Brevet FR2514603A1 — publié le 19830422

La présente invention concerne les instruments aratoires du type charrue à versoir. Le retournement de la terre après sa découpe par le coutre et par le soc nécessite le glissement de celle-ci contre une forme métallique appelée versoir. Le frottement est d'autant plus important que la terre est collante et la vitesse élevée. I1 en résulte une consommation d'énergie élevé et une usure rapide des versoirs, d'où l'impossibilité de les recouvrir d'un revêtement à meilleur coéfficient de glissement qui ne résisterait pas à l'abrasion de la terre. On connait des dispositifs permettant la libération d'un film d'eau qui améliore le glissement, mais, outre une efficacité très limitée nécessitent le transport de quantités d'eau importantes, d'où une autonomie limitée. Ce système entraine d'autre part un glaçage très néfaste de la terre retournée. Le versoir selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients et améliore beaucoup le glissement de la terre. En effet, un film de gaz est interposé entre la terre et le versoir. Ce film, véritable coussin gazeux en perpétuel renouvellement sert de lubrifiant. En empêchant le collage, il permet à la terre de "passer", même en condition très diffi- cile. L'ensemble aratoire équipé du dispositif consomme moins de carburant à rendement égal et permet a dans bien des cas de vaincre les facteurs limitant la vitesse de travail. Selon une première variante de l'invention, l'interposition d'un film de gaz entre la terre et le versoir est réalisée en libérant un gaz préalablement comprimé, par des trous de faible diamètre qui traversent le versoir dans son épaisseur. Ces trous, d'un diamètre compris entre quelques dizièmes et quelques millimètres ont leur axe perpendiculaire à la surface du versoir. Dans certains cas, il est intéressant d'incliner leur axe par rapport à cette perpendiculaire. La surface perforée est de forme et de dimensions variables. I1 est intéressant qu'elle soit située, du moins en partie, dans la zone où les frottements sont les plus importants. I1 y a souvent intérêt à faire débuter cette surface le plus près possible de la liaison soc/versoir.Le film de gaz formé joue long ainsi son rôle d'isolant lubrifiant pendant le déplacement le plusXpossi- ble de la terre le long du versoir. Ia surface perforée peut être réduite et ne représenter qu'un faible pourcentage de la surface du versoir. I1 est remarquable que plus les conditions sont difficiles, plus le film de gaz conserve son rôle de coussin lubrifiant sur un parcours éloigné de la surface perforée. Sur l'envers du versoir, la zone perforée est englobée d'un coffre fixé de façon étanche dans lequel est amené le gaz comprimé, celui-ci ne pouvant s'échapper que par les perforations. La pression exercée par la terre glissant le long du versoir s'équilibre avec la pression d'échappement du gaz comprimé. Le coussin de gaz ainsi formé facilite le glissement. Selon une seconde variante de l'invention, les trous par lesquels le gaz comprimé est libéré à la surface du versoir débouchent dans des rainures qui strient la surface de celui-ci. Ces trous compris entre quelques dizièmes et quelques millimètres ont leur axe perpendiculaire à la surface du versoir. Dans certains cas, il est néanmoins intéressant d'incliner leur axe par rapport à cette perpendiculaire. Les rainures dont la profondeur et la largeur peuvent varier en s'éloignant des trous d'alimentation sont parallèles au parcours suivi par la terre s'écoulant le long du versoir. Leur nombre, leurs dimensions sont à déterminer pour chaque profil et chaque forme de versoir. Les perforations qui alimentent les rainures en gaz comprimé peuvent autre situées indifféremment à I'extremité des rainures côté du soc ou sur le parcours de celle-ci.Un unique trou est suffisant par rainure, ce qui peut permettre pratiquement de les aligner; le coffret d'alimentation en est d'autant simplifié. Dans bien des ca3, il est cependant préférable d'avoir plusieurs trous pour alimenter vaque rainure. I1 peut être intéressant d'arrêter brutalement les rainures à leur extremité la plus éloignée du soc. En effet, un changement net de profondeur crée des perturbations qui entrainent une rupture de la terre favorable à la qualité d'un labour. Selon une troisième variante de l'invention, le versoir est réalisé en matière poreuse. Le coffrlge solidaire du verso détermine la surface par laquelle le