Brevet FR2291693A1 — publié le 19760618

La pressente invention a pour objet un engin destiné à la préparation d'une part des terres de culture en faisant disparaitre sous une couche de terre fine les mottes et cailloux qui assaini Fent les sols pendant la période de germination des graines ainsi qu'à la przparation et la réfection des chapes de sols stabilisés. rans de nombreux travaux d'aménagement de terrains, espaces verte par exemple, on recherche une préparation rapide et soignée d'une surface apte au semis de gazon. Il convient notamment d'extirper, de ramasser puie d'évacuer sur une profondeur donnée les cailloux, mottes et autres corps indésirables ; ce travail s'ef- fectue généralement dans des conditions difficiles avec un faible rendement. On connait déjà des dispositifs à herse alternative qui nivellent le terrain et. créent une couche très superficielle de terre fine ; mais ces dispositifs ne sont pas en mesure de faire disparaitre les cailloux de la surface du sol mais auraient plutôt tendance à les faire ressortir. I1 existe également sur le marché des engins comportant un rotor à lames destiné à remuer la terre sur une certaine profondeur le sens de rotation du rotor est tel que, l'engin étant tracté, les lames attaquent le sol devant le rotor et rejettent vers l'arrière la totalité de la masse dégagée. Les mottes ne sont que partiellement brisées et de plus il ne se fait aucune sélection selon des couches superposées de la terre et des cailloux. Ces engins connus ne sont pas plus en mesure de résoudre le problème posé par la préparation et la réfection des chapes de sols stabilisés impliquant un malaxage très fin et sur une profondeur très précise suivi d'un tamisage des éléments constitutifs de la chape ce ces sols. L'invention vise à résoudre le problème consistant à obtenir à partir d'un sol, dans des conditions. économiques, une couche super- ficielle tamisée recouvrant de plusieurs centimètres les cailloux ou corps similaires. A cet effet, l'engin de préparation des terres de culture, du type tracté comportant, montées à distance sur un axe central, perpendiculaire au sens de la traction et susceptible d'être accouplé en rotation à des moyens moteurs ainsi que d'être réglé en hauteur par rapport au sol, une pluralité de lames en dents de fouille tournant entre les flasques d'un corps d'engin, est caractérisé en ce que, lorsqu'il est remorqué par le tracteur, ledit axe et les lames associées sont animés d'un mouvement de rotation dont le sens est à- l'inverse de celui des roues motrices du tracteur. En effet, avantageusement, 11 engin selon l'invention comporte un tablier déflecteur d'entrée prolongé d'une grille-tamiseuse tous deux façonnés de sorte à coopérer par l'un de leurs bords et à constituer dans leur ensemble une enveloppe en forme de segment cylindrique ouvert vers le bas dans lequel tournent lesdites lames, ladite enveloppe placée à distance des trajectoires suivies par les extrémités de ces lames et supportée par le corps d'engin, le tablier étant situé en amont de la grille dans le sens de l'avance du tracteur et leurs bords libres respectifs définissant, au voisinage du sol, un bord d'entrée amont et un bord de sortie aval. On appréciera, -à ce stade, le progrès technique réalisé par l'invention. En effet, au lieu de labourer la terre sur une certaine largeur en rejetant vers l'arrière indistinctement terre et cailloux, le dispositif de l'invention, attaque le terrain en sens inverse des engins conventionnels, permettant ainsi un traitement sélectif des produits d'excavation. Par ailleurs, ces produits étant non pas éjectés vers l'arrière mais entrainés à plusieurs reprises à l'intérieur de l'envelop- pe cylindrique entourant les lames, subissent un effet de malaxage et de concassage assez poussé réduisant les mottes en terre très fine. Cet effet de malaxage est par ailleurs avantageusement mis en oeuvre, ainsi qu'on l'exposera plus loin, pour la préparation et la réfection des chapes de sols stabilisés. Grâce à cette caractéristique primordiale, la masse projetée peut être guidée et surtout triée à l'aide de l'ensémbledéflecteur- tamiseur ayant de retomber dans les sillons ouverts par les lames de fouille ; il y a donc réellement création de couches superposées. Selon une caractéristique de l'invention, la distance radiale minimale entre l'extrémité des lames et la face intérieure de ladite enveloppe va en augmentant depuis le bord d'entrée jusqu'au bord de sortie ; au niveau de son bord coopérant avec celui du tablier, ladite grille est articulée autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe porte-lames et est munie de moyens élastiques permettant un mouvement pivotant limité dans le- sens d'un éloignement de l'ex- trémité des lames sous l'action d'une force étrangère intérieure. On limite ainsi à l'entrée les perturb?