BE1019162A3 - Appareil comprenant un tambour muni d'outils et engin terrestre mobile portant un tel appareil. - Google Patents

Abstract

Appareil comprenant un tambour (7,12) muni d'outils et couplé à un moteur électrique dont le rotor est solidarisé au tambour et le stator (14,15) est logé dans le tambour. Engin terrestre mobile comprenant un châssis (1) qui est monté sur des roues ou des chenilles (2) et qui porte un tel appareil.

Description

Appareil comprenant un tambour muni d'outils et engin terrestre mobile portant un tel appareil

Domaine de l'invention L'invention se rapporte aux appareils industriels rotatifs, du type comprenant un tambour portant des outils à sa périphérie.

Elle concerne tout spécialement des appareils rotatifs à tambour, utilisés sur des machines terrestres mobiles telles que des engins utilisés dans l'industrie extractive, pour les travaux de génie civil et en agriculture.

L'invention concerne aussi des engins terrestres mobiles (tels que des engins de chantiers industriels ou des machines agricoles), portant un tel appareil.

Etat de la technique

Dans l'industrie agricole, on trouve régulièrement des appareils rotatifs à tambour sur des machines agricoles automotrices telles que les moissonneuses -batteuses (sur lesquelles ils sont utilisés pour le battage des céréales), ou les machines pour la récolte des foins et fourrages (sur lesquelles ils servent au hachage et au débitage des plants et herbes fauchés et récoltés).

Dans ces machines agricoles connues, l'appareil rotatif servant au battage des céréales ou au traitement des foins ou fourrages comprend généralement un tambour horizontal portant, à sa périphérie, des outils adaptés à la fonction recherchée [par exemple des marteaux dans le cas du battage des céréales ; des couteaux dans le cas de hacheurs de foins, d'herbes ou de fourrages (par exemple du maïs) ; une vis d'Archimède disposée horizontalement sur le tambour, pour le ramassage de récoltes ou d'amendements].

Ces machines agricoles connues sont mues par un moteur à combustion interne (habituellement un moteur Diesel) et l'entraînement du tambour est assuré par l'intermédiaire d'un ensemble complexe de courroies et de poulies, raccordé au moteur à combustion interne.

Le mode d'entraînement des appareils rotatifs à tambour constitue un handicap majeur de ces machines agricoles connues. Plus particulièrement, l'usage de courroies de transmission réduit de manière notoire le rendement énergétique de la machine et, par voie de conséquence, sa rentabilité. Il s'agit par ailleurs d'une construction complexe, sujette à de fréquentes pannes par la détérioration (voire le bris) de courroies, dont l'entretien ou le remplacement est délicat et difficile et doit être fait en atelier, ce qui soumet la machine à une immobilisation de longue durée.

La transmission par poulies et courroies présente l'inconvénient supplémentaire d'un encombrement important sur la machine, ce qui réduit d'autant les dimensions effectives du tambour et, par voie de conséquence, sa productivité.

Ce type de montage génère souvent des éléments intermédiaires entre moteur et récepteur, augmentant les pertes de rendement.

Résumé de l'invention L'invention vise à remédier aux inconvénients et désavantages exposés ci-dessus.

L'invention vise plus particulièrement à fournir un appareil industriel rotatif du type comprenant un tambour muni d'outils, dont l'encombrement est réduit.

Un autre objectif de l'invention est de fournir un appareil à tambour de ce type, dans lequel l'entraînement du tambour est autonome.

L'invention vise aussi à fournir un engin industriel mobile équipé d'un appareil du type défini plus haut, dans lequel la productivité de l'appareil est améliorée et son entretien simplifié.

En conséquence, l'invention concerne un appareil comprenant un tambour muni d'outils et couplé à un moteur, l'appareil se caractérisant en ce que le moteur comprend un moteur électrique avec un rotor et un stator, le rotor étant solidarisé au tambour et le stator étant logé dans le tambour.

