Brevet FR2416632A1 — publié le 19790907

La présente invention concerne les machines de travail du sol et plus particulièrement les herses rotatives. Ce type de machine qui s'étend le plus souvent perpendiculairement au sens d'avancement du tracteur nécessaire à sa mise en oeuvre, comporte généralement des bras porte-outils respectivement munis d'au moins un outil de travail du sol et tournant autour d'un axe sensiblement vertical. Les sens de rotation des axes des porte-outils voisins d'une telle machine sont généralement alternés les uns par rapport aux autres. Les trajectoires des outils de deux porteoutils voisins sont donc contrarotatives. De plus les trajectoires de ces outils sont souvent tangentes et parfois sécantes.En conséquence, afin d'éviter que deux bras porte-outils voisins entrent en collision, ces derniers sont décalés de telle sorte qu' tout instant lors de leur rotation la somme des angles que font lesdits bras par rapport à une mêe direction de référence est sensiblement égale à 90 . Ce genre de machine est généralement employé pour la préparation du lit de semence. A cet effet elle est souvent combinée avec un semoir porté ou trainé derrière la machine. D'autre part, ce genre de machine peut également dtre employé dans les vignes, dans les houblonnières ou pour le travail dans les cultures en lignes. Dans ce but il est intéressant de disposer d'une machine qui lors de son fonctionnement est la plus stable possible. Or on a remarqué en pratique qu'au travail les herses rotatives du type décrit ci-dessus subissent des vibrations de fréquence élevée dans le plan dans lequel elles s'étendent, c'est-à-dire le plus souvent dans un plan perpendiculaire à leur sens d'avancement. Ces vibrations sont néfastes pour plusieurs raisons - elles perturbent le bon fonctionnement du semoir tramé ou porté par lamachine - elles risquent d'endommager les pieds de vignes, de houblons ou les plantes dans les cultures en lignes - elles permettent aux mottes de terre qui peuvent se faufiler entre les dents de la machine de ne pas être broyées, ce qui diminue la finesse du lit de semences - elles sollicitent durement la machine et le dispositif d'attelage du tracteur en provoquant leur vieillissement mécanique préma turé. Pour remédier à ces inconvénients on a proposé d'installer un rouleau à l'arrière des herses rotatives. Ce rouleau remplit en partie son rôle d'amortisseur de vibrations mais ces dernières ne sont pas complètement éliminées et restent encore gênantes pour la machine et pour ses diverses applications. Dans le but de remédier de manière plus efficace aux inconvénients précités, il est prévu un agencement particulier des porte-outils d'une herse rotative, cet agencement étant destiné à limiter ou tout au moins à atténuer fortement les vibrations de la machine. Selon cet agencement en tous points de la trajectoire circulaire de l'un quelconque des porte-outils, la direction de ce porteoutils coupe la direction selon laquelle s'étend au moins un autre porte-outils de la machine. Ainsi, par rapport à la position de référence qu'occupe à un instant donné un bras porte-outils, dirigé dans le sens d'avancement de la machine, ce bras porte-outils étant par exemple situé à l'une de ses extrémités, les autres bras porte-outils, décalés d'une manière connue en soi d'un angle égal à 90" + k7r/2, sont décalés d'un angle supplémentaire dont la valeur varie pour chaque bras porte-outils. Le décalage supplémentaire de ces bras peut être prévu en sens inverse ou dans le même sens que le sens de rotation desdits bras. En disposant les bras porte-outils de la manière expliquée cidessus, on a pu remarquer que lors du travail les herses rotatives équipées selon l'invention sont particulièrement stables et ne subissent presque plus de vibrations. L'explication de ce phénomène est la suivante. Sur les herses rotatives connues on a vu que les bras porte-outils sont décalés de façon que la somme des angles que font ces bras porte-outils par rapport à une direction de référence est sensiblement égale à 90-. Les trajectoires des porte-outils voisins étant en plus contrarotatives, ces derniers subissent des combinaisons d'effort donnant naissance à des vibrations d'amplitude variable pouvant engendrer des phénomènes de résonance, notamment du fait qu'à tout instant lors de leur rotation tous les bras pairs sont parallèles entre eux, ce qui est également le cas pour les bras impairs. Le fait de prévoir un décalage supplémentaire entre les bras porte-outils d'une herse rotative modifie la direction des efforts précités de telle sorte que les vibrations qui en résultent subissent un certain déphasage et que tout phénomène de résonance est supprimé. Grâce à cette disposition des bras porte-outils les uns par rapport aux autres, le semoir qui pourrait être monté sur ou traîné derrière une herse rotative ainsi équipée,permet d'effectuer des semis d'une très grande précision. De plus son fonctionnement n'est plus perturbé par des vibrations parasites. En ce qui concerne le travail dans les vignes, les houblonnières ou les cultures en lignes, il est possible de passer tout près des pieds de vignes, de houblons ou autres sans risque de voir les extrémités de la machine venir heurter et blesser les plantations précitées. