits à une fonction de découpe de ces derniers. Il est cependant assez rare que le temps
nécessaire au mélange des produits insérés dans la machine soit identique au temps nécessaire à une découpe appropriée. En effet, ces paramètres dépendent en grande partie de la composition du produit inséré dans la machine. De telles machines fournissent donc soit un produit correctement mélangé mais découpé trop longtemps, soit un produit dont la taille est satisfaisante mais dont l'homogénéité n'est pas assurée.
On a donc cherché à développer une machine qui permette à un utilisateur de poursuivre uniquement le mélange des produits lorsqu'il estime que la découpe de ces produits est suffisante. Une solution présentée dans le document US-5 967433 consiste en un perfectionnement d'une machine du genre de celle décrite dans le document US-3 672 640 précité.
La machine en question comporte ici un grand rotor dont les pales de brassage sont équipées de premières lames, assimilables à des contre-couteaux, adaptées pour coopérer avec des secondes lames, assimilables à des couteaux, montées dans le fond arrondi en forme d'auge. Ces secondes lames sont mobiles entre - une position active dans laquelle elles sont en saillie dans le fond arrondi et coopèrent avec lesdites premières lames du grand rotor, pour assurer la découpe des matériaux fibreux, et - une position inactive dans laquelle elles ne coopèrent plus avec lesdites premières lames pour une fonction uniquement de mélange.
Mais la structure générale de cette machine et celle des moyens particuliers de découpe, ne permettent pas l'obtention de résultats optimum en terme de qualité de produit final délivré aux animaux.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en perfectionnant les machines mélangeuses distributrices du type de celles décrites dans les documents EP-498 543 ou US-6 007 008, c'est-à-dire les machines constituées d'une benne munie d'un fond qui s'étend entre des parois latérales et des parois d'extrémités, lequel fond enveloppe partiellement, d'une part, un rotor de mélange de grand diamètre qui s'étend longitudinalement jusqu'aux parois d'extrémités et, d'autre part, une vis sans fin de distribution qui s'étend parallèlement audit rotor pour déplacer lesdits produits d'une extrémité à l'autre dudit fond, en allant vers un orifice de distribution qui est aménagé sur l'une desdites parois latérales et se situe vers l'une des parois d'extrémités de ladite benne, laquelle vis de distribution est surmontée d'une vis de transfert qui déplace les produits longitudinalement dans la benne, dans un sens qui est l'inverse de celui induit par ladite vis de distribution, ladite vis de transfert et/ou ladite vis de distribution comportant des couteaux pour déchiqueter et/ou découper au moins certains desdits produits.
Pour cela, et conformément à l'invention, la machine comporte des contre-couteaux, destinés à coopérer avec les couteaux des vis de distribution et/ou de transfert, lesquels contre-couteaux sont disposés sur un support s'étendant entre les parois d'extrémités de la benne et à distance de l'enveloppe de la vis porteuse desdits couteaux, ledit support des contre-couteaux étant mobile et comprenant une position active de découpe dans laquelle lesdits couteaux coopèrent avec lesdits contre- couteaux disposés sur ledit support, et une position inactive dans laquelle lesdits couteaux ne coopèrent pas avec lesdits contre-couteaux.
Dans des modes de réalisation particuliers, pouvant être pris isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles et présentant chacun des avantages spécifiques :
- la machine comporte des moyens qui permettent d'ajuster la position active des contre-couteaux en fonction du travail désiré sur le produit.
- certains au moins des couteaux qui équipent la vis de transfert et/ou la vis de distribution sont constitués de couples de structures formant un Vé, dans lesquels Vé sont destinés à passer les contre-couteaux de forme complémentaire, lorsqu'ils sont en position active.
