Brevet FR2545421A1 — publié le 19841109

L'invention a pour objet une roue porteuse et motrice à structure en V particulièrement destinée -à constituer la partie essentielle de nombreux engins à une seule roue utilisés pour l'exécution de nombreux travaux divers, comme le travail du sol, quand ils sont équipés d'outils appropriés ; parmi ces travaux on peut citer le binage, le labourage, le sarclage et d'autres façons culturales, mais aussi le débroussaillage. Le brevet FR NO 1 203 809 décrit un petit cultivateur monoaxe qui comprend une roue porteuse motrice à structure en V. Plus exactement, cet engin est équipé de deux moitiés de roue inclinées symétriquement qui se touchent par leur bandage au niveau du sol et qui s'écartent vers le haut pour laisser entre elles la place nécessaire à spins tallation des organes moteurs. Ces deux moitiés de roue sont caltes l'une et l'autre chacune sur un arbre moteur respectif qui s'étend obliquement vers la roue à partir d'une boite de vitesse centrale. Le moteur est ndoessairement place au-dessus de cette dernière, de sorte qu'il est situé audessus des arbres des deux moitiés de roue inclinées.Le centre de gravité de cet engin se trouve donc à un niveau élevé, ce qui nuit d'autant plus à sa stabilité que son polygone de sustentation est de surface très réduite. L'invention a pour but principal de parvenir à une roue porteuse motrice à structure en V ayant une stabilité grandement améliorée, d'une part en raison de l'abaissement de son centre de gravité, d'autre part en raison d'un contact avec le sol favorable à sa stabilité. Dans une roue motrice à structure en V, composée de deux moitiés de roue montées chacune sur un arbre court respectif, les deux arbres courts sont portés eux-mêmes par un bâti qui supporte un moteur. Selon l'invention, chaque moitié de roue est concave avec sa concavité tournée vers l'intérieur de la roue. De cette façon, le bâti comprend à un niveau bas substantiellement inférieur au niveau des deux arbres courts un socle sur lequel est fixé le moteur. Ainsi le centre de gravité de l'ensemble se trouve en-dessous des arbres courts des deux moitiés de roue. Les deux moitiés de roue peuvent être entraînées chacune en rotation directement à partir du moteur. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'une seulement des deux moitiés de roue est accouplée avec le moteur et les jantes des deux roues sont pourvues d'éléments complémentaires correspondants qui engrènent ensemble dans la zone de leur contact avec le sol. De préférence, les jantes ont un profil arrondi dans un plan de coupe diamétral. Un arbre supérieur s'étendant dans le sens de marche de l'engin est supporté dans des paliers montés à la partie supérieure du bâti ; il est relié à l'arbre du moteur par un moyen de transmission approprié et il sert, vers l'avant ou vers l'arrière de l'engin, à ltentralnement en rotation d'outils de-travail où il constitue une prise de force. Quand la roue de l'invention est munie d'un équipement de débroussaillage, ce dernier est suspendu à partir du bâti, en avant de la roue et il est relié, par exemple, par un arbre à cardans, à l'arbre supérieur. De préférence l'équipement de débroussaillage est du type décrit dans le brevet FR nO 82 05181 et il comprend un rotor central de plus grand diamètre à axe horizontal de part et d'autre duquel sont montés deux rotors de plus petit diamètre également à axes horizontaux. Un protecteur supporté par le bâti s'étend vers le haut et vers l'arrière sensiblement à partir du point le plus en avant de la roue ce protecteur est analogue à une coque à deux flancs symé- triques par rapport à un plan médian longitudinal de la machine, avec une arête coupante inclinée vers l'arrière et située dans ce plan. On donnera maintenant, sans intention limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un exemple et d'une variante de réalisation. