Brevet FR2550413A1 — publié le 19850215

l 2550413 La demande de modèle d'utilité japonais publiée après examen SHO 41-1925 décrit un cultivateur rotatif réversible (appelé ci-après "rotavator réversible") dans lequel des fourchons, destinés à effectuer la culture par rotation réversible et comportant chacun une partie mar5 ginale avant et une partie marginale arrière de part et d' autre de leur partie de lame, sont fixés à un arbre à fourchons susceptible de rotation réversible Suivant le genre de récolte à faire pousser ou l'état du terrain, on fait tourner l'arbre à fourchons autour d'un axe transversal en sens direct ou en-sens inverse pour opérer sélectivement la culture en rotation en sens direct (sectionnement vers le bas) ou en rotation vers l'arrière (sectionnement vers le haut). Dans cet instrument courant, les parties marginales de sens direct et de sens inverse de chaque fourchon présentent des lignes marginales qui sont de formes identiques symétriques pour la rotation en sens direct et en sens inverse et ont le même angle de coupe en tout point choisi à volonté sur la ligne marginale, de sorte que la culture en rotation en sens inverse implique une consommation d'énergie beaucoup plus 20 grande que la culture en rotation en sens direct. Quant l'instrument opère la culture par rotation en sens direct, les fourchons détachent des mottes de terre et jettent la terre vers l'arrière, à l'opposé du sens d'avance de 1 ' instrument, sans entraîner de terre dans le sens d'avance, tandis que pendant la culture en rotation en sens inverse, la terre défoncée est soulevée du côté avant de l'arbre à fourchons et ensuite projetée vers l'arrière au cours de la révolution des fourchons Ainsi, les fourchons agissent plus longtemps sur le sol dans le second cas Puisque les parties 30 marginales de sens direct et de sens inverse du fourchon courant ont la même courbure, la consommation d'énergie est plus grande dans le second cas que dans le premier dans une mesure correspondant à l'augmentation du temps d'action. Par exemple, lorsqu'on a fait fonctionner un appareil 35 du type décrit avec entraînement de l'arbre à fourchons à environ 169 à 171 tr/mn pour rotation en sens inverse ou à environ 179 tr/mn pour rotation en sens direct afin de mesurer la puissance moyenne PS exigée de l'arbre de prise de mouvement du tracteur par rapport au pas de culture P, la consommation d'énergie a été beaucoup plus grande pour la culture en rotation en sens inverse C que pour la culture en rotation en sens direct B, comme indiqué sur la figure 1. Un but de la présente invention est de réaliser un rotavator réversible dans lequel une série de fourchons sont articulés sur un arbre à fourchons et peuvent être amenés dans une position inclinée de sens direct dans laquelle l'extrémité extérieure de chaque fourchon est placée en arrière de 10 la partie de base par rapport au sens direct de rotation ou dans une position inclinée de sens inverse dans laquelle l'extrémité extérieure du fourehon est placée en arrière de la partie de base par rapport au sens inverse de rotation, chacun des fourchons présentant une partie marginale de rotation 15 en sens direct (partie marginale de sens direct) et une partie marginale de rotation en sens inverse (partie marginale de sens inverse), la partie marginale de sens inverse présentant une ligne marginale courbe qui est plus redressée lors de la culture que la ligne marginale correspondante de la partie marginale de sens direct, ceci pour réduire la consommation d'énergie nécessaire pour la culture en rotation en sens inverse et pour réduire la largeur du fourchon. Un autre but de l'invention est de réaliser un rotavator réversible du type décrit qui soit propre à tourner à grande vitesse pour trancher la terre tout en marchant à l'état attelé à un tracteur et dans lequel chaque fourchon défonce le sol verticalement par sa partie marginale courbe tout en retournant le sol vers le côté par une partie de râteau, la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens inverse 30 étant plus redressée que la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens direct pendant le défonçage du sol, ceci pour réduire la consommation d'énergie. Un autre but encore de l'invention est de réaliser un rotavator réversible du type décrit dans lequel les parties 35 marginales de sens direct et de sens inverse diffèrent par l'angle de coupe, et le fourchon présente centralement un trou ressemblant au volume défini par des fourchons en '-forme de hache réunis dos à dos, ce qui rend le fourchon réversible sans impliquer une grande augmentation de la résistance au sectionnement. Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un rotavator réversible dans lequel des fourchons de culture par rotation réversible sont fixés, chacun par sa partie de base, à un arbre à fourchons susceptible de rotation réversible autour d'un axe transversal, chacun des fourchons comportant une partie de lame ainsi qu'une partie marginale de sens direct et qu'une partie marginale de sens inverse façonnées de part et d'autre de la partie de lame L'appareil est caractérisé en ce que chaque fourchon est articulé sur une monture portée par l'arbre à fourchons et peut prendre une position inclinée de sens direct dans laquelle l'extrémité extérieure du fourchon est placée en arrière de la partie de base, par rapport au sens direct de rotation, ou une position 15 inclinée de sens inverse dans laquelle l'extrémité extérieure du fourchon est placée en arrière de la partie de base, par rapport au sens inverse de rotation, la monture comportant un arrêtoir pouvant porter contre la partie de base du fourchon pour positionner le fourchon en position de sens direct ou en position de sens inverse, les parties marginales de sens direct et de sens inverse présentant chacune une ligne marginale courbe, la ligne marginale courbe de la partie marginale de derrière étant, dans la position inclinée de sens inverse, plus dressée vers le haut que la ligne marginale courbe de la 25 partie marginale de sens direct dans la position inclinée de sens direct lors de la rencontre avec le sol. On va maintenant décrire l'invention en détail en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma indiquant des caractéristiques 30 de consommation d'énergie; la figure 2 est une vue latérale en élévation en coupe représentant une réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue en élévation latérale de détail du même appareil pendant culture en rotation en sens inverse; 35 la figure 4 est une vue en coupe montrant la même partie; la figure 5 est une élévation latérale montrant une monture; la figure 6 est une élévation latérale montrant une pla- que de retenue; la figure 7 est une élévation latérale de détail montrant l'appareil pendant culture en rotation en sens direct; la figure 8 est un schéma explicatif; la figure 9 est un diagramme de caractéristique de charge; et la figure 10 est un diagramme indiquant la relation entre le rayon et l'angle"dont il est question plus loin. La figure 2 représente un rotavator réversible fixé à un tracteur avec possibilité de relevage L'appareil comporte un ensemble de bâti 1 comprenant un carter d'engrenage d'entrée 2, deux bras de support opposés 3 s'étendant latéralement vers l'extérieur à partir du carter 2, un carter de chaîne 4 fixé à l'extrémité extérieure de l'un des bras de sup15 port 3 et un bâti latéral 5 fixé à l'extrémité extérieure de l'autre bras de support 3 L'ensemble de bâti 1 est relié à l'extrémité arrière du tracteur (non représenté), avec possibilité de relevage, par un triangle d'attelage 6. Un cultivateur rotatif 7 fixé à l'ensemble de bâti 1 est 20 recouvert d'un ensembie de couvercle 13 Le cultivateur 7 comprend un arbre à fourchons 8 tourillonnant dans les extrémités inférieures du carter de chaîne 4 et du bâti latéral 5, et une multiplicité de fourchons 10 fixés à des montures 9 elles-mêmes fixées à l'arbre à fourchons 8 L'arbre à four25 chons 8 est sélectivement entraîné en sens direct ou en sens inverse par l'arbre de prise de mouvement du tracteur par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée 11 et d'un mécanisme inverseur sens direct-sens inverse prévu dans le carter d'engrenage 2, un arbre de transmission 12 situé dans le bras de 30 support 3 et un mécanisme de transmission par chaîne situé dans le carter de chaîne 4. L'ensemble de couvercles rotatif 13 comprend un couvercle principal 14, un couvercle arrière 15, des couvercles latéraux avant 16 et des couvercles latéraux arrière 17 A 35 l'extrémité arrière du couvercle principal 14 et devant le couvercle arrière 15, il est prévu un râteau en forme de peigne 18, de forme arquée pour longer le trajet de rotation du cultivateur 7 Le couvercle arrière 5 est sollicité vers le bas par des moyens du type ressort 19. L'ensemble de bâti 1 comporte une tige de support réglable verticalement 21 qui porte deux roues de réglage de niveau opposées 20, permettant de régler la hauteur du cultivateur rotatif. La monture 9 comprend deux éléments de fixation opposés 22, 23, comme on le voit sur les figures 3 et 4 Des arrêtoirs 24, 25 sont prévus entre les éléments de fixation 22,23 La partie de base 35 du fourchon 10 est insérée entre les éléments de fixation 22, 23 L'élément de fixation 23 présente 10 un alésage oblong 28 dans lequel est emboîté le rebord 27 d'un collier 26 Le collier 26 traverse le