Brevet FR2501958A1 — publié le 19820924

La présente invention a pour objet une machine pour l'arrachage et le chargement de betteraves, ou autres plantes enterrées, dont le bâti est, à son extrémité avant, adapté pour être relié au dispositif de relevage ou d'attelage d'un tracteur et supporte au moins un groupe arracheur comportant deux disques extracteurs rotatifs correspondant à deux rangs de betteraves, auquel est associé un dispositif de reprise au sol des betteraves qui alimente des moyens de transfert prévus pour déposer les betteraves dans un appareil de chargement. Dans les machines connues de ce type les disques extracteurs, ou autres organes d'arrachage, sont solidarisés rigidement avec le bâti de la machine, de sorte que ces organes subissent,sans compensation par rapport aux betteraves,des débattements dus aux irrégularités du sol et transmis au bâti par les roues porteuses de ce dernier. I1 en résulte que les organes d'arrachage ne peuvent en toute circonstance avoir la position correcte pour assumer leur fonction, de sorte que les betteraves risquent de rester en terre ou d'être blessées. Pour remédier à ces inconvénients l'invention propose de réaliser une machine du type mentionné, caractérisée en ce que le groupe arracheur, ou chaque groupe arracheur, comporte un support d'orientation essentiellement verticale, dont la partie inférieure est munie de deux skis divergeant vers l'avant pour le détalonnage des betteraves des rangs respectifs, et qui est fixé à sa partie supérieure sur au moins une biellette mobile d'un système à parallélogramme articulé comportant au moins une biellette parallèle à cette biellette mobile, qui est fixée sur une poutre transversale mobile en translation au contact de moyens de guidage montés sur le bâti. Grâce à cette disposition le groupe arracheur, ou chaque groupe arracheur, peut s'adapter aux irrégularités du sol, car les skis peuvent s'élever et s'abaisser, en restant parallèles à eux-mêmes, sous l'effet du montage à parallélogramme articulé, en fonction des bosses ou creux que le profil du sol peut présenter. Les irrégularités du sol sont avantageusement détectées et transmises par une roue de jauge montée dans le support, entre les deux skis. La présence d'une poutre mobile en translation permet également aux groupes arracheurs de prendre la position transversale convenable pour l'attaque correcte des betteraves lorsque ces dernières exercent une poussée latérale sur les skis,quand elles se trcuvent hors d'alignement dans les rangs, ou bien quand le tracteur qui traine la machine fait un écart. Le poutre mobile peut du reste être déplacée positivement par un vérin à double effet commandé par le conducteur du tracteur, pour le démarrage en bout de champ ou bien en cas de dévers du terrain, la mise au point neutre de ce vérin assurant la mobilité de la poutre par autoguidage. Suivant une autre caractéristique de l'invention le dispositif de reprise comprend un ramasseur et un avaleur superposé au ramasseur, qui comportent chacun un transporteur sans fin à barreaux, incliné vers le haut et vers l'arrière, l'extrémité en saillie vers l'avant du transporteur inférieur étant adaptée pour saisir au sol les betteraves,qui sont ensuite entraînées vers le haut entre les deux transporteurs.Cette disposition assure le ramassage et l'acheminement vers l'arrière des betteraves dans des conditions particulièrement avantageuses, grâce à un montage flottant du châs- sis de l'avaleur, sous l'effet duquel le transporteur supérieur a tendance à s' appliquer par gravité au contact du transporteur inférieur, entrainé à une vitesse différente de celle du transporteur supérieur, de sorte que les betteraves sont serrées, roulées, et par conséquent nettoyées entre les barreaux des deux transporteurs au cours de leur progression vers le haut et vers l'arrière. L'agencement proposé résout ainsi un autre problème consistant à obtenir à la sortie de la machine d'ar- rachage et de chargement des betteraves aussi peu char géies en terre que possible, et par conséquent à supprimer le transport de terre adhérant aux betteraves et à simplifier le traitement de lavage à la sucrerie qui,.avec des betteraves encrassées par la terre produit une boue dont