~tions naissant éventuellement du passage de corps étrangers de volume exceptionnel, le montage élastique de la grille-tamiseuse offrant une sécurité sup plémentaire. Préférentiellement, ladite grille est formée d'une pluralité de barres parallèles juxtaposées à distance prédéterminée en vue de l'effet de tamisage, en forme de segments sensiblement circulaires disposés selon des plans perpendiculaires à l'axe porte-lames. Selon une autre caractéristique de l'engin, objet de l'inven- tion, il comporte, en outre, un tablier déflecteur de sortie en forme de segment cylindrique disposé en arrière de ladite grille mais orienté de façon sensiblement identique à celle-ci, ledit tablier articulé au niveau de son bord supérieur autour d'un axe, sensiblement parallèle à l'axe porte-lames, monté entre les flas ques du corps d'engin et dont le bord inférieur, situé au ras du eol, comporte un moyen de nivellement réglable ; ledit moyen de nivellement réglable est constitué par au moins un volet articulé autour d'un axe parallèle à l'axe porte-lames. Cette disposition permet effectivement de moduler la composition des couches superposées du terrain préparé ; en effet, la grille intervient pour arrêter et renvoyer immédiatement dans les il- lons les cailloux d'un calibre supérieur à une norme préétablie tandis que les partie fines sont projetées sur le tablier arrière qui forme et nivelle la couche supérieure de remplissage. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu, en arrière dudit tablier de sortie un rouleau de dammage dont l'axe est monté en rotation entre les extrémités de deux bras dont les autres extrémités sont articulées aux flasques du corps d'engin par un moyen permettant le réglage en hauteur relatif du corps d'engin par rapport à l'axe dudit rouleau ; avantageusement, ledit rouleau eet d'une largeur active supérieure à la distance séparant les lames extrêmes opposées de l'axe porte-lames. Si le procédé de dammage final est connu en lui-même, on soulignera cependant que, contrairement aux engins de l'art antérieur, dane lesquels la profondeur d'excavation était réglable par l'intermédiaire de patins supportant le corps d'engin remoraué, l'invention prévoit la suspension du corps d'engin aux bras d'attelage du rouleau de dammage ; l'effort de traction se trouve réduit et le réglage de la profondeur de fouille peut avoir lieu en cours de travail, très progressivement et avec précision en fonction du terrain à préparer.Cette dernière caractéristique est surtout inté réssante pour les applications de l'engin, selon l'invention, à la préparation et la réfection de sols stabilisés dans lesquelles il importe de limiter l'action des lames à la couche superficielle recouvrant une couche de soutien qui doit rester intacte. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre d'une forme de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés qui représentent - la figure 1 une vue en perspective arrière de l'engin en position haute (déplacement), tablier arrière relevé. - la figure 2 une vue latérale en position basse (travail) avec arrachement partiel au droit de l'axe porte-lames. On ne décrira pas ci-après en détail certains dispositifs mdca- niques communs à tous les engins de préparation de terres et bien connus de l'homme de l'art, mais on se limitera volontairement à celles des caractéristiques de l'engin le distinguant de l'art antérieur. En se référant tout d'abord à la figure 1, on constate que l'en- gin selon l'invention désigné dans son ensemble par 1 est monté entre le tracteur 2 et le rouleau de dammage 3. Les-éléments essentiels de l'engin 1 coopèrent avec deux flasques 4, 5 supportés à l'avant par un réseau de tirants 6 attelé au tracteur 2 et à l'arrière par les barres d'attelage 7 du rouleau de dammage 3. Un dispositif de réglage 8, par exemple à vis et écrou dans l'exemple de réalisation, permet de faire varier la hauteur de l'engin au-dessus du sol entre une position haute de déplacement, et des positions basses de travail. Des carters 9 abritent les moyens de transmission assurant l'en- trainement de l'axe porte-lames. La figure 2 montre les éléments constitutifs de l'engin proprement dit. Sur un arbre tubulaire 10 tournant dans des paliers, non représentés, solidaires des faces en vis-à-vis des flasques 4, 5 sont montées à distance les unes des autres une série d'étoiles, constituées d'une manière connue en soi, par des lames ou dents de fouille 11 radialement montées sur des disque 12 eux-mêmes