Description détaillée de l'invention

Dans l'appareil selon l'invention, les outils portés par le tambour vont dépendre de la destination de l'appareil et doivent être sélectionnés dans chaque cas particulier par l'homme du métier. Ils peuvent par exemple comprendre des marteaux dans le cas d'un broyeur ou d'un concasseur de matières rocheuses ou de débris de construction, des couteaux ou des marteaux dans le cas d'un broyeur ou d'un hacheur de végétaux, des lattes de battage dans le cas d'une batteuse de céréales ou une ou plusieurs vis d'Archimède dans le cas d'un appareil destiné à être monté sur une machine agricole pour le ramassage de matière sur un champs de culture (récolte, boue ou amendement solide, par exemple).

Les dimensions du tambour et des outils vont dépendre de la destination de l'appareil et de la productivité recherchée et doivent dès lors être déterminées dans chaque cas particulier par l'homme du métier.

Dans l'appareil selon l'invention, le tambour est entraîné par un moteur. Conformément à l'invention, le moteur comprend un moteur électrique de conception particulière, dont le rotor est solidarisé au tambour et dont le stator est logé dans le tambour. En d'autres termes, les constituants (électro)magnétiques du rotor sont fixés à la face interne du tambour, autour du stator qui est disposé axialement à l'intérieur dudit tambour.

Le moteur peut être un moteur à courant continu ou un moteur à courant alternatif. Dans le cas d'un moteur à courant alternatif, celui-ci peut être indifféremment un moteur classique à balais, un moteur synchrone ou un moteur asynchrone. On peut aussi faire usage d'un moteur à réluctance variable ou d'un moteur à aimants permanents. La sélection du type de moteur le plus adéquat va dépendre de la destination de l'appareil et de ses dimensions.

L'appareil selon l'invention trouve une application spécialement avantageuse sur des engins terrestres mobiles, tels que ceux habituellement utilisés dans des halls industriels, des carrières, des mines souterraines ou à ciel ouvert ou des chantiers routiers (liste exemplative, non exhaustive). Des exemples d'appareils conformes à l'invention comprennent les concasseurs, les broyeurs et les malaxeurs de matériaux solides tels que, par exemple, des roches extraites d'une carrière, des minerais, des produits industriels manufacturés ou des débris de construction (liste exemplative, non exhaustive).

L'appareil selon l'invention trouve une application toute particulière sur des engins agricoles, tels que des moulins de céréales, des moissonneuses-batteuses, des hacheuses de fourrages ou des effeuilleuses de betteraves (liste exemplative, non exhaustive).

L'invention concerne dès lors également un engin terrestre mobile comprenant un châssis monté sur des roues ou des chenilles, ledit engin se caractérisant en ce que le châssis porte un appareil conforme à l'invention, tel que défini plus haut.

L'engin selon l'invention comprend nécessairement, sur le châssis, une source autogène d'électricité pour alimenter le moteur électrique de l'appareil. Cette source d'électricité n'est pas critique pour la définition de l'invention et, en fonction du type de moteur utilisé, elle peut être une source de courant continu ou une source de courant alternatif. Des exemples de sources d'électricité utilisables sur l'engin selon l'invention comprennent les batteries, les piles à combustibles et les générateurs d'électricité (liste exemplative, non exhaustive). Dans la suite du présent mémoire, on entend désigner par l'expression « générateur d'électricité » un dispositif conçu pour transformer une énergie mécanique ou thermique en énergie électrique. Les dynamos (ou génératrices de courant continu) et les alternateurs (ou génératrices de courant alternatif) sont des exemples de générateurs d'électricité dans le sens du présent mémoire.

Selon l'application à laquelle il est destiné, l'engin selon l'invention peut être un engin chenillé ou non.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la fixation de l'appareil au châssis de l'engin est amovible. Cette forme de réalisation de l'invention facilite l'entretien de l'appareil. Elle présente l'avantage supplémentaire d'augmenter la polyvalence de l'engin, qui peut de la sorte être adapté à plusieurs types d'appareils de conceptions différentes, destinés chacun pour une fonction technique bien définie.

L'engin selon l'invention peut être conçu pour être tracté au moyen d'un tracteur automobile ou d'une bête de somme.