l'évacuation accroit le coflt d'exploitation. Le châssis du ramasseur est articulé sur le bâti à son extrémité arrière, son extrémité avant étant ellemême articulée sur les branches d'un étrier suspendu à un élément pivotant relié au bâti et soumis à l'action d'un vérin hydraulique dont la chambre de travail est reliée'a l'une des chambres d'un vérin à double effet interposé entre la poutre mobile et le support du groupe arracheur, de telle sorte que les mouvements verticaux d'adaptation aux irrégularités du sol du groupe arracheur sont transmis à l'ensemble du dispositif de reprise. Comme résultat de ce dispositif d'asservissement le ramasseur est constamment en bonne position pour saisir les betteraves arrachées. L'invention sera explicitée au cours de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, dans lequel - la fig. 1 est une vue d'ensemble, schématique, de la partie d'une machine d'arrachage et de chargement de betteraves, dans laquelle est incorporée l'invention; - la fig. 2 est une vue à plus grande échelle d'un ensemble constitué par un groupe arracheur et le dispos i- tif de reprise au sol des betteraves, qui lui est associé; - la fig. 3 est une vue en perspective montrant la partie avant de la machine qui comporte trois groupes arracheurs; - la fig. 4 est une vue à plus grande échelle représentant particulièrement les deux transporteurs du dispositif de reprise. La machine d'arrachage et de chargement représentée partiellement à la figure 1 comporte un bâti 1 comprenant deux longerons 2, 3 (fig. 3), dont l'extrémité avant forme une partie oblique 4 qui est reliée au dispositif de relevage à trois points 6 d'un tracteur, non représenté, et à laquelle est suspendu un support 7 dans lequel sont montées des pompes 8 entrainées par une prise de force 9 du tracteur, pour l'actionnement de vérins et de moteurs hydrauliques entraînant certains organes mobiles de la machine. L'extrémité arrière 11 du bâti 1 est équipée de roues 12 en contact avec lesol. A proximité de l'extrémité avant des longerons 2,3 est portée par ces derniers une monture rigide 13 cons tituée par deux paires de caissons 14 espacees transversalement, entre les deux longerons. Cette monture est articulée autour d'un axe 16 situé à l'arrière des caissons arrière 14 et est retenue dans une position angulaire réglable au moyen de deux bras 17, de longueur variable, dont les extrémités sont articulées respectivement en 19 sur une traverse 18 reliant les deux longerons, et en 21 sur la face terminale avant des caissons avant respectifs 14. Les positions angulaires extrêmes de la monture 13 sont déterminées par le contact de butée de deux doigts 22 fixés dans les longerons respectifs, avec les extrémités de fentes incurvées 23 prévues dans les caissons 14 correspondants. A l'intérieur de la monture 13 une poutre transversale tubulaire 24, de section carrée, peut être déplacée en translation dans une direction perpendiculaire aux longerons 2, 3, dans une zone centrale dégagée, formée entre les caissons 14 de chaque paire, cette poutre étant à cet effet guidée dans chaque paire de caissons par trois galets rotatifs 26 comportant une gorge 27, de section a angle droit, dans laquelle est engagée une zone d'angle complémentaire de la poutre à section carrée 24. L'un des galets 26, monté dans le caisson avant 14,a un axe vertical, les deux autres, montés entre les caissons d'une même paire, ayant un axe horizontal. La poutre mobile 24 supporte trois groupes arracheurs 28, uniformément espacés le long de la poutre, qui comportent chacun un support 29 comprenant deux jambes 31 espacées parallèlement l'une à l'autre et légèrement inclines vers le bas et vers l'avant, entre lesquelles est montée à rotation libre une roue de jauge 32 en contact avec le sol,et dont l'extrémité inférieure de chacune desquelles est munie d'un ski 33 qui fait, en plan, un certain angle avec l'axe longitudinal de la machine, tel que les deux skis divergent vers l'avant de telle sorte qu'en rencontrant deux rangs adjacents de betteraves chaque ski imprime à ces dernières une poussée la térale qui les ébranle et les décolle de la terre.Pour que l'extrémité avant du ski ne se fiche pas en terre, elle est relevée par rapport au sol alors