solidaires de l'arbre 10. Les lames ont une forme générale en équerre dont les ailes dissymétriques 13, 14 définissent un bec d'attaque 15* Les ailes courtes 14 sont (de façon connue) alternativement o rientées vers la droite et la gauche (dans le sens de l'axe) de sorte qe les sillons creusé par deux étoiles adjacentes se recoupent légèrement. TJne transmission, dans l'exemple de réalisation décrit, à joints homocinétiques 16, assure une liaison entre un axe moteur du tracteur et les moyen entraidant l'arbre 10. Cette transmission est telle qu'une rotation des roues motrice du tracteur 1 dans le sens de la flèche A correspond à un sens de rotation des lames selon la flèche B, c'es-t-a-dire à l'inverse des roues motrices. Bien entendu, cette transmission peut également etre remplacée par un moteur auxiliaire attaquant directement par un mécanisme ap proprié l'arbre creux 10 ; dans ce cas, on bénéficie d'une indépendance des deux systèmes d'entrainement. Au-desFus des lames 11 et les entourant se trouvent un déflecteur d'entrée 17 suivi d'une grille-tamiseuse 18. Cette dernière est articulée, au niveau de sa zone de jonction avec le déflecteur 17 autour d'un axe 19, sensiblement parallèle à l'arbre 10. Des moyens élastiques (ressort hélicoSdal par exemple) non représentés, permettent à la grille d'effectuer une rotation limitée (dans le sens des aiguilles d'une montre) autour de cet axe 19 dans des conditions qui seront exposées plus loin. Des éléments de chaîne 20 disposés en rideau le long du bord d'entrée 21 du déflecteur 17 s'opposent à la projection de pierres en direction du tracteur une avancée 22 des flasques 4, 5 évite des projections latérales sur les bandes traitées. La grille 18 est formée d'une pluralité de barres d'acier paral lèles profilées maintenues par des traverses 23, 24 ; l'entr'axe des barres est choisi en fonction du tamisage recherché. En aval de la grille 18, par rapport au sens d'avancement du tracteur, sQnt disposés successivement le tablier de sortie 25 et le rouleau dammeur 3. Le tablier 25, en forme de segment cylindrique, est articulé par son bord supérieur 26 autour d'un axe horizontal 27 pris entre les flasques 4, 5 au niveau de leur chant eupé- rieur. A Sa partie inférieure, le tablier 25 se termine par un su plu sieurs volets articulés 28 formant râcleurs de nivellement. Ainsi quton l'expliquera plus bas pour le rouleau-dammeur 3, les volets 28 sont d'une largeur active supérieure à celle de la fouille ouverte en vue d'un raccordement des bandes traitées. A sa partie supérieure, le tablier 25 comporte un volet relevé fixe 29, permettant l'examen de la partie supérieure de la grille tamiseuse tQ en vue de contrôler sa propreté et de pallier d'éven tuels bourrages. L'inclinaison de ce volet 29 est telle qu'il ren voie à l'intérieur du système les projections de terre passant à travers la grille à ce niveau. L'axe du rouleau dammeur 3 est monté entre deux bras 7, articulés au sommet des flasques 4, 5 ; ainsi qu'on l'a précisé plus haut, le dispositif 8 est destiné à régler la hauteur par rapport au sol de l'axe porte-lames 10, donc de la profondeur de pénétration des lames 11. Bien entendu, ce réglage peut être combiné, si besoin est, avec celui du point de suspension de l'engin aux tirants 6 solidaires du tracteur. Normalement, ce rouleau 3 est du type à cage et sa largeur est supérieure à celle de la fouille des lames pour assurer un recouvrement convenable des bandes adjacentes successivement traitées. Les éléments du rotor 10, notamment les lames 11, les déflecteurs d'entrée 17 et de sortie 25 ainsi que le rouleau de dammage 3 sont réalisés en matériaux convenant à la nature du travail envisagé et bien connus de l'homme de l'art. Le fonctionnement de l'engin ressort clairement de la figure 2. Les lames 11 fouillent le sol à la profondeur préréglée, et entrainent la terre et les cailloux détachés successivement le long du tablier-déflecteur d'entrée 17 et de la grille de tamisage 18. Les éléments pierreux les plus lourds retombent en une première couche au fond de l'excavation et sont recouverts ensuite d'une couche degranulométrie plus fine constituée par les cailloux arrêtés au niveau de la grille 18. Ces éléments sont d'ailleurs hersés par les extrémités des barres de la grille 18. Les éléments meubles plus fins, les mottes brisées passent au travers de cette grille-18 et sont rabattus dans la fouille par le tablier de sortie 25 qui pro- cède aussi à un premier nivellement par ses volets articulés 28. La distance radiale croissante de l'extrémité des lames 11 à la paroi intérieure de l'ensemble tablier 17-grille 18 depuis le bord d'entrée 21 jusqu'à