On préfère néanmoins, selon une forme de réalisation particulière de l'invention, que l'engin soit automobile et mû par un moteur à combustion interne, par exemple un moteur Diesel ou une turbine à gaz.

Dans cette forme de réalisation préférée de l'engin selon l'invention, le moteur électrique de l'appareil est avantageusement connecté à un générateur d'électricité monté sur le châssis et entraîné par le moteur à combustion interne, par exemple une génératrice de courant continu ou un alternateur.

Dans une première forme de réalisation de l'engin selon l'invention, celui-ci est un engin industriel destiné à être utilisé dans l'enceinte d'une usine manufacturière ou sur un chantier, par exemple le carreau d'une mine ou d'une carrière. Dans cette forme de réalisation particulière de l'engin selon l'invention, l'appareil qu'il porte est destiné au traitement mécanique d'une matière minérale extraite de la mine ou de la carrière (par exemple du charbon ou un minerai) et peut par exemple comprendre un concasseur, un broyeur ou un malaxeur.

Dans une deuxième forme de réalisation de l'engin selon l'invention, celui-ci est destiné à être utilisé sur un chantier de génie civil, par exemple un chantier de construction ou un chantier routier. Dans cette forme de réalisation de l'engin selon l'invention, l'appareil qu'il porte peut comprendre un concasseur de débris de construction ou un malaxeur de matériaux de construction tels que des composants d'un mortier ou d'un béton.

Dans une troisième forme de réalisation de l'engin selon l'invention, qui est préférée, celui-ci est une machine agricole destinée à être exploitée sur un terrain agricole. Dans cette forme de réalisation préférée de l'engin selon l'invention, l'appareil qu'il porte peut avantageusement être sélectionné parmi les batteurs ou les moulins de céréales (spécialement le froment et le mais), les hacheurs de végétaux [foin, fourrage (par exemple maïs)], les broyeurs-débiteurs de déchets verts, les concasseurs-broyeurs de branches. Cette forme de réalisation de l'invention est spécialement appliquée aux récolteuses-hacheuses pour la récolte du fourrage.

Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, l'engin comprend une armature articulée à son châssis et l'appareil est fixé sur cette armature. Cette forme de réalisation de l'invention est conçue pour que les outils de l'appareil soient adaptés à exercer leur fonction sur un matériau solide recouvrant le sol, directement sur celui-ci. Elle trouve notamment une application pour le malaxage de produits industriels granuleux ou pulvérulents, déversés en vrac sur le sol d'un chantier (par exemple des graviers et des liants), pour le concassage de débris de construction déversés en vrac sur le sol ou pour le hachage ou le débitage d'herbes ou de plantes herbacées directement à la surface d'un champs de culture.

Brève description des figures

Des particularités et détails de l'invention vont apparaître au cours de la description suivante des figures annexées.

La figure 1 est une vue schématique d'une moissonneuse-batteuse conforme à l'invention, comprenant un batteur de céréales conforme à l'invention ;

La figure 2 montre en section transversale, le batteur de céréales de la machine de la figure 1 ; et

La figure 3 est une vue schématique en élévation d'une machine d'ensilage conforme à l'invention, comprenant un organe de hachage de fourrage, conforme à 1'invention.

Dans ces figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.

Description détaillée de modes de réalisation particuliers

La moissonneuse-batteuse représentée à la figure 1 sert à la récolte de céréales, par exemple du froment ou du maïs. De manière connue, elle comprend, sur un châssis 1 monté sur quatre roues 2, un rabatteur 3, une vis d'alimentation 4 et un convoyeur 5. Le convoyeur 5 est du type à chaîne 6 et débouche au-dessus d'un système de battage 7. Le système de battage 7 est suivi d'une succession de deux convoyeurs à chaînes 8 et 9 débouchant dans un réservoir à grains 10. La machine de la figure 1 comprend en outre un moteur du type Diesel, non représenté, pour la mouvoir. Le rabatteur 3, la vis 4 et les convoyeurs 5, 8 et 9 sont couplés au moteur Diesel de manière conventionnelle, au moyen d'un système de transmission bien connu en soi, non représenté. Le châssis de la machine porte en outre un générateur d'électricité (non représenté) couplé au moteur Diesel, par exemple un alternateur ou une génératrice de courant continu. Le châssis de la machine porte en outre une cabine de pilotage 11 pour un opérateur.