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront ci-après en détails dans la description nullement limitative d'un exemple de réalisation de l'invention et en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente une vue arrière en perspective d'une herse rotative, - La figure 2 représente une vue de dessous schématisée d'une herse rotative selon l'art antérieur sur laquelle on peut voir que les bras porte-outils voisins sont disposés perpendi culairement entre eux, - La figure 3 représente une vue de dessous schématisée d'une herse rotative selon l'art antérieur sur laquelle on peut voir que les bras porte-outils sont tous disposés parallèlement entre eux, - La figure 4 représente une vue de dessous schématisée d'une herse rotative selon l'invention sur laquelle les bras porte outils sont placés dans une position correspondant à celle dans laquelle ils se trouvent sur la figure 2, - La figure 5 représente une vue de dessous schématisée d'une herse rotative selon l'invention sur laquelle les bras porte outils sont placés dans une position correspondant à celle dans laquelle ils se trouvent sur la figure 3. Telle qu'elle est représentée sur la figure 1, la machine agricole est du type rye rotative. Cette herse comporte essentiellement un caisson (1) s'étendant perpendiculairement au sens d'avancement (A) de la machine. Afin de pouvoir être déplacée cette dernière comporte un chevalet (2) fixé sur le caisson (1) et ouni de dispositif d'attelage (3) à un tracteur non représenté. Cette tachine est animée par la prise de force du tracteur. La puissance que lui transmet ce dernier est communiquée à une boite de vitesses (4) logée sous le chevalet (2). La herse rotative comporte à ses extrémités des déflecteurs latéraux (5) visibles sur la figure 1 et maintenus en place par des lames de ressort (6). Derrière la machine est prévu un rouleau (7) du type cage d'écureuil. Ce rouleau (7) est relié au caisson (1) de la machine au moyen de bras (8) s'étendant vers l'avant le long des extrémités de la machine. Afin de permettre d'ajuster la profondeur de travail de la machine le rouleau (7) est réglable en hauteur. A cet effet un dispositif de réglage agissant sur les bras (8) et commandé par des manivelles (9) est prévu à chacune des extrémités de la machine.Une barre niveleuse dont seules les pattes de fixation (10) sont visibles peut équiper la machine et s' étendre sur toute la longueur de cette dernière à l'avant. Cette barre niveleuse s'étend sensiblement à la hauteur des bras porte-outils (11) respectivement garnis de deux dents (12), comme on peut le voir sur les figures 2 à 5. Ces bras porteoutils (11) s'étendent dans un plan sensiblement horizontal et parallèle au sol. Ils sont respectivement montés sur un axe (13) sensiblement vertical s'étendant vers le haut. Tous les axes (13) sont parallèles et disposés dans un plan sensiblement perpendiculaire au sens d'avancement (A) de la machine. Ces axes (13) s'étendent à l'intérieur du caisson (1). Sur chacun de ces axes (13) est montée une roue dentée (14) (figure 2) en prise avec au moins une roue dentée voisine (14) de caractéristiques identiques, montée sur un axe (13) voisin, ce montage étant le même pour tous les axes (13) de la machine. On comprend ainsi que si l'un quelconque des bras porte-outils (11) se met à tourner dans un sens, les bras porte-outils voisins (11) se mettront à tourner en sens inverse selon le sens des flèches (r) représentées sur les figures 2 à 5. En considérant la figure 1 on comprend que la boite de vitesses transmet le mouvement de rotation de la prise de force du tracteur à l'une quelconque des roues dentées (14) logées dans le caisson (1) pour que toutes les autres roues dentées (14) en prise les unes avec les autres, se mettent à tourner en sens inverse les unes par rapport aux autres. Selon l'art antérieur et conformément aux figures 2 et 3 il est prévu, lors du montage des bras porte-outils (11), de fixer ces derniers sur leurs axes respectifs (13) par exemple au moyen d'une goupille de telle sorte que dans une position