l'extrémité des barres de la grille permet aux éléments lourds de tomber au fond de la fouille hors d'atteinte des lames ; on évite ainsi un brassage répété des mêmes éléments. Tout corps volumineux passant avec difficulté au niveau du bord d'entrée 21 trouvera un passage plus large vers la sortie et de plus, en cas de besoin, la grille 18 est en mesure de céder élastiquement par rotation autour de son axe d'articulation supérieur 19. Le travail d'égalisation est parachevé par le rouleau-dammeur 3. Bien que les spécifications chiffrées soient fonction de la nature du travail à exécuter, on peut toutefois citer comme valeurs moyen nes - profondeur de pénétration des lames dans le sol : 15 cm environ. - vitesse du tracteur : 2 à 2,5 km/h. - vitesse de rotation du rotor à lames : 250 à 300 t/m. - épaisseur de la couche de terre fine tamisée : de l'ordre de 5 à 10 cm suivant la constitution physique du sol. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la formé de réalisation décrite et représentée mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1.- Engin de préparation des terres, notamment de culture, et de chapes de sols stabilisés, du type tracté comportant, montées à distance sur un axe central, perpendiculaire au sens de la traction et susceptible d'être accouplé en rotation à des moyens moteurs ainsi que d'être réglé en hauteur par rapport au sol, une pluralité de lames en dents de fouille tournant entre les flasques d'un corps d'engin, ledit engin caractérisé en ce que, lorsqu'il est remorqué par le tracteur, ledit axe et les lames associées sont animés d'un mouvement de rotation dont le sens est à l'inverse de celui des roues motrices du tracteur. 2.- Engin selon la revendication t, caractérisé en ce qu'il comporte un tablier déflecteur d'entrée prolongé d'une grille- tamiseuse tous deux façonnés de sorte à coopérer par l'un de leurs bords et à constituer dans leur ensemble une enveloppe en forme de segment cylindrique ouvert vers le bas dans lequel tournent lesdites lames, ladite enveloppe placée à distance des trajectoires suivies par les extrémités de ces lames et supportée par le corps d'engin, le tablier étant situé en amont de la grille dans le sens de l'avance du tracteur et leurs bords libres respectifs définissant, au voisinage du sol, un bord d'entrée amont et un bord de sortie aval. 3.- Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce que la distance radiale minimale entre l'-extrémitd des lames et la face intérieure de ladite enveloppe va en augmentant depuis le bord d'entrée jusqu'au bord de sortie. 4.- Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au niveau de son bord coopérant avec celui du tablier, ladite grille est articulée autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe porte-lames et est munie de moyens élastiques permettant un mouvement pivotant limité dans le sens d'un éloignement de l'extrémité des lames sous l'action d'une force étrangère intérieure. 5.- Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite grille est formée d'une pluralité de barres parallèles juxtaposées à distance prédéterminée en vue de l'effet de tamisage, en forme de segments sensiblement circulaires disposés selon des plans perpendiculaires à l'axe porte-lames. 6.- Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un tablier déflecteur de sortie en forme de segment cylindrique disposé en arrière de ladite grille mais orienté de façon sensiblement identique à celle-ci, ledit tablier articulé au niveau de son bord supérieur autour d'un axe, sensiblement parallèle à l'axe porte-lames, monté entre les flasques du corps d'engin et dont le bord inférieur, situé au ras du sol, comporte un moyen de nivellement réglable. 7.- Engin selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit moyen de nivellement réglable est constitué par au moins un volet articulé autour d'un axe parallèle à l'axe porte-lames. 8.- Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ca caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, en arrière dudit tablier de sortie un rouleau de dammage dont l'axe est monté en rotation entre les extrémités de deux bras dont les autres extrémités sont articulées aux flasques du corps d'engin par un moyen permettant le réglage en hauteur relatif du corps d'engin par rapport à l'axe dudit rouleau. 9.- Engin selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit rouleau est d'une largeur active supérieure à la distance sétarant les lames extrêmes opposées de l'axe porte-lames. 10.- Application de l'engin selon l'une quelconque des revendications précédentes à la préparation et la réfection des terrains stabilisés, notamment terrains de sport.