gaz stéchappera pour former le film qui limitera le frottement entre la terre et le versoir. Le gaz utilisé dans l'invention peut être avantageusement de l'air mis sous pression de differentes façons. I1 est par exemple possible d'utiliser un compresseur ou une turbine selon la pression et le débit désiré. Plusieurs forces motrices existent sur un tracteur pour leur entrainement.: prise de force, circuit hydraulique, etc... I1 est aussi possible d'utiliser la force motrice dégagée par les gaz d'échappement du tracteur en entrainant une turbine accouplée au compresseur ou à une turbine secondaire. I1 est bien entendu toujours possible d'utiliser un moteur auxiliaire. Une variante interessante de l'invention consiste à utiliser directement la pression des gaz d'échappement du tracteur ou d'un moteur auxiliaire. Le gaz comprimé doit alimenter également tous les corps travaillant d'une charrue. Résultat obtenu en distribuant parallèlement le gaz à chaque corps dès la sortie du compresseur, de la turbine ou d'un détendeur placé sur le circuit pour régler la pression d'utilisation. Celle-ci peut varier sur une très large plage de 0,1 bar à plusieurs dizaines de bar en fonction de la section totale d'échappement. Une soupape de sécurité tarée à une pression supérieure à la pression d'utilisation évite tout risque de surpression dans le circuit. Lors de l'utilisation de charrue du type BRABANT, ou quart de tour, il est nécessaire de n'alimenter en gaz comprimé que les corps qui travaillent pour éviter la chute totale de pression qui résulterait de l'échappement du gaz par les seuls corps hors service. Pour ce faire un distributeur doit diriger l'air comprimé vers l'une ou l'autre rangée de corps. Ce distributeur peut être commandé manuellement, mais il est plus simple de solidariser son fonctionnement à la rotation de l'age. Selon une variante, l'alimentation en air comprimé d'un corps est commandée par une pièce métallique articulée à l'extremité du talon. Un ressort tend à éloigner cette pièce du prolongement de l'axe du talon de telle façon que le corps doit reposer sur le sol ou sur le fond de la raie pour que la pièce soit alignée avec le talon. Dans cette position, le tiroir de commande d'un distributeur pneumatique dont la commande est assujettie à la pièce métallique articulée laisse passer l'air comprimé vers le versoir ou vers les versoirs de toute la rangée de corps travaillant. Les descriptions suivantes sont faites exclusivement à titre d'exemple et ne confèrent aucun caractère limitatif à la présente invent ion. Tel que représenté figures 1 et 2, le versoir (2) est perforé de trous (3) de faible diamètre sur une surface commençant près de la liaison avec le soc (1). Un coffret (4) de forme quelconque est soudé à l'envers du versoir (2) de façon à ménager un volume où le gaz comprimé amené par le raccord (5) se répartit et s'échappe par l'ensemble des orifices (3). La contre-pression exercée par la terre s'équilibre avec la pression d'échappement de l'air comprimé et entraine la formation. d'un véritable coussin degaz qui isole la terre du versoir et limite ainsi le frottement. Tel que représenté figures 3, 4, et 5, le versoir (2) est perforé d'une ligne de trous (3) de faible diamètre. Ceux-ci débouchent dans des rainures (9) réalisées à la surface du versoir. Dans l'exemple de la figure 4, la profondeur des rainures diminue avec l'éloignement de part et d'autre des trous (3) d'alimentation. Le coffret (4) d'alimentation est limité dans l'exemple présenté à un tube découpé selon son diamètre, bouché à ses extremités et soudé sur l'envers du versoir. Un raccord (5) permet de recevoir le gaz comprimé. I1 est bien entendu que toute forme et toute dimension peut être donnée au coffret, son but étant seulement de répartir le gaz comprimé à l'ensemble des trous (3). Dans les deux exemples de réalisation précédents, le gaz utilisé est de l'air comprimé produit par un compresseur entraîné par la prise de force du tracteur. Le système de distribution est étudié pour que l'air comprimé n'arrive qu'aux seuls versoirs en terre du brabant. Pour cela, une pièce métallique (10) est articulée par une charnière (17) à l'extremité du talon (11). Un ressort (13) maintient la pièce (10) hors de l'alignement de l'axe du talon. Le distributeur (12) joue le rôle d'une vanne, la tige de commande (16) est entraînée par le mouvement de la pièce (10) de telle façon qu'il laisse passer