Brevet FR2367876A1 — publié le 19780512

La présente invention est relative à une machine destinée à l'aménagement,.-dans le sol, dtune tranchée longitudinale de profil transversal prédéterminé. Une telle machine est notamment, mais non exclusivement, destinée à la mise en oeuvre de certains procédés d'irrigation ou de drainage faisant appel à l'aménagement, à la surface du sol, de tranchées beaucoup plus profondes que larges destinées, dans le cas d'un drainage, à créer des zones d'écoulement privilégié des eaux de surface vers un réseau drainant souterrain. Il apparaît que la largeur de ces tranchées, faible si on la compare à leur profondeur, impose que leurs flancs présentent une orientation aussi précise que possible et une bonne cohésion pour ne pas se désagréger dès leur formation. Dans le but d'obtenir de tels flancs réguliers et stables, on utilise actuellement des machines comportant essentiellement deux disques parallèles tranchant dans le sol deux fentes parallèles, et un soc placé derrière les deux disques pour former le fond de la tranchée et dégager la bande de terre située entre les deux fentes. Une telle machine permet d'obtenir des tranchées présentant les caractéristiques demandées, mais présente 1 rinconvénient de fonctionner très lentement, en pratique à moins de deux kilomètres/ heure, du fait que les efforts considérables à développer pour trancher et enlever la terre se répercutent intégralement au tracteur et ralentissent sa marche. Face à cet inconvénient des machines actuellement connues, l'invention a pour but de proposer une nouvelle machine offrant des performances nettement supérieures. A cet effet, la machine selon l'invention ne comporte plus ni couteau, ni soc, mais une roue excavatrice montée à rotation autour d'un axe transversal par rapport à la direction de la tranchée et généralement entraînée en rotation autour de cet axe, par exemple par liaison à la prise de force du tracteur dans le cas fréquent où une machine selon l'invention se raccorde.à un tracteur par un attelage trois points traditionnel. Ainsi, le sectionnement et l''entrainement des terres s'ef- fectuent sans répercussion notable sur la traction. De préférence, la roue excavatrice est formée d'un disque muni de dents, disposées alternativement de part et d'autre de lui, de telle sorte que la terre soit attaquée alternativement d'un côté et de l'autre et s'effrite dans la zone intermédiaire entre les dents, pour etre remontée par les dents suivantes. Cette remontée est de préférence facilitée par une rampe judicieusement disposée, munie par exemple à sa partie supérieure de moyens d'évacuation latérale tels qu'une vis d'Archimède. Les essais ont montré qu'une telle machine peut fonctionner à une vitesse plus que double de la vitesse de fonctionnement des machines actuellement utilisées pour ltaménagement des tranchées, les efforts développés pour le creusement de la terre ne se réper 'cutant plus seulement sur l'effort de traction appliqué à la machine. Dans un mode de réalisation préféré de la machine selon l'invention, le creusement de la tranchée par la roue excavatrice stac- compagne d'un compactage de la terre de part et d'autre de celle-ci, la machine reposant sur le sol par l'intermédiaire de patins prenant appui sur lui de part et d'autre de la roue. Il en résulte une grande stabilité des flancs de la tranchée obtenue. La machine selon l'invention, destinée à l'aménagement dans le sol d'une tranchée longitudinale de profil transversal prédéterminé, comportant un châssis susceptible de se déplacer longitudinalement suivant la direction de la tranchée à creuser, est caractérisée en ce quelle comporte - au moins une roue excavatrice montée sur le châssis à rotation.autour dtun axe transversal, la dite roue formant saillie vers le bas par rapport au châssis, pour creuser le sol, - des moyens pour limiter l'enfoncement de la roue dans le sol, - des moyens dientraînement de la roue en rotation autour de son axe. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de réalisation non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue latérale de la machine. La figure 2 montre une vue de dessous, dans le sens de la flèche verticaleII crune partie du disque denté définissant la roue excavatrice. La figure 3 montre une vue de la partie inférieure de la roue excavatrice, en coupe suivant le plan III-III de la figure 1. Ces figures montrent un exemple de machine selon l'invention destinée à être raccordée à un tracteur agricole par l'inter médiaire d'un attelage trois points 1 du type traditionnel, mais on pourrait naturellement prévoir des machines selon l'invention auto-motrices. La machine illustrée ici'comporte un châssis longitudinal 2 destiné à se déplacer longitudinalement, ici sous traction du tracteur, suivant la direction de la tranchée à creuser et dans le sens de la flèche 3, l'attelage 1 étant naturellement disposé à l'extrémité avant de la machine compte tenu de ce sens de déplacement. Le châssis 2 est porteur d'au moins une roue excavatrice 4 montée à rotation autour de son axe 5 qui est orienté transversalement par rapport à la direction 3, cette roue formant saillie vers le bas par rapport au châssis 2 pour creuser le sol. L'axe 5 de la roue est généralement horizontal et la roue verticale, mais on pourrait également prévoir une orientation en oblique respectivement par rapport à l'horizontale et à la verticale, si la forme de la tranchee à creuser le nécessitait. La rotation de la roue 4 autour de son axe 5 est assurée par tout moyen connu, et par exemple ici au moyen d'un pigner denté 6 susceptible d'hêtre relié à la prise de force du tracteur. La rotation peut s effectuer dans un sens ou dans 1 autre, mais elle s'effectue de préférence dans un sens tel que la partie inférieure de la roue 4 attaque le sol vers le bas et se déplace vers l'arrière à l'intérieur de celui-ci, comme le schématise la flèche 7. Pour aider à ltévacuation des terres que tend à remonter la roue 4 est alors aménagée, vers ltarrière de la roue et à partir d'un niveau 8 intermédiaire entre le niveau 9 de la partie inférieure de celle-ci et le niveau 10 du sol, une rampe ascendante il épousant extérieurement la périphérie de la roue. A sa partie supérieure toujours située au dessus du niveau 10 du sol, la rampe ascendante il débouche dans une goulotte transversale 12 destinée à recevoir les terres ainsi remontées. Dans l'exemple illustré, la goulotte transversale 12 est munie de moyens destinés à évacuer latéralement les terres ainsi recueillies, ces moyens étant par exemple constitués par une vis d'Archimède 13 placée dans le fond de la goulotte et sortant de celle-ci via un tube cylindrique transversal 14; cette vis dtArchimède est entraînée en rotation par exemple par liaison avec la prise de force du tracteur; elle débouche sur des bennes de stockage ou sur des moyens transporteurs de tout type connu. I:n arrierc de la rampe 11, ct à l'arrière du châssis 2, I machine selon 1 invention comporte, da,s l'exemple illusttré, des moyens destinés au déversement d' un matériau dans la tranchée crc sée. Ce. moyens comportent par exemple une goulotte vei icale dc déversement 1 3, dont la partie inférieure est par exemple situés au niveau 8 de la partie inférieure de la rampe 11, et une trémie 16 en partie coupéc à la figure 1, qui surmonte cette goulotte 13 ct l'alimente dans le matériau voulu.Ce matériau peut consister par exemple, dans le cas de la mise en oeuvre d'un procédé de dra nage, en des cailloutis ou en un matériau granulé présentant les caractéristiques requises par le procédé mis en oeuvre. Le niveau supérieur de ce matériau dans la tranchée creus par la machine est défini par le niveau supérieur 17 de l'orifice inférieur is de la goulotte, qui est ouverte vers le bas et vers l'arrière à sa partie inférieure, sous le niveau 10 du sol. De préférence, la rampe il et la goulotte 18 présentent ui dimension transversale, mesurée transversalement par rapport à la direction 3, sensiblement égale à la dimension transversale de la roue excavatrice 4, clest-à-dire à la largeur de la tranchée creuse afin d'éviter lteffondrement des parois de cette dernière avant le déversement du matériau désiré dans la tranchée. Pour limiter l'enfoncement de la roue 4 dans le sol et définir le niveau du fond de la tranchée, qui coïncide avec le nivea inférieur 9 de la roue 4, par rapport au niveau 10 du sol, la machine comporte des moyens sustentateurs réalisés ici sous la forme de deux