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation d'un engin de débroussaillage à rOue porteuse et motrice en V conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de l'avant de la roue seule dans l'équipement de débroussaillage, - la figure 3 est une vue de dessus et de l'avant montrant mieux r Equipement de débroussaillage, - la figure 4 est une vue de l'arrière d'une variante de réalisation d'une roue en V conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue de côté et de l'avant d'une roue en V avec un protecteur de débroussaillage, les rotors étant enlevés. La roue en V de l'invention représentée sur les figures 1 et 2 comprend deux moitiés de roue 1A et 1B qui sont inclinées de préférence symétriquement, de part et d'autre d'un plan longitudinal de symétrie 2, en s'écartant l'une de l'autre à partir d'une zone 3 de contact avec le sol. Chaque moitié de roue 1A, 1B est monte sur un arbre court respectif 4A, 4B, incliné comme il convient par rapport à l'horizontale. Ces deux arbres courts 4A, 4B sont euxmêmes supportés par un bâti 5 disposé à l'intérieur de la roue. Les éléments constitutifs du bâti 5 passent de préfé- rence au plus près de la face intérieure des moitiés de roue 1A, 1B de façon à contenir un volume intérieur 6 aussi grand que possible.On parvient mieux à ce résultat en donnant à chaque moitié de roue lA, 1B l'apparence d'une demi-coque circulaire concave intérieurement, ce qui contribue à donner à la jante 7 de la roue qui vient en contact avec le sol dans la zone 3 un profil arrondi dans un plan de coupe diamétral, comme on le voit sur la figure 2. La jante 7 résulte de la réunion dans la zone 3 des jantes 7A, 7B des deux moitiés de roue 1A, 1B. Le bâti 5 s'étend le plus bas possible entre les moitiés de roue lA, 1B pour présenter un socle 8 sur lequel on peut installer un moteur, en général un moteur thermique 9 ayant une boîte de vitesse avec une poulie motrice 10 De cette façon, le centre de gravité de l'ensemble de la roue et du moteur se trouve en-dessous du niveau des arbres courts 4A, 4B, ce qui confère une bonne stabilité l'engin. Dans l'exemple décrit ici, une seule des moitiés de roue 1A, 1B est motrice, la moitié de roue 1B. A cette fin, son arbre court 4B est pourvue d'une roue dentée 11 réunie par une chaîne 12 à un pignon denté 13 calé sur l'arbre d'un moteur hydraulique 14. Ce dernier est fixé, avec l'inclinaison qui convient, au socle 8, sur le côté du moteur thermique 9. Ce moteur hydraulique 14 (non représenté sur la figure 1) est raccordé par des canalisations convenables à une pompe hydraulique 15 (visible sur la figure 1) qui est montée sur le socle 8 en avant du moteur thermique 9 pour être accouplée en rotation avec l'arbre moteur qui porte la poulie motrice 10. On notera qu'il serait tout à fait possible de réaliser symétriquement des moyens d'entraînement en rotation de l'autre moitié de roue lA à l'aide dun second moteur hydraulique dont le pignon denté serait relié par une chaîne à une seconde roue dentée calée sur l'arbre court 4A. Dans le présent exemple, le couple moteur est transmis de la moitié de roue 1B à la moitié de roue 1A au moyen d'éléments complémentaires correspondants prévus sur les jantes 7A, 7B des moitiés de roue lA, 1B pour engrener ensemble dans la zone 3 de contact avec le sol ou se forme la jante 7 de la roue. Quand les moitiés de roue 1A, 1B sont des demi-coques concaves à paroi pleine, les éléments complé nientaîres d'engrènement peuvent être des ondulations 16 analogues à des dents arrondies. Bien entendu, l'entraînement de la moitié de roue 1B (ou des deux moitiés de roue 1A, 1B comme on l'a évoqué plus haut) pourrait être réalisé à l'aide de moyens de transmission autres que la pompe