que le talon frotte normalement à son contact, ce qui définit un angle de site qui peut être réglé par raccourcissement ou par allongement des bras articules 17. Chaque support 29 comporte au niveau de l'extré- mité haute des jambes 31 un cadre 34 à l'extrémité arrière duquel sont fixées deux tiges verticales 36 sur chacune desquelles est monté, en partie basse, un disque concave 37 tournant librement au contact du sol et dont le plan fait un certain angle avec le rang de betteraves à arracher,qui peut être réglé manuellement et est de sens opposé à l'angle que forme en plan le ski associé avec le rang de betteraves. Au-dessus du cadre 34 le support comporte deux élé- ments plats normalement verticaux 38, espacés l'un de l'autre d'une distance inférieure à celle qui sépare les deux jambes 31. L'extrémité supérieure de chacun des éléments 38 est fixée à une biellette 39 d'un parallelo- gramme articulé comportant une biellette 41 parallèle a la biellette mobile 39, qui est fixée sur l'une des faces de la poutre 24 et est reliée à la biellette 39 par des biellettes 42 dont lYorientation est essentiellement lon- gitudinale.Les deux parallélogrammes articulés de chaque groupe arracheur constituent ainsi un système articulé 43 permettant aux groupes arracheurs de s'adapter aux irregu- larités du sol sans que pour autant soit modifié l'angle de site des skis 33, qui est défini par la longueur des bras réglables 17. La poutre 24 peut être déplacée en translation, dans les limites autorisées par des butées non représen- tées, au contact des galets de guidage 26 au moyen d'un vérin 44 à double effet soumis à la commande du conducteur du tracteur. Lorsque ce vérin est dans sa position neutre, la poutre peut se déplacer librement sous l'effet de l'autoguidage produit par le contact des skis 33 avec les rangs de betteraves. L'inertie de la poutre est toutefois suffisante pour qu'un obstacle localisé ou une seule betterave hors d'alignement dans son rang ne puisse provoquer un déplacement intempestif de tous les ensembles arracheurs.Pour que la translation ait lieu il faut qu'une poussée suffisante soit imprimée en même temps et dans le même sens sur les skis disposés d'un même côté des groupes arracheurs et qu'aucune résistance équivalente, de sens opposé, ne s'oppose à cette translation. L'agencement de la poutre mobile et de ses organes associés permet donc de positionner convenablement les arracheurs lors du démarrage en bout de champ, par commande manuelle. En cours de travail l'autoguidage permet aux groupes arracheurs de suivre les rangs de betteraves si le tracteur qui traîne la machine fait un écart ou si les rangs de betteraves, dont le tracé correspond à celui des graines qui ont été mises en terre par le semoir, ne sont pas réguliers. I1 est possible de régler l'angle que fait en plan chaque ski 33 avec l'axe de la machine grâce à deux lumières transversales 46 formées dans le dessus de chaque ski, à travers lesquelles les goujons de fixation 47 peuvent être bloqués dans une position variable. De même chaque roue de jauge 32 peut etre réglee en hauteur grâce au fait que l'arbre de roue 48 peut être inséré sélectivement dans une série de trous 49 prévus le long des jambes 31. Les betteraves extraites du sol par les disques arracheurs 37 peuvent être ramassées, nettoyées et transportées vers l'arrière par des dispositifs de reprise 51 associés chacun à un groupe arracheur 28, immédiatement en arrière de ce dernier. Chaque dispositif de reprise comprend un ramasseur 52 et un avaleur 53 superposé au ramasseur, qui comportent chacun un transporteur sans fin 54, 56, à barreaux, incliné vers le haut et vers l'arrière, l'extrémité en saillie vers l'avant du transporteur inférieur 54 étant adaptée pour saisir au sol les betteraves. Le ramasseur 52 comporte un châssis 57 qui, à son extrémité arrière, est articulé par un axe 58 à l'extré- mité basse de deux bras verticaux pendants, rigides, 59 qui sont fixés sur une traverse 61, elle-meme fixée aux longerons 2, 3. A proximité de son extrémité avant le châssis 57 comporte, sur chacun de ses bords latéraux, une patte 62 à laquelle est articulée en 63 l'extrémité basse de la branche correspondante 64 d'un étrier de suspension 66 qui, en