l'air arrivant en (14) dans le tuyau (18) dès que la pièce (10) est alignée dans l'axe du talon (11). I1 est bien entendu qu'un seul corps par rangée à besoin d'hêtre équipé d'un tel système, le tuyau d'alimentation (18) pouvant se diviser pour alimenter chaque versoir de la même rangée. Le distributeur (12) peut être remplacé par un simple contact électrique, pneumatique ou hydraulique qui pilotera une vanne. Ce dispositif a l'avantage d'éviter d'avoir une pièce délicate comme un distributeur dans le fond de la raie. Une soupape de sécurité à la sortie du compresseur permet d'éviter toute surcharge de celui-ci et laisse l'air s'échapper pendant la rotation de la charrue. Le versoir, objet de l'invention, peut être adapté à tous les types de charrues et plus particulierement lorsqu'une vitesse de labour élevée est recherchée dans des terres difficiles. REVENDICATIONS 1. Versoir de charrue caractérisé en ce qu'il comporte sur sa face avant des moyens d'amenée de gaz comprimés destinés à former un coussin de gaz entre la terre et le versoir et sur sa face arrière des moyens d'alimentation reliés à une source de gaz comprimé. 2. Versoir de charrue selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'amenée de gaz comprimé sont des perforations perpendiculaires ou inclinées par rapport à la surface du versoir. Ces perforations débouchent sur la face avant à la surface du versoir et sur la face arrière dans le moyen d'alimentation qui est relié à la source de gaz comprimé. 3. Versoir de charrue selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'amenée de gaz comprimé sont des perforations perpendiculaires ou inclinées par rapport à la surface du versoir. Ces perforations débouchent sur la face avant dans des rainures creusées à la surface du versoir et sur la face arrière dans le moyen d'alimentation qui est relié à la source de gaz comprimé. 4. Versoir de charrue selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est réalisé en tout ou partie dans une matière suffisamment poreuse pour libérer le gaz comprimé amené à l'arrière du versoir par un moyen d'alimentation. 5. Versoir de charrue selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen d'amener de l'air est un coffret disposé en arrière de l'ensemble des perforations. Ce capot est fixé de façon étanche sur la face arrière du versoir. Un raccord permet son alimentation en gaz comprimé. 6. Versoir de charrue selon la revendication 3 caractérisé en ce que les rainures sont creusées à la surface du versoir selon des axes correspondant au parcours d'écoulement de la terre le long du versoir. 7. Versoir de charrue selon la revendication 6 caractérisé en ce que les rainures creusées à la surface du versoir ont des dimensions qui varient en s'éloignant des trous d'alimentation. 8. Versoir de charrue selon l'use quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que les rainures s'arrêtent brutalement à leur extrémité la plus éloignée du soc. Versoir de charrue selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les perforations sont réparties, du moins en partie sur une surface correspondant à la zone où le frottement de la terre sur le versoir est le plus important. 10. Versoir de charrue selon la revendication 1 caractérisé en ce que le gaz comprimé utilisé est de l'air mis sous pression par un compresseur ou une turbine entrainé par tout moyen usuel tel que prise de force, circuit hydraulique, turbine récupérant l'énergie des gaz d'échappement ou moteur auxiliaire. 11. Versoir de charrue selon la revendication 1 caractérisé en ce que le gaz comprimé utilisé est le gaz provenant de l'échappement du tracteur ou d'un moteur auxiliaire. 12. Versoir de charrue selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un distributeur placé entre la source d'air comprimé et les corps équipés du versoir objet de l'invention permet de n'alimenter en gaz comprimé que les corps travaillant d'une charrue réversible. 13. Distributeur pneumatique selon la revendication 12 caractérisé en ce que sa tige de commande est directement assujettie à la charrue de telle sorte que la rotation de l'age de celle-ci dirige automatiquement le gaz comprimé vers les corps travaillants. 14. Distributeur pneumatique selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'une pièce mobile articulée sur le talon provoque ltouver- ture du distributeur lorsque l'appui du corps sur la terre met cette pièce dans l'alignement du talon.