donnée chaque bras porte-outils (11) s'étend dans une direction dans laquelle il est perpendiculaire à son ou ses bras porte-outils voisins (11 > . En faisant tourner les bras porte-outils (11) de 45- dans le sens de rotation indiqué par les flèches (r) à partir de la position dans laquelle ils sont représentés sur la figure 2, on voit sur la figure 3 que tous les bras porte-outils (11) s'étendent selon des directions parallèles entre elles.Cette position des bras porte-outils (11) se retrouve ensuite chaque fois que les bras porte-outils (11) ont effectué une rotation supplémentaire de 180', soit deux fois par tour. De même la position qu'ils occupent sur la figure 2 se retrouve chaque fois que lesdits bras porte-outils (11) ont effectué une rotation de 180 , soit également deux fois par tour. Tel que cela a été expliqué ci-dessus, ce décalage des bras porte-outils (11) combiné à leur rotation en sens inverse les uns par rapport aux autres, provoque d'importantes vibrations de fréquence élevée se produisant dans un plan perpendiculaire au sens d'avancement (A) de la machine. Selon l'invention il est prévu, pour supprimer ces vibrations, de disposer les bras porte-outils (11) comme indiqué sur les figures 4 et 5. Sur la figure 4 on peut voir que le bras porte-outils (lita) situé le plus à droite, est dirigé dans le sens d'avancement (A) de la machine de la même manière qu'était orienté le même bras porte-outils (lla) de la figure 2. Par contre les autres bras porte-outils (11b, llc, îîd, ... Il h, llk, 11m) sont décalés par rapport à la position qu'ils occupaient sur la figure 2. C'est ainsi que le bras porte-outils (lob) voisin du bras porteoutils (lia), est décalé par rapport à la position qu'il occupait sur la figure 2, d'un angle (; ) en avant, c'est-à-dire dans le même sens que son sens de rotation (r). De même le bras porte-outils (llc) voisin du bras porte-outils (11b), est décalé par rapport à la position qu'il occupait sur la figure 2 , d'un angle ( p) en avant, c'est-à-dire dans le même sens que son sens de rotation (r). Le bras porte-outils (lad) est également décalé par rapport à la position qu'il occupait sur la figure 2, d'un angle ( #) en avant par rapport à son sens de rotation (r). Chaque bras porte-outils (lob, llc, lld, ... llh, llk, llm) est ainsi décalé par rapport au porte-outils de référence (lIa), d'un angle égal à gOe + k# /2. Cela signifie que la position du bras (ils) est décalée de 900 par rapport à celle du bras (lla), k est alors égal à zéro. La position du bras (ils) est décalée de 1800 par rapport à celle du bras (11a), k est alors égal à un. La position du bras (ild) est décalée de 270 par rapport à celle du bras (11a), k est alors égal à deux; k étant toujours un nombre entier, la position du bras (llg) est ainsi décalée de 900 + k#/2 où k est égal à cinq par rapport au bras (lla). La position de ce bras (11g) est donc décalée de 900 + 450 = 5400 par rapport à la position du bras (11a). Le décalage des autres bras (11) obéit à la même loi que celle expliquée ci-dessus en référence à la position des bras (11b, 11c, 11d et 119). Toutefois, selon l'invention, ce décalage varie en plus pour chaque bras porte-outils (11b, 11c, lld, ... 11h, 11k, 11m) d'un angle (&alpha;,ss ,&gamma;, ... # , # , i ). Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 4 et 5 l'angle (p ) dont est décalé le bras porte-outils (llc) par rapport à la position qu'il occupait sur la figure 2, est égal à (2&alpha;), (&alpha;) étant l'angle dont est décalé le bras porte-outils (lob) par rapport à la position qu'il occupait sur la figure 2. L'angle (&gamma;) dont est décalé le bras porte-outils (11d) est égal à (3 & et ainsi de suite, c'est-à-dire que l'angle ( L ) est égal à (9&alpha;). Ce rapport entre la valeur des angles (&alpha;,ss,&gamma;, ...#,#, i ) indiqué ci-dessus est donné à titre d'exemple. Ainsi ces angles ne sont pas forcément un multiple de l'angle (&alpha;). Ces angles peuvent par exemple croître jusqu'a' une certaine valeur, puis diminuer ou varier selon une autre loi. D'autre part, et sans sortir du cadre de l'invention, il est possible d'effectuer le décalage supplémentaire des bras porte-outils (11b, 11c, lld, 11h, 11k, llm) en arrière, c'est-à-dire en sens inverse par rapport à leur sens de rotation (r). La seule précaution à prendre lors du choix de la valeur dont sont décalés lesdits bras porte-outils (11) consiste à vérifier que deux bras porte-outils voisins n'entrent pas en collision lors de leur rotation. La figure 5 représente la même machine que celle illustrée par la figure 4. Sur cette figure 5 les bras porte-outils (11) ont tous tourné de 450 dans le sens de rotation