hydraulique 15 et que le moteur hydraulique 14. Les moyens hydrauliques sont préférés parce qu'ils donnent plus de facilité d'installation à lrintérieur d'une monoroue de diamètre relativement faible destinée aux travaux de jardinage. La figure 4 montre une variante de réalisation selon laquelle, pour une monoroue plus importante contenant un moteur 9 plus puissant, les moitiés de roue 1A, 1B sont concaves intérieurement mais sont réalisées à l'aide de profilés en U 17 fixés à une extrémité à un disque central 18 calé sur un arbre court 4A nu 4B. A leur partie extrême opposée, les profilés 17 disposés en rayons, sont incurvés vers l'intérieur, en direction les uns des autres d'une moitié de roue à l'autre pour constituer les jantes 7A,7B mais avec un décalage en sens circonférentiel. Ce décalage peut permettre leur engrènement dans la zone de contact avec le sol.Avant leur partie extrême commune de chevauchement 19 qui peut constituer une zone d'engrènement, les profilés 17 sont tenus circonférentiellement par une couronne 20.-Les ailes des profilés en U sont dirigées vers l'extérieur et constituent d'excellents moyens d'antidé- rapage. Dans cette variante, l'intérieur de l'engin est moins bien protégé contre l'entrée de cailloux, de terre, de débris divers. Dans le cas des figures 1 et 2, on peut donner à la monoroue une adhérence satisfaisante dans la plupart des circonstances en prévoyant des ondulations circonférentielles 21 (figure 1) en correspondance avec les ondulations d'engrènement. Une monorcue enVconforme à l'invention peut recevoir de nombreux équipements divers. Le bâti 5 supporte un fourreau supérieur 22 ou des paliers espacés destinés à contenir un arbre supérieur 23 s'étendant dans le sens de la marche de l'engin dans l'intervalle des deux moitiés de roue 1A, 1B. Au-dessus de la poulie motrice 10 du moteur 9, l'arbre 23 est pourvu d'une poulie réceptrice 24 entraînée par une courroie 25. A l'arrière de l'engin, l'arbre 23 peut servir de prise de force 26 où il peut être accouplé à des outils rotatifs (non représentés). Le bâti 5 comprend à l'arriere des élé- ments 27 porteurs d'outils, par exemple pour fixation d'une jambe 28 munie d'outils tractés, comme dessiné en trait mixte sur la figure 1 ; à sa partie supérieure arrière le bâti S est équipé d'un guidon de direction 29 portant les organes de commande du moteur 9. L'arbre 23 peut s'étendre jusqu'à l'avant de l'engin ou le bâti 5 peut supporter un arbre incliné 30 à cardans ayant sa propre poulie d'entraînement 31, la poulie motrice 10 étant alors une poulie double. De cette façon, on peut suspendre au bâti 5, à partir de son sommet, à l'aide d'une barre longitudinale supérieure 32 qui passe entre les moitiés de roue 1A, lB, un équipement de ddkroussaillage désigné par la référence générale 33, mieux visible sur la figure 3. On ne décrira pas en détail cet équipement qui est connu en soi par le brevet FR NO 82 05181 .Dans cet exemple, il est possible et avantageux grâce à la monoroue de l'invention d'utiliser un équipement ayant un rotor central 34 monté dans l'axe général de l'enfin,entraîné en rotation par l'arbre 30 et deux rotors latéraux 35A, 35B de plus petit diamètre que le rotor central 34 et montés plus bas que ce dernier, de façon à pouvoir passer sous les branches basses des arbres. Des poulies et des courroies crantées transmettent la rotation aux rotors latéraux 35A, 35B à partir du rotor central 34. Tous ces rotors sont à axe de rotation horizontal avec des secteurs dentés 36 dirigés vers l'avant. Des béquilles 37 de garde au sol s'étendent vers le bas à un niveau inférieur à celui des rotors. Cet équipement de débroussaillage est complété, principalement pour faciliter la destruction des ronces, par un protecteur 38 (figure 5) qui s'étend du bas vers le haut et de l'avant