son centre, est lui-même articulé en 67 à l'extrémité d'une tige 68 de longueur réglable et dont l'extrémité haute est articulée en 69 à l'un des bras 71 d'un levier coudé 70 monté pivotant en 72 sur une ferrure solidaire de l'un des longerons.L'autre bras 73 du levier coudé 70 est soumis à l'action de la tige d'un vérin hydraulique à simple effet, 74, et d'un ressort de rappel 76 dont l'une des extrémités est fixée à une ferrure 77 solidaire de l'un des longerons. Comme le montre la figure 4, le transporteur à barreaux 54 du ramasseur 52 comporte deux chaînes metal- liques, du type à rouleaux, 78, disposées de part et d'autre des bords latéraux du châssis 57, qui sont reliées l'une àl'autre par des barreaux en acier 79 qui remplacent les rouleaux de la chaîne1 à raison d'un maillon sur deux. Les roues dentées 81 montées sur l'axe 58 et actionnées par des moteurs hydrauliques, non représen- tés, sont en prise non pas avec les maillons de chaîne mais avec les barreaux 79,eux-mêmes engagés dans des encoches 82 des roues motrices 81. Chaque brin de chacune des deux chaînes 78 com- porte une partie à peu près parallèle aux brins du transporteur 56 de l'avaleur, et une partie rectiligne qui fait un angle obtus avec la partie précédente et s'étend vers l'avant et passe, d'une part sur des galets de guidate 83, 84 montes respectivement sur le châssis 57 et sur l'axe 63 d'articulation de la branche d'étrier 64 correspondante, et d'autre part sur un galet de renvoi terminal 86 situé au ras du sol et monté à l'extrémité avant d'un bras 87 articulé sur l'axe 88 autour duquel le galet de guidage 83 tourne, et dont l'extrémité arrière est articulée en 89 sur un bras 91 qui supporte à rotation un galet de tension 92 appliqué contre le brin inférieur de la chaine 78 sous l'action d'un ressort 93 ancré à la partie inférieure du bras pendant 59. Le diamètre des galets terminaux 86 sur lesquels s'enroulent les chaines 78 est inférieur à la distance séparant deux barreaux successifs 79, de sorte que la terre qui peut pénétrer à travers l'intervalle correspondant au diamètre des galets, entre le brin descendant et le brin montant, à l'extrémité avant du transporteur 54 est ensuite facilement éliminée entre les barreaux, quand ces derniers reviennent en ligne droite. Le châssis 94 de l'avaleur 53 est monté flottant, en ce sens que l'extrémité arrière de ce châssis, que traverse un axe 96 sur lequel sont montées les roues dentées 97 d'entrainement du transporteur 56, sert d'articulation à l'une des extrémités d'une biellette 98, dont l'autre extrémité est articulée en 99 sur une patte rigide 101 fixée au châssis 57 du ramasseur et située à peu près à mi-longueur de l'avaleur,et qui est prévue sur chaque rive. Le transporteur 56 de l'avaleur est constitué par deux rubans sans fin 102 en caoutchouc, parallèles, reliés l'un à l'autre par des barreaux métalliques 103 qui sont en prise avec les encoches 104 des roues dentées motrices 97, actionnées elles aussi par des moteurs hydrauliques, non représentés, qui tournent en sens inverse de ceux qui entrainent le transporteur du ramasseur et à une vitesse inférieure. Le poids de l'avaleur a tendance à le mettre sur toute sa longueur en contact avec le ramasseur et ce sont les betteraves passant entre les deux transporteurs 54,56 qui provoquent, en fonction de leur grosseur, l'ecarte- ment l'un de l'autre des transporteurs. Cependant, pour compenser en partie le poids de l'avaleur et éviter des soubressauts dans ses mouvements, le châssis 94 de l'avaleur est muni d'une suspension élastique comprenant deux ressorts 106 disposés suivant une diagonale et deux amortisseurs 107 correspondant à l'autre diagonale. L'une des extrémités du ressort 106 et de l'amortisseur 107 situes au droit des roues dentées supérieures 97 de l'avaleur est fixée au châssis 94, l'autre extrémité étant fixée à la traverse 61 ou à l'un des longerons.Quant à l'amortisseur 107 et au ressort 106 situés au droit des roues de renvoi 108 du transporteur 56, ils sont fixés a leur extrémité basse au châssis 94 et G leur extrémité haute à une ferrure 109 reliée à l'étrier de suspension 66 Les betteraves saisies par l'extrémité avant saillante du transporteur 54 sont '7avalées," entre les