patins horizontaux 19 et 20, placés longitudinalement de part et d'autre de la roue 4, à proximité immédiate de celle-ci, pour prendre appui sur le sol à proximité immédiate des bords de la tranchée creusée : ces patins 19 et 20 assurent ainsi à la fois le réglage de niveau de la machine et le compactage des bords de 1 tranchée, qui communique aux flancs de celle-ci une bonne cohési De préférence, les patins 19 et 20 se prolongent vers l'arrière pa rapport à la roue 4, pour coopérer avec les bords de la rampe 11 e de la goulotte dc déversement 15 dans ce même but de compactage de flancs de la tranchée. Naturellement, la roue escavatrice 4 peut se présenter sou différentes formes, mais on a représenté un mode de réalisation préféré selon lequel elle est définie par un disque plat 21, dc ré volution autour dc l'axe dc rotation S, muni à sa périphérie d'une pluralité dc dents Formant saillie par rapport à cette péri phérie et latéralement, alternativement de part et d'autre du disque; chacune de ces dents présente un tranchant vers l'avant par rapport au sens de rotation 7, c'est-à-dire ici vers l'arrière par rapport au sens de la flèche 3 dans la partie de la roue 4 pénétrant dans le sol. On a représenté plus particulièrement aux figures 2 et 3 deux dents successives 22 et 23 dont chacune est fixée suP"une des faces du disque, respectivement 24 et 25, pour former saillie par rapport à l'autre face de celui-ci après avoir chevauché sa périphérie par exemple cylindrique 26. On a illustré respectivement en 27 et 28 le tranchant avant de ces dents 22 et 23. Il est à noter que la fixation des dents sur le disque est de préférence amovible, afin de permettre une fixation sur 1 'une ou l'autre face et d'autoriser ainsi l'aménagement de tranchées présentant des dimensions transversales différentes au moyen d'un même disque et d'un même jeu de dents. Le réglage de la profondeur de la tranchée est quant à lui obtenu par réglage du niveau des patins 19 et 20 par rapport au châssis 2, par exemple au moyen de vérins à vis liant ces éléments (non représentés ici). On voit plus particulièrement à la figure 2 que les dents telles que 22 et 23 présentent une orientation oblique par rapport au plan général 30 du disque 21 : chaque dent telle que 22- ou 23 définit une orientation, respectivement 31 et 32, concourante avec le plan 30 du disque vers l'arrière par rapport au sens de rotation 7. Une telle forme tend à créer un effet de godet, pour faciliter l'entraînement des terres par la roue excavatrice et leur remontée le long de la rampe 11 vers l'extérieur de la tranchée. La disposition des dents en quinconce, pourvu que l'on respecte un écartement minimal entre deux dents successives, permet d'éviter le bourrage de la roue excavatrice. Toutefois, deux dents successives ne doivent pas être trop éloignées, un écartement excessif provoquant un taillage dé fectueux du fond de la tranchée. Naturellement, en fonction du terrain à traiter, on peut être amené à faire varier la vitesse de coupe de la machine. On peut jouer soit sur la vitesse de translation de la machine dans lesens de la flèche 3, soit sur la vitesse de rotation de la roue dans le sens de la flèche 7. A titre indicatif, on a obtenu de bons résultats en respectant les cotes suivantes - largeur '1" de la roue excavatrice : 5 cms - diamètre de la roue excavatrice : 1 m - nombre de dents : 16 - longueur périphérique L d'une dent : 10 cms - distance d, de pointe à pointe, entre deux dents succes sives : 21 cms environ - vitesse de rotation de la roue : 140 tours/minute Une telle machine a fonctionné sans difficulté à la vitesse de 5 kms/heure. Il est à noter que la largeur "1" indiquée, qui correspond à celle de la tranchée creusée, correspond à la disposition représentée où les dents chevauchent la périphérie du disque; cette largeur peut être portée, dans l'exemple illustré, à 12 cms si l'on fixe chaque dent respectivement sur ltautre face du disque. Naturellement, ces chiffres sont donnés à titre purement indicatif et sont sujet à de nombreuses variations sans que lton sorte du cadre de l'inyention. De même, la'machine est susceptible de nombreuses variantes qui ne sortent pas du cadre de l'invention. Elle peut en outre présenter certaines