indiqué par les flèches (r). Alors que sur la figure 3 lesdits bras porte-outils (11) sont tous parallèles, sur la figure 5 sur laquelle seul le bras porte-outils de référence (11a) occupe la même position que sur la figure 3, on peut voir que tous les autres bras porteoutils (1lb, llc, lld, ... llh, llk, llm) s'étendent dans une direction dans laquelle ils coupent la direction selon laquelle s'étend l'un au moins des autres porte-outils (11).C'est ainsi que sur cette figure 5 on peut voir que la direction selon laquelle étend chaque bras porte-outils (11) coupe en un point (P) la direction selon laquelle s'étend au moins un des bras porte-outils (11) voisins, cette caractéristique, valable quelle que soit la position des bras porte-outils (11), étant également aise en évidence sur la figure 4. La réalisation pratique du décalage des bras porte-outils (11) est très simple à réaliser. En effet lors du montage d'une herse rotative que l'on veut équiper selon l'invention il suffit de décaler les roues (14) entraînant respectivement chaque bras porte-outils (11) d'une ou de plusieurs dents par rapport à la roue dentée voisine (14). C'est ainsi que la roue dentée (14) entraînant le bras porte-outils (lob) est décalée par rapport à la roue dentée (14), par exemple de deux dents en avant par rapport au sens de rotation (r) dudit bras porte-outils (11b). Par rapport à la roue dentée (14) entraînant le bras (lob), on décale ensuite la roue dentée (14) entraînant le bras porteoutils (llc),par exemple de quatre dents en avant par rapport au sens de rotation (r) dudit bras porte-outils (llc). Le décalage des bras porte-outils (ils, île, ... llk, llm) se poursuit ainsi de la même façon en avant par rapport au sens de rotation desdits bras. A titre d'exemple on a représenté sur la figure 2 montrant les roues dentées (14), des repères (15) qu'il suffit d'aligner pour obtenir le décalage des bras porte-outils (11b, llctlld, ... llh, llk, llm) correspondants tel que ceux-ci sont représentés sur les figures 4 et 5. Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus le bras porteoutils de référence (lla) est situé à l'une des extrémités de .la archine. I1 est bien évident que ce choix est tout à fait arbitraire et que le bras porte-outils de référence peut être choisi parai l'un quelconque des bras porte-outils (11) de la machine. Enfin, on pourra encore apporter aux exemples de réalisation décrits ci-dessus divers perfectionnements, modifications ou additions sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Machine pour le travail du sol comportant un certain nombre d'outils de travail montés par paire sur des bras porte outils entraînés mécaniquement en rotation en sens inverse les uns par rapport aux bras porte-outils voisins autour d'axes sensiblement parallèles entre eux et perpendiculaires au sol, ladite machine étant c a r a c t é r i s é e par le fait qu'en tous points de la trajectoire circulaire de l'un quelconque des bras porte-outils (11), la direction de ce bras porte-outils (11) coupe la direction selon laquelle s'étend au moins un autre bras porte-outils (11) de la machine. 2. Machine pour le travail du sol selon la revendication i, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'en tous points de la trajectoire circulaire de l'un des bras porte-outils (11) situé entre deux bras porte-outils voisins, la direction de ce porte-outils (11) coupe la direction selon laquelle s'étend l'un au moins des bras porte-outils voisins. 3. Machine pour le travail du sol selon la revendication 1 ou 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que par rapport à la posi tion de référence qu'occupe à un instant donné un bras porte outils (lia) dirigé dans le sens d'avancement de la machine et par exemple situé à l'une de ses extrémités, les autres bras porte-outils (Ilb, llc, lld, ... 1th, llk, 11M) décalés d'une manière connue en soi d'un angle égal à 90- + ka /2 par rapport au bras porte-outils de référence (Ila) sont décalés d'un angle supplémentaire ( ,, 1 ,6 , i ) dont la valeur varie pour chaque bras porte-outils (11). 4. Machine pour le travail du sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'en dehors du bras porte-outils de référence (lia) le décalage supplémentaire que subissent les autres bras porte-outils, est prévu en sens inverse par rapport au sens de rotation (r) desdits bras (11). 5. Machine pour le travail du sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'en dehors du bras porte-outils de référence (lla) le décala ge supplémentaire que subissent les autres bras porte outils (11) est prévu dans le même sens que le sens de rota tion (r) desdits bras porte-outils (11).