Le système de battage comprend des cylindres 7 portant à leur périphérie des lattes de battage (non représentées).

Un des cylindres 7 du système de battage est mieux représenté à la figure 2. Conformément à l'invention, le cylindre 7 est creux et constitue le rotor d'un moteur synchrone. A cet effet, sa face intérieure est tapissée d'une couronne de plaques magnétiques longitudinales 13 régulièrement espacées les unes des autres. Le stator du moteur synchrone est logé à 1'intérieur de la couronne 13. Il comprend quatre bras 14 supportant une couronne de bobinages 15. Le nombre de bras 14 n'est pas critique pour la définition de l'invention. En variante, les bras 14 pourraient être remplacés par un flasque. Les bobinages 15 sont situés à proximité immédiate de la couronne de plaques magnétiques 13, ménageant ainsi un entrefer de faible épaisseur. Les bobinages 15 du stator sont couplés au générateur d'électricité précité, par l'intermédiaire d'un circuit électrique (non représenté).

La machine agricole schématisée à la figure 3 est une machine pour l'ensilage de produits végétaux, spécialement du maïs. Elle comprend, sur un châssis 1 monté sur quatre roues 2, un dispositif 16 de récolte des plants de mais, suivi d'un convoyeur à vis 17 vers un organe 18 de hachage des plants. L'organe de hachage 18 sert à découper les tiges et les épis de maïs en fragments. Il comprend à cet effet, de manière connue, une série de couteaux 19 uniformément répartis à la périphérie d'un tambour horizontal 12 et coopérant avec une lame affûtée fixe 21. Un convoyeur 22, situé en aval du tambour 12, sert au transfert de la matière végétale hachée vers une goulotte de déchargement orientable 23. Des informations complémentaires sur la constitution des éléments connus de la machine sont accessibles notamment dans les documents FR-2 651 958 et US-2003/0037527.

Selon l'invention, le tambour horizontal 12 est conforme au cylindre 7 décrit plus haut et schématisé à la figure 2.

Claims (15)

1. Appareil comprenant un tambour muni d'outils et couplé à un moteur, caractérisé en ce que le moteur comprend un moteur électrique avec un rotor et un stator, le rotor étant solidarisé au tambour (7, 12) et le stator (14, 15) étant logé dans le tambour.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est sélectionné parmi les concasseurs, les broyeurs, les hacheurs et les malaxeurs de matériaux.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est sélectionné parmi les batteurs de céréales, les hacheurs de végétaux et les broyeurs de végétaux.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une vis sans fin pour le ramassage et/ou le convoyage d'une matière.

5. Engin terrestre mobile comprenant un châssis monté sur des roues ou des chenilles, caractérisé en ce que le châssis (1) porte un appareil (7, 12) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4.

6. Engin selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moteur électrique de l'appareil est connecté à un générateur d'électricité monté sur le châssis (1).

7. Engin selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'appareil (7, 12) est fixé de manière amovible au châssis (1).

8. Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il est automobile et mû par un moteur à combustion interne.

9. Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il est un engin de chantier industriel.

10. Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il est une machine agricole.

11. Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que l'appareil est porté par une armature articulée au châssis.

12. Engin selon la revendication 11, caractérisé en ce que les outils de l'appareil sont adaptés à exercer leur fonction sur un matériau recouvrant le sol.

13. Engin selon l'une quelconque des revendications 9, 11 et 12, caractérisé en ce que l'appareil est sélectionné parmi les concasseurs, les broyeurs et les malaxeurs de matériaux.

14. Engin selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'appareil est sélectionné parmi les batteurs de céréales, les hacheurs de végétaux et les broyeurs de végétaux.

15. Engin selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est conçu pour le traitement d'un produit agricole sur le sol.