fourchon 10 et s'emboîte dans l'autre élément de fixation 22 Le collier 26 est fixé à l'élément de fixation 22 par un boulon 29 inséré dans le rebord 27 et le collier 26 et par un écrou 30 vissé 15 sur le boulon Une plaque de retenue 31 et des rondelles à ressort 32 sont interposées entre le rebord 27 du collier 26 et le fourchon 10 Les rondelles à ressort 32 retiennent élastiquement le fourchon 10 par un couple de nature à l'empêcher de pivoter sous l'effet d'une force centrifuge pendant la rotation comme on l'exposera plus loin La plaque de retenue 31 a une forme oblongue épousant la forme de l'alésage récepteur 28 et présente un cliquet 33 comme on le voit sur les figures 5 et 6 Le cliquet 33 est engagé dans une rainure réceptrice 34 ménagée dans l'élément de fixation 23 et débou25 chant dans l'alésage récepteur 28 Par conséquent, même quand l'élément de fixation 23 tombe, la plaque de retenue 31 ne se déplace pas avec mouvement pivotant du fourchon 10 Le fourchon 10 présente la partie de base 35 maintenue entre les deux éléments de fixation 22 et 23, une partie marginale de 30 sens direct 36 et une partie marginale de sens inverse 37 façonnées sur des côtés opposés de son corps (partie de lame) et toutes deux courbes de façon à être renflées dans le sens de rotation de travail intéressé, un tronçon de râteau 10 A formé par flexion à son extrémité extérieure, et un trou cen35 tral 10 B défini par des parties La ligne marginale courbe de la partie marginale de sens inverse 37 est plus redressée que celle de la partie marginale de sens direct 36 lors de l'entrée en contact avec le sol Les lignes marginales courbes de ces parties marginales sont asymétriques. La partie de base 35 du fourchon présente des pièces de butée 38, 39 pouvant se placer en regard des arrêtoirs 24, 25, respectivement Le fourchon 10 peut être mis dans une position avant D, la pièce de butée 38 portant contre l'arrêtoir 24 comme visible sur la figure 7, aux fins de culture en rotation en sens direct En variante, le fourchon peut être mis dans une position inverse U, la pièce de butée 39 portant contre l'arrêtoir 25 comme visible sur la figure 3, aux fins de culture en rotation en sens inverse. Lorsqu'il est en position D ou U, le fourchon 10 est incliné en sorte que la partie de râteau 10 A prévue à son extrémité extérieure est placée en arrière de sa partie de base 35 par rapport au sens de rotation intéressé Le fourchon 10 est retenu élastiquement par les coupelles à ressort 32 de façon 15 à pouvoir être déplacé entre ces deux positions D, U autour du collier 26. Le rotavator réversible fonctionne de la manière suivante L'arbre à fourchons 8 est réversible au moyen du mécanisme inverseur sens directsens inverse L'appareil assure sé20 lectivement la culture en rotation en sens direct (dans le sens de la flèche a indiquée) ou la culture en rotation en sens inverse (dans le sens de la flèche b) par rotation de l'arbre à fourchons 8 dans le sens direct ou dans le sens inverse La figure 2 représente l'appareil pendant culture 25 en rotation en sens inverse, les fourchons 10 occupant la position de sens inverse U Puisque l'arbre à fourchons 8 tourne à ce moment dans le sens de la flèche b, ce sont les parties marginales de sens inverse 37 des fourchons 10 qui mordent dans le sol pour défoncer le sol et le sol défoncé 30 est entraîné dans le sens de la flèche b eten même temps que les graines et analogues par la révolution des fourchons 10 et est encore renvoyé vers l'arrière le long du couvercle principal 14 Les grosses mottes de terre présentes parmi le sol défoncé et les graines sont divisées par le râteau 18 35 et tombent du côté avant de celui-ci pendant que la terre pulvérisée passe à travers le râteau 18 puis tombe, ce qui a pour effet de diviser le sol cultivé en une couche superficielle de terre pulvérisée et une couche sous-jacente de grosses mottes de terre Les graines et analogues peuvent aussi être placées sous la couche superficielle en même temps que les grosses mottes de terre. Pendant la culture en rotation en sens direct, l'arbre à fourchons 8 tourne dans le sens de la flèche a, de sorte que ce sont les parties marginales de sens direct 36 des fourchons 10 qui opèrent la culture. La figure 8 représente la partie marginale 37 présentant la ligne marginale courbe précitée lors de son entrée en contact avec le sol au point A La force alors exercée sur le sol par la partie marginale est indiquée en Pl et la réaction, c'est-à-dire la résistance au sectionnement, en P 2 Le dessin représente encore une droite 0-0 tangente à la courbure du bord au point A, un angle de coupe t et un angle,' On voit d'après la figure 8 qu'il existe entre les angles Y etc, une 15 