- la vis de transfert est munie de couteaux associés à des contre -couteaux portés par un support en forme de poutre mobile, laquelle poutre comporte, en plus des moyens qui permettent de la placer en position active et inactive, des moyens qui permettent de faire varier sa position active selon un mouvement circulaire co-axial à celui de ladite vis de transfert, de manière à permettre une variation du secteur de coupe de la vis, en particulier pour des produits en balles ou en bottes introduits par le dessus de la benne. La poutre mobile est alors avantageusement portée par un bâti qui est articulé sur l'axe de la vis de transfert et qui est associé à des moyens de manœuvre.
- la poutre, en position active, se situe sensiblement au niveau de l'intersection d'un plan vertical qui est tangent à l'enveloppe de la vis de transfert, du côté du rotor de mélange, et d'un plan horizontal qui est tangent à la partie supérieure de ladite enveloppe de la vis de transfert. - la poutre, en position active, se situe sensiblement au niveau de l'intersection d'un plan vertical qui est tangent à l'enveloppe de la vis de transfert, du côté de la paroi latérale, et d'un plan horizontal qui est tangent à la partie supérieure de ladite enveloppe de la vis de transfert,
- la poutre, en position active, se situe sensiblement au niveau de l'intersection d'un plan vertical qui est tangent à l'enveloppe de la vis de transfert, du côté de la paroi latérale, et d'un plan horizontal qui est tangent à la partie inférieure de ladite enveloppe de la vis de transfert,
- la poutre, en position active, se situe sensiblement au niveau de l'intersection d'un plan vertical passant par le centre de la vis de transfert, et d'un plan horizontal qui est tangent à la partie supérieure de ladite enveloppe de la vis de transfert,
- la machine selon l'invention comprend un moyen assurant la translation du support mobile des contre-couteaux entre une position active et une position inactive. Le moyen correspondant peut être un vérin de type vérin hydraulique.
- la machine selon l'invention comprend un moyen assurant la rotation de la poutre mobile entre la position active et la position inactive.
- le moyen assurant la rotation de la poutre mobile est une bielle dont le mouvement est assuré par un vérin et s'effectue autour d'un axe passant par le point de fixation de la poutre mobile à la bielle.
- le moyen assurant la rotation de la poutre mobile est une bielle dont l'une des extrémités est fixée à la poutre mobile, dont l'autre extrémité comprend l'axe de rotation de ladite bielle, et dont le mouvement est assuré par un piston dont la partie mobile est fixée en un point situé entre les deux extrémités de ladite bielle.
L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention, montrant l'emplacement du rotor de mélange et celui des vis latérales ;
- la figure 2 est une vue en perspective partielle, d'une vis munie de couteaux, coopérant avec des dents en forme de contre-couteaux fixés sur une poutre mobile ;
- la figure 3 est une vue de détail de la figure 2 qui montre la forme des couteaux de la vis et leur coopération avec les contre -couteaux de la poutre mobile ; - la figure 4 montre différentes possibilités d'installation de la ou des poutres mobiles faisant partie d'une machine mélangeuse distributrice selon l'invention, en coopération avec la vis de transfert supérieure ;
- les figures 5 à 7 montrent sc ématiquement des dispositifs capables d'assurer le mouvement des poutres mobiles ; - la figure 8 est une représentation schématique illustrant la possibilité de faire varier la position active de la poutre mobile selon un mouvement co-axial à celui de la vis de transfert pour permettre une variation du secteur de coupe de cette vis ;
- la figure 9 montre une machine mélangeuse distributrice conforme à l'invention dont la vis de distribution est équipée de couteaux destinés à coopérer avec des contre- couteaux portés par une poutre mobile.
Dans la description qui suit ainsi que sur les dessins et afin de leur apporter plus de concision et de clarté, les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour
désigner des organes ou objets identiques d'une machine mélangeuse distributrice de produits pour l'alimentation du bétail.
La machine présentée est du type de celle qui est décrite dans le document EP-498 543 précité, et seules les parties utiles à la compréhension de l'invention sont détaillées ci-après.