vers l'arrière, en arriere des rotors qui ne sont pas représentés sur la figure 5, de façon à contenir la partie supérieure de la monoroue double à partir de son point le plus en avant. Ce protecteur 38 a deux flancs symétriques par rapport au plan longitudinal de symétrie 2, avec une arrête ventrale coupante 39 contenue dans ce plan. La roue en V de l'invention est particulièrement stable et facile à diriger en raison de son centre de gravité placé bas comme on l'a expliqué, de sa bonne adhérence avec le sol, de son profil arrondi en sens transversal qui permet de l'incliner en virant ou de la faire entrer dans les ornières sans rien perdre de son adherence. REVEND ICAT IONS 1. Roue porteuse motrice à structure en V comprenant un bâti (5), un moteur (9), deux moitiés de roue (lA,lB), inclinées l'une vers l'autre pour se rejoindre par leurs jantes respectives (7A,7B) dans une zone (3) de contact avec le sol, chaque moitié de roue (lA,lB) étant montée sur un arbre court correspondant (4A,4B) porté par le bati (5), caractériséeen ce que chaque moitié de roue (lA, lE) est concave intérieurement à la roue, le bâti (5) comprend endessous du niveau des arbres courts (4A,4E) un socle (8) sur lequel repose le moteur (9). 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une seulement des moitiés de roue (1B) est accouplée directement en rotation avec le moteur (9) et les deux moitiés de roue (lA, lE) sont pourvues sur leurs jantes respectives (7A,7B) d'éléments complémentaires correspondants (16) engrenant ensemble. 3. Roue selon l'une quelconque des revendications 1,2 caractérisée en ce que le moteur (9) est accouplé en rotation avec une pompe hydraulique (15) qui alimente un moteur hydraulique (14) fixé au socle (8) et entraînant par l'inter- médiaire d'un pignon (13) une roue dentée (11) en correspondance au moins avec une moitié de roue (lA,lB) motrice. 4. Roue selon l'une quelconque des revendications 1,2 caractérisée en ce que chaque moitié de roue (lA, lE) est une demi-coque concave à paroi pleine à ondulations circonféren- tielles (21). 5. Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque moitié de roue (lA,lB) est une demi-coque à jante (7A, 7B) ayant des ondulations (16) d'engrènement analogues à des dents arrondies. 6. Roue selon l'une quelconque des revendications 1,2 caractérisée en ce que chaque moitié de roue (lA,lB) comprend un disque central (18) calé sur un arbre court (4A,4B) à partir duquel s'étendent radialement des profilés en U (17) ayant une partie extrême incurvée en direction de la moitié de roue opposée pour constituer les jantes (7A,7B), ces profilés étant décalés en sens circonférentiel dans une zone commune de chevauchement (19). 7. Roue selon les revendications 2 et 6, caractérisée en ce que les profilés (17) engrènent ensemble dans la zone commune de chevauchement (19). 8. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bâti (5) supporte au moins un arbre supérieur (23,30) s'étendant dans le sens de marche de l'engin, pouvant servir à l'avant et à l'arrière à l'entraînement en rotation d'outils de travail. 9. Roue selon la revendication 8, caractérisée en ce que le bâti (5) comprend une barre supérieure longitudinale (32) servant à suspendre à l'avant un équipement de débroussaillage conprenant un rotor central (34) et deux rotors latéraux (35A,35B) ayant un diamètre plus petit et disposés à un niveau plus bas que ceux du rotor central (34). 10. Roue selon la revendication 9, caractérisée en ce que le bâti (5) supporte un protecteur (38) placé en arrière des rotors (34,35A,35B), s'étendant au-dessus de la partie supérieure de la roue, inclinée vers l'arrière et vers le haut à partir du point le plus en avant de cette roue, avec deux flancs disposés symétriquement-de part et d'autre d'une arête de coupe centrale (39).