dispositions accessoires visant à améliorer par exemple sa commodité ou sa sécurité d'utilisation : on a par exemple schématisé à la figure 1 le profil d!un carter 33 couvrant la partie de la roue 4 située au dessus du châssis 2 et la goulotte 12 pour des raisons de sécurité pour empêcher la projection vers le haut des terres extraites. REVENDICATIONS 1) Machine destinée à l'aménagement dans le sol d1une tranchée longitudinale de profil transversal prédéterminé, comportant .un châssis susceptible de se déplacer longitudinalement suivant la direction de la tranchée à creuser, caractçrisée en ce qu'elle comporte - au moins une roue excavatrice montée sur le châssis à rotation autour d'un axe transversal, la dite roue formant saillie vers le bas par rapport au châssis, pour creuser le sol, - des moyens pour limiter l'enfoncement de la roue dans le sol, - des moyens d'entraînement de la roue en rotation autour de son axe. 2) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens drentranement de la roue en rotation ltentrainent dans un sens tel que sa partie inférieure tourne vers l'arrière par rapport au sens de déplacement de la machine. 3) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte, à partir dXun niveau intermédiaire entre celui de la partie inférieure de la roue et celui du Sol, une rampe ascendante épousant extérieurement la périphérie de la roue, vers I arrière, pour évacuer vers le haut les terres extraites par la roue. 4) Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour recueillir les terres à la partie supérieure de la rampe, au dessus du niveau du sol. 5) Machine selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour évacuer lat64- ralement les terres à la partie supérieure de la rampe, au dessus du niveau du sol. 6) Machine selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce quelle comporte une goulotte transversale dans laquelle aboutit la rampe, une vis dlArchimède transversale au fond de la goulotte, et des moyens d'entraînement de la vis en rotation. 7) Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, destinée à être mue par un tracteur, caractérisée en ce que les moyens d1entralnement de la roue et/o.de la vis d'Archimède comportent des moyens de raccordement à une prise de force du tracteur. 8) Machine selon l'une quelconque des revendications précé dent.(s, caracterisée en ce que la roue excavat rices comporte Un disque plant, de révolution autour du dit axe et muni à Sa péri périe d'unc pluralité de dents en saillie par rapport à la dit péripllérie et en saillie latéralement, alternativement de part dXautre du disque, chacune des dites dents présentant un trench vers l'avant par rapport au sens de rotation de la roue. 9) Machine selon la revendication q, caractérisée en ce que chaque denL présente une orientation concourante, vers l'ar rière par rapport au sens de rotation de la roue, avec le plan disque. 10) Machine selon l'une quelconque de revendications 9 o, caractérisée en ce que les dents sont amovibles et susception d'être fixées d'un côté du disque ou de l'autre. 11) Machine selon l'une quelconque des revendications prc cédentes, caractérisée en ce que les moyens pour limiter ltenfor cement de la roue dans le sol comportent au moins deux patins se ceptibles de prendre appui au sol, respectivement de part et d'autre de la roue et à proximité immédiate de celle-ci. 12) Machine selon les revendications 3 et Il, caractérise en ce que les patins se prolongent vers l'arrière par rapport à roue. 13) Machine selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour dé verser un matériau dans la tranchée, disposés vers l'arrière par rapport à la roue. 14) Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens pour déverser un matériau comportent une goulotte de déversement disposée à l'arrière de la machine et présentant une sortie à un niveau intermédiaire entre le niveau de la parti inférieure de la roue et celui du sol. 15) Machine selon l'une quelconque des revendicdtions 3 e 14, caractérisée en ce que les organes situés à un niveau interm diaire entre celui de la partie inférieure de la roue et le nive du sol présentent une dimension transversale hors tout sensiblem égale à la dimension transversale hors tout de la roue excavatri