deux transporteurs qui les entraînent vers le haut et, du fait qu'ils ne se déplacent pas å la même vitesse, les 'obli- gent à tourner sur elles-mêmes ce qui renforce l'effet de nettoyage produit par les barreaux, en eliminant à peu près totalement la terre qui adhère aux betteraves.La distance entre les deux brins adjacents des transporteurs 54, 56 est déterminée par la grosseur des betteraves entraînées, et l'avaleur exerce en permanence sur les betteraves une pression qui a la fois favorise leur nettoyage et les empêche de redescendre. Pour que chaque dispositif de reprise 51 subisse les mêmes mouvements vers le haut ou vers le bas que le groupe arracheur correspondant 28, sous l'effet des irrégularités du sol, un vérin à double effet Ill,placé entre les deux parallélogrammes articulés du groupe, est interposé entre une patte 112 fixée sur la poutre 24 mobile en translation et une traverse 113 du cadre 34 solidaire du support vertical 29. Le piston de ce vérin, dont la tige 114 est articulée sur la traverse 113, délimite deux chambres de travail 116, 117 dont l'une, supérieure 116, est reliée par un tube 118 à la chambre de travail 119 du vérin 74 agissant sur le levier coudé 70 sui supporte l'étrier de suspension 66.Lorsqu'une déformation du sol provoque le déplacement vers le haut de la roue de jauge 32, et donc de l'ensemble du groupe arracheur 28, le piston du vérin 111 comprime le fluide dans la chambre supérieure 116 dont la pression est transmise a la chambre de travail 119 du vérin 74, ce qui astreint le levier 70 a pivoter dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre en soulevant le ramasseur 52. Si la roue de jauge entraîne le groupe arracheur vers le bas ceci provoque un relâchement de la pression dans la chambre supérieure 116 et une réduction consécutive de la pression dans la chambre 119 du vérin 74, de sorte que sous l'effet de son poids propre le ramasseur 52 s'abaisse comme le groupe arracheur lui-même. Une liaison hydraulique, non représentée, entre la chambre inférieure 117 du vérin à double effet 111 et l'une des pompes hydrauliques commandées par le conducteur permet d'augmenter la pression dans la chambre 117 pour provoquer le relèvement simultané des groupes arracheurs 28 et des dispositifs de reprise 51, en vue des manoeuvres de la machine sur le terrain et de ses déplacements sur route. Les betteraves entraînées vers le haut et vers l'arrière par les deux transporteurs 54, 56 du dispositif de reprise 51 sont déversées sur un transporteur transversal, désigné schématiquement en 121, sur lequel se poursuit le nettoyage des betteraves et qui les achemine vers des moyens de transfert comportant un élévateur pour les déposer finalement dans une benne, ou autre véhicule de chargement se déplaçant parallèlement à la machine pour le transport jusqu'à la sucrerie. - REVENDICATIONS 1 - Machine pour l'arrachage et le chargement de betteraves, ou autres plantes enterrées, dont le bâti est à son extrémité avant adapté pour être relié au dispositif de relevage d'un tracteur et supporte au moins un groupe arracheur comportant deux disques extracteurs rostatifs correspondant à deux rangs de betteraves auquel est associé un dispositif de reprise au sol des betteraves qui alimente des moyens de transfert prévus pour déposer les betteraves dans un appareil de chargement, ca ractérisée en ce que le groupe arracheur (28), ou chaque groupe arracheur, comporte un support (29) d'orientation essentiellement verticale dont la partie inférieure est munie de deux skis (33), divergeant vers l'avant, pour le détalonnage des betteraves des rangs respectifs, et qui est fixé à sa partie supérieure sur au moins une biellette mobile (39) d'un système (43) à parallélogramme articulé, dont la biellette (41), qui est parallèle à cette biellette mobile, est fixee sur une poutre transversale (24) mobile en translation au contact de galets, ou autres moyens de guidage, montés sur le bâti (1). 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le support (29) comporte deux jambes (31) à chacune desquelles sont associés un ski (33), un disque extracteur (37), fixé au support),et un parallélogramme articulé (39, 41, 42). 