relation telle que quand l'angle de coupe augmente, l'anglec K diminue, tandis que quand l'angle de coupe t diminue, l'angle i augmente. La figure 9 représente la caractéristique de charge du fourchon 10 sous des angles de coupe Y divers Dans une cer20 taine gamme d'angles Y, le couple de culture total To diminue quand l'angle Y augmente Ceci indique qu'on peut réduire le couple de culture en diminuant l'angle ci. Par conséquent, dans le fourchon 10 selon la présente invention, on rend les lignes marginales courbes des parties 25 36 et 37 asymétriques et l'on fait en sorte que la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens inverse 37 soit plus redressée que la partie marginale de sens direct 36 lors de l'entrée en contact mordant avec le sol Ainsi, l'angle O 37 de la partie marginale de sens inverse 37 est plus 30 petit que l'anglec 536 de la partie marginale de sens direct 36 Par conséquent, il est possible de réduire d'une quantité correspondante la consommation d'énergie pour culture en rotation de sens inverse, la ramenant à une valeur équivalent dans l'ensemble à celle de culture en rotation en sens direct. Dans ce cas, les parties marginales 36 et 37 du fourchon s'étendent sur une distance correspondant à un rayon d'environ 150 à 280 mm à partir du centre de l'arbre à fourchons. Quand les lignes marginales courbes présentent entre le rayon R et l'angle c; la relation indiquée sur la figure 10, il faut fixer la profondeur de culture à un rayon d'au moins 180 mm. Sur la figure 10, les courbes E et F représentent respectivement les parties marginales de sens direct 36 et de sens inverse 37. Parce qu'on peut déplacer à pivotement le fourchon 10 entre les positions de sens direct D et de sens inverse U, le fourchon 10 peut avoir une largeur réduite dans le sens de rotation bien qu'il présente les lignes marginales courbes précitées Suivant la présente invention, on fait en sorte que la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens inverse soit plus redressée que celle de la partie marginale de sens direct lors de l'entrée en contact mordant avec le sol, ce qui permet d'effectuer la culture en rotation en sens inverse 15 moyennant une quantité d'énergie moindre que celle requise jusqu'à présent En outre, le fourchon, qui peut être amené à pivotement en position de sens direct ou en position de sens inverse, peut avoir une largeur réduite dans le-sens de rotation bien qu'il présente les lignes marginales courbes précitées L'agencement selon l'invention est donc très intéressant. REVENDICATIONS 1 Cultivateur rotatif réversible dans lequel des fourchons ( 10) de culture par rotation réversible sont fixés, chacun par sa partie de base ( 35), à un arbre à fourchons ( 8) susceptible dg rotation réversible autour d'un axe transversal, chacun des fourchons comportant une partie de lame ainsi que des parties marginales de sens direct ( 36) et de sens inverse ( 37) façonnées sur des côtés opposés de la partie de lame, le cultivateur rotatif étant caractérisé en ce que chacun des fourchons ( 10) est articulé sur une monture ( 9) portée par l'arbre à fourchons ( 8) et peut prendre une position inclinée de sens direct dans laquelle l'extrémité extérieure du fourchon est placée en arrière de la partie de base par rapport au sens direct de rotation, ou une position inclinée de sens inverse dans laquelle l'extrémité extérieure du fourchon est pla15 cée en arrière de la partie de base par rapport au sens inverse de rotation, la monture ( 9) comportant un arrêtoir ( 25) pouvant coopérer par emboîtement avec la partie de base du fourchon pour positionner le fourchon dans la position de sens direct ou dans la position de sens inverse, les parties margi20 nales de sens direct et de sens inverse présentant chacune une ligne marginale courbe, la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens inverse étant plus relevée dans la position inclinée de sens inverse que la ligne marginale courbe de la partie marginale de sens direct ne l'est dans la position 25 inclinée de sens direct lors de l'entrée en contact avec le sol. 2 Cultivateur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties marginales de sens direct ( 36) et de sens inverse ( 37)-s'étendent à partir de la partie de base 30 vers l'extrémité extérieure et sont de formes asymétriques et en ce que le fourchon est fléchi pour présenter un râteau ( 10 OA) à l'extrémité extérieure. 3 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties marginales de sens direct ( 36) et de sens in35 verse ( 37) sont asymétriques et chacune d'elles est courbe pour bomber dans le sens de rotation de travail intéressé, et en ce que la partie de lame présente centralement un trou (l OB).