Une machine selon l'invention est décrite sur la figure 1 et comprend une benne 1 en forme de cuve, ouverte sur le dessus, délimitée par un fond 2, des parois latérales 3 et 4 et des parois d'extrémités 5 et 6.
Le fond 2 comprend deux parties 7 et 8 en forme d'auges de rayon différent. Le rayon de la partie 8 est de l'ordre de trois à quatre fois inférieur à celui de la partie
7 et ces deux parties se rejoignent en formant une arête 9.
Le fond 7 constitue l'enveloppe partielle d'un rotor de mélange 10 qui s'étend longitudinalement entre les parois d'extrémités 5 et 6. Le fond 8 enveloppe partiellement une vis 11 qui s'étend parallèlement au rotor de mélange 10. Cette vis 11 a un diamètre qui est de trois à quatre fois inférieur à celui du rotor 10 et sa périphérie supérieure se situe sensiblement au même niveau que l'axe du rotor 10.
Une seconde vis 12 s'étend au-dessus de la vis 11 , parallèlement, et cette vis a un diamètre qui correspond sensiblement à celui de ladite vis 11.
Le rotor 10 réalise un brassage et le mélange des produits disposés dans la benne 1. Il propulse les produits vers la vis 11. Cette vis 11 déplace les produits d'une extrémité à l'autre de la benne, de l'arrière vers l'avant par exemple, pour effectuer un recyclage et un mélange en circuit fermé. Cette vis 11 permet également de réaliser la distribution du produit par l'intermédiaire d'un orifice 13 aménagé au niveau du fond 8 et de la paroi latérale 4 de la benne. La vis supérieure 12 tourne dans le même sens que la vis de mélange 11 , mais le pas de son hélice est inversé. Cette vis 12 réalise un transfert des produits de l'avant vers l'arrière par exemple, à l'inverse de la vis 11, pour faire circuler les produits dans la benne et améliorer le mélange.
Cette machine permet de réaliser le mélange d'aliments de toute sorte avec des produits du genre paille, foin ou herbe.
La figure 2 montre une vis correspondant à la vis de transfert 12, équipée de couteaux 15 qui coopèrent avec des dents 16 formant contre -couteaux disposées sur un support 19 en forme de poutre longitudinale. Bien que la section de cette poutre soit ici carrée, cette section peut avoir toute autre forme et par exemple être ronde comme cela est représenté sur les figures 5, 6 et 7.
Comme on peut le voir en détail sur la figure 3, les couteaux 15 sont avantageusement constitués de couples de structures 15' et 15" aménagées pour
former un Vé dans lequel est destiné à passer un contre-couteau 16 de forme générale triangulaire complémentaire, pour assurer la découpe en brins des produits du genre paille, foin ou herbe.
Les structures de couteaux 15' et 15" s'étendent de part et d'autre du contre-couteau 16, le long des côtés latéraux de ce dernier ; ces structures 15' et 15" sont fixées entre elles, par exemple au moyen de boulons 1 , sur la périphérie de la vis 12 ou sur un support adapté 18 (visible figure 2).
Comme on le verra ci-après, la poutre 19 support des contre -couteaux 16 est associée à des moyens qui permettent de la positionner de manière active ou inactive, et qui permettent, entre ces deux positions, d'adapter la position active des contre-couteaux en fonction du travail désiré sur le produit.
L'exemple de réalisation de la figure 4 montre plusieurs poutres mobiles (19), 191 , 192, 193, 194 qui s'étendent entre les parois d'extrémités 5 et 6 de la benne. Pour plus de clarté, seule la position dite « active » de poutre est représentée, c'est-à- dire la position dans laquelle les couteaux 15 coopèrent avec les contre-couteaux 16.
La poutre (19)191 est située dans la benne même, sensiblement à l'intersection d'un plan vertical tangent à la périphérie de la vis de transfert 12, du côté du rotor de mélange 10 et d'un plan horizontal tangent à la périphérie supérieure de ladite vis 12. Selon les nécessités, une poutre mobile (19)192 diamétralement opposée à la poutre (19)191 peut être disposée du côté de la paroi latérale A.