3 - Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une roue de jauge (32) est montée à rotation libre entre les deux jambes (31) du support (29). 4 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la roue de jauge (32) est réglable en hauteur. 5 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'angle que fait en plan chaque ski (33) avec l'axe de marche de la machine est réglable. 6 - Machine suivant l'une des revendications 1 a 5, caractérisée en ce que les galets de guidage (26) de la poutre mobile en translation (24) sont portés par une mon ture (13) articulée sur le bâti (1), ce qui permet, en modiPtant la position angulaire de la monture de régler l'angle de site des skis (33). 7 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la poutre mobile (24) peut être déplacée en translation au moyen d'un vérin à double effet (44) qui, dans sa position neutre, laisse la poutre libre de prendre une position quelconque, déterminée par la pression exercée sur les skis (33) par les rangs de betteraves. 8 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que pour permettre le relevage du groupe arracheur (28), ou de chaque groupe arracheur, un vérin (111) est interposé entre la poutre (24) mobile en translation et le support (29) du groupe arracheur. 9 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif de reprise (51), ou chaque dispositif de reprise, comprend un ramasseur (52) et un avaleur (53) superposé au ramasseur, qui comportent chacun un transporteur sans fin à barreaux (54, 56), in cliné vers le haut et vers l'arrière, l'extrémité en saillie vers l'avant du transporteur inférieur (54) étant adaptée pour saisir au sol les betteraves, qui sont ensuite entraînées vers le haut entre les deux transporteurs. 10 - Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que,le châssis (94) de l'avaleur étant monté flottant, le transporteur supérieur (56) a tendance à s'appliquer sous l'effet de la gravité au contact du transporteur inférieur (54), entraîné à une vitesse dif férente, de sorte que les betteraves sont serrées et roulées entre les deux transporteurs. 11 - Machine suivant l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que le châssis (57) du ramasseur (52) est articulé à son extrémité arrière sur des bras pendants, rigides (59) ,fixés au bâti (1) et est articulé au voisinage de son extrémité avant à l'extrémité inférieure des branches (64) d'un etrier de suspension (66) relié au bâti (1). 12 - Machine suivant la revendication il, carac terisée en ce que des moyens d'asservisserlent (707d,1113 sont prévus pour astreindre le ramasseur (52), ou chaque ramasseur, à subir les mêmes mouvements, vers le haut ou vers le bas, que le groupe arracheur associé ,28) 13 - Machine suivant les revendications 8 et 12, caractérisée en ce que l'étrier de suspension (66) est relié, par l'intermédiaire d'une tige articulée (68) à l'un des bras (71) d'un levier coudé dont le fluide est en communication avec une chambre de travail (116) du vérin (111) interposé entre la poutre 124) mobile en translation et le support (29) du groupe arracheur (28). 14 - Machine suivant l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que le châssis (94) de l'avaleur (53) est relié par des bras articulés (98) au chassis (57) du ramasseur (52). 15 - Machine suivant l'une des revendications 9 à 14, caractérisée en ce que le transporteur inférieur (54) comporte deux chaînes sans fin parallèles (78), à maillons et à rouleaux, dans lesquelles un rouleau sur deux est remplacé par un barreau (79) reliant entre elles les deux chaînes. 16 - Machine suivant la revendication 15, caractérisée en ce que le transporteur (54) est entraîné par une roue (81) a encoches (82), avec laquelle les barreaux (79) sont en prise. 17 - Machine suivant l'une des revendications 9 à 15, caractérisée en ce que le transporteur supérieur (56) comporte deux rubans sans fin (102), de préférence en caoutchouc, sur lesquelles sont fixés des barreaux (102) qui peuvent être mis en prise avec une roue d'entraîne- ment à encoches (104). 18 - Machine suivant l'une des revendications 9 à 17, caractérIsée en ce que le châssis (94) de l'avaleur (53) est relié au bâti (1), ou à des éléments eux-mêmes reliés au bâti, par une suspension à ressorts (106) et a amortisseurs (107).