Toujours figure 4, on remarque également la présence d'une poutre mobile (19)193 disposée contre la paroi latérale 4 au même niveau que la poutre (19)191. L'invention n'est cependant pas limitée à l'exemple d'agencement des poutres présenté sur la figure 4. Une poutre mobile 19 peut avoir tous les emplacements intermédiaires non décrits dans l'exemple de la figure 4, permettant la coopération des couteaux 15 avec les contre -couteaux 16. Par exemple une poutre (19)194 peut- être placée à la verticale de l'axe de la vis 12.
Ainsi, selon les besoins, la machine peut être équipée d'un ou de plusieurs jeux de poutres mobiles 19 disposés à l'intérieur de la benne, à proximité de la vis 12. Afin d'assurer le mouvement des poutres mobiles 19 décrites ci-dessus plusieurs dispositifs peuvent être utilisés. Chacun d'entre eux est apte à assurer le mouvement de la poutre 19, quelle que soit la position de cette dernière par rapport à la vis 12. Les trois exemples suivants de dispositifs assurant la mobilité des poutres ont été représentés en association avec la poutre mobile (19) 191.
Les figures 5a et 5b décrivent un premier dispositif capable d'imprimer un mouvement de rotation à la poutre mobile 19. Ce dispositif comprend une bielle 22, et un vérin 20 de type hydraulique ou pneumatique. La bielle 22 comprend un point de fixation 23 au vérin 20, un point de fixation 24 à la poutre mobile 19, et un axe de rotation confondu avec l'axe longitudinal central de ladite poutre mobile. Le vérin 20 est commandé par l'utilisateur de la machine grâce à un moyen de contrôle 21 d'un type traditionnel, connu de l'homme du métier. La figure 5a représente la poutre mobile 19 en position active, permettant la coopération des contre-couteaux 16 avec les couteaux 15. Lorsque l'utilisateur le décide, il agit sur le vérin 20 de manière à faire varier la position de la bielle 22 entraînant à son tour un mouvement de la poutre mobile 19.
La poutre mobile 19 est alors dans sa position inactive (figure 5b), les contre- couteaux 16 étant trop éloignés des couteaux 15 pour pouvoir coopérer avec ces derniers. Cette position n'entrave pas le fonctionnement du rotor de mélange 10, ni celui des vis 11 et 12, et n'empêche donc pas les produits insérés dans la machine d'être mélangés. Le vérin 20 et la bielle 22 peuvent être remplacés par tout autre moyen capable d'assurer la rotation de la poutre 19 autour de son axe longitudinal. Il peut s'agir d'un moteur par exemple ou encore d'une manivelle. Ce remplacement peut s'avérer avantageux par exemple dans le cas où la poutre mobile est dans une position laissant peu de place à l'installation du dispositif permettant d'assurer sa mobilité.
Les figures 6a et 6b représentent une variante du dispositif précédent permettant d'imprimer un mouvement de grande amplitude à la poutre mobile 19. La figure 6a représente la poutre mobile 19 en position active, permettant la coopération des contre-couteaux 16 avec les couteaux 15. La figure 6b représente la poutre mobile 19 en position inactive empêchant la coopération des couteaux 15 et des contre-couteaux 16.
Dans ce mode de réalisation, la poutre 19 est portée par des bielles 22 articulées autour d'un axe de rotation 25, et l'une au moins desdites bielles 22 est manceuvrée par un vérin 20. Ce dispositif fonctionne de la même manière que le précédent. Lorsque l'utilisateur le décide, il agit sur le vérin 20 grâce au moyen de contrôle 21 , de manière à faire varier la position de la bielle 22 entraînant à son tour un mouvement de la poutre mobile 19 et donc des contre -couteaux 16. Les figures 7a et 7b représentent un autre type de dispositif capable d'imprimer un mouvement à la poutre mobile 19. Ce dispositif comprend un vérin 20, équipé d'un
moyen de contrôle 21 capable de provoquer un mouvement de translation de la poutre mobile 19 entre la position active représentée sur la figure 7a et la position inactive représentée sur la figure 7b. Ce type de dispositif, peu encombrant, peut s'avérer avantageux dans le cas où la poutre mobile est dans une position laissant peu de place à l'installation du dispositif permettant d'assurer sa mobilité.
Bien que les exemples présentés ci-dessus utilisent un vérin hydraulique ou pneumatique, il est possible d'utiliser encore d'autres moyens pour assurer la mobilité de la poutre mobile 19.
La figure 8 montre une vis de transfert 12 équipée des moyens de réglage de la position de la poutre mobile 19 tels que décrits précédemment en relation avec la figure 6, portés ici par des flasques latéraux 26, lesquels flasques 26 sont articulés sur l'axe de rotation de ladite vis 12 et sont associés à un vérin de manœuvre 27 de type hydraulique ou pneumatique.
On comprend dès lors qu'une action sur le vérin 27 va permettre de régler la position active des contre-couteaux sur un secteur circulaire co-axial à la vis 12 ; cette particularité permet de faire varier le secteur de coupe de la vis 12, et donc la profondeur de coupe des produits, en particulier pour des produits en balles ou en bottes introduits par le dessus de la benne.
Ce type de montage peut bien entendu être envisagé en relation avec tous les modes de réalisation décrits précédemment, et tous les modes de réalisation similaires.
La figure 9 montre une variante de réalisation d'une machine mélangeuse distributrice conforme à la présente invention, dans laquelle la vis de distribution 11 est équipée de couteaux 15 coopérant avec des contre-couteaux 16 portés par une poutre mobile 19.
La poutre mobile 19 est alors agencée au mieux, en fonction de la place disponible ; ses moyens de manœuvre sont identiques ou similaires à ceux décrits précédemment en liaison avec l'équipement de la vis de transfert 12.
Dans l'exemple de réalisation représenté, la poutre mobile 19 équipée des contre-couteaux 16 est placée entre les deux vis 11 et 12, du côté de la paroi latérale
4. Mais tout autre positionnement autour de la vis de distribution 11 peut être envisagé. En particulier il est possible de prévoir la poutre 19 et les contre-couteaux 16 sous la vis de distribution 11 , à l'aplomb de son axe de rotation, tel que représenté en pointillés sur la figure ; les contre-couteaux 16 pourront alors être adaptés pour
coulisser dans une lumière longitudinale aménagée dans la partie 8 en forme d'auge du fond 2.
Ce type de construction peut se révéler intéressant pour découper des produits pondéreux genre racines ou tubercules (pommes de terre, betteraves ...), intégrés dans la ration alimentaire.
Les moyens selon l'invention qui permettent de régler les positions active et inactive des contre-couteaux 16, peuvent aussi être utilisés dans le cadre de la position active correspondante, pour adapter la distance entre lesdits couteaux et contre-couteaux, de manière à régler la finesse de coupe des produits ; cette particularité est illustrée sur la figure 3 par la ligne de pointillés 16' qui montre une position du contre-couteau 16 un peu plus éloignée du couteau 15. Ce réglage fin peut être obtenu, tout comme le réglage des positions active et inactive, en jouant sur la course du vérin hydraulique piloté par une vanne hydraulique. On obtient un résultat identique ou similaire en utilisant par exemple un vérin vis-écrou manuel ou soumis à une motorisation électrique ou hydraulique.
La machine mélangeuse distributrice conforme à l'invention est avantageusement utilisée pour assurer l'alimentation du bétail ; on peut aussi envisager son application dans le cadre du compostage de déchets végétaux avec des boues de stations d'épuration, ou autres ...