Brevet FR2580893A1 — publié le 19861031

La présente invention concerne un appareil perfectionné pour la préparation des sols au moyen d'un rouleau sous le tracteur ayant pour effet d'aplanir le sol de façon aussi régulière que possible entre les roues d'un tracteur et dont la pression exercée au sol est préréglable, avant le début du travail et réglable également durant le travail. Dans les appareils actuellement connus, le rouleau est soit placé à l'arrière du tracteur d'o il est tiré, mais la pression exercée par le rouleau n'est pas suffisante, ou bien y est porté par le système classique trois points du tracteur, mais, là encore, la pression exercée par le rouleau sur le sol est difficilement réglable et il y a risque d'interférence sur la motricité des roues arrière du tracteur. On a également placé le rouleau à la partie avant du tracteur, mais, dans ce cas, pour obtenir une pression suffisante dudit rouleau sur le sol on est amené à.soulever la partie avant du tracteur et de rendre le rouleau directeur en lieu et place des roues avant du tracteur, lesquelles sont alors soulevées au-dessus du sol. L'équilibrage et la répartition du poids de l'ensemble ainsi constitué sont modifiés par le porte à faux ainsi réalisé vers l'avant, ce qui, en plus, rend difficile l'adjonction à l'avant du tracteur d'un appareil complémentaire éventuellement utile. Par ailleurs, se produit un phénomène de bourrage en avant du rouleau, ce qui nuit à l'obtention d'un aplanissement optimum du sol. L'appareil perfectionné conforme à la présente invention obvie aux inconvénients des systèmes actuellement connus, en ce que le rouleau est placé sous le ventre du tracteur, sensiblement au voisinage du centre de gravité de ce dernier et comporte un système hydraulique de commande agencé de façon telle que la pression exercée au sol par le rouleau est obtenue par prélèvement du poids du tracteur, ce qui permet une répartition optimale des masses. Par ailleurs, le système hydraulique a la double fonction: d'une part, de permettre de faire passer le rouleau, de sa position basse de travail à sa position haute d'escamotage pour le transport et vice-versa; d'autre part, de permettre soit de prérégler la pression exercée par le rouleau sur le sol, avant le travail, et d'appliquer automatiquement cette pression de préréglage sur le rouleau, lorsque ce dernier est mis en place pour le travail au champ, soit, éventuellement, de modifier cette pression sur le rouleau pendant le travail. L'appareil conforme à l'invention se caractérise par le fait qu'il comporte la combinaison: - d'un rouleau logé dans un cadre rectangulaire disposé transversalement et sous le ventre du tracteur, dont le côté avant s'articule sur deux brancards latéraux venant s'articuler eux-mêmes, à leur extrémité avant, sur la partie avant du châssis du tracteur, et dont les extrémités arrière sont reliées, au moyen d'amortisseurs latéraux, avec le côté arrière libre du cadre portant le rouleau, ledit rouleau étant ainsi tiré par le tracteur et disposé sous le ventre de ce dernier, sensiblement au voisinage inférieur du centre de gravité dudit tracteur; - d'un ensemble hydraulique de manoeuvre constitué de deux vérins latéraux double effet articulés d'une part, à l'une de leurs extrémités sur un élément adéquat du tracteur, d'autre part, à l'autre extrémité sur lesdits brancards sur lesquels s'articule le côté avant du cadre porte rouleau; - et d'un système de commande, à la disposition du conducteur du tracteur, des deux vérins de l'ensemble hydraulique de manoeuvre, ledit système de commande étant agencé pour permettre au conducteur d'amener l'ensemble rouleau-brancards d'attelage à venir occuper, soit une position haute de transport, soit une position basse de travail pour laquelle la pression exercée au sol par le rouleau est obtenue, sous l'action desdits vérins, par prélèvement du poids du tracteur, ce qui permet, grâce à la disposition dudit rouleau au voisinage du centre de gravité dudit tracteur, une répartition optimale des masses. D'autre caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-après en référence aux dessins annexés, représentant, schématiquement et simplement à titre d'exemple, une forme de réalisation possible de ladite invention. Sur ces dessins: - la Figure 1 est une vue en élévation d'un appareil pour la préparation des sols conforme à l'invention, monté en place sur le châssis d'un tracteur, dans la position qu'il occupe, soit lors de la mise en pression du circuit d'amortissement à accumulateur à azote avant le début du travail, soit lors du travail au champ. Il est à noter que, pour la clarté du dessin, le tracteur n'a été représenté que par son encombrement en trait mixte; - la Figure 2 est une vue en élévation analogue à la précédente, mais l'appareil étant cette fois représenté dans la position qu'il occupe lorsque le rouleau est escamoté en position haute pour le transport; - la Figure 3 est une vue de détail en perspective à plus grande échelle, avec arrachement partiel, de la partie arrière droite du rouleau et de son système de suspension; - la Figure 4 est une vue de l'avant en bout du rouleau, la partie antérieure des longerons que l'on distingue sur la figure 3 n'étant pas représentée, cette fois, pour la clarté du dessin; - les Figures 5, 6 et 7 sont des schémas explicatifs du fonctionnement du système de commande de l'ensemble hydraulique de manoeuvre, durant trois phases différentes, à savoir: a) durant la mise en pression du circuit d'amortissement à accumulateur à azote, avant le début du travail, phase schématisée sur la Figure 5; b) durant la remontée en position haute d'escamotage du rouleau, pour le transport, phase schématisée sur la Figure 6; e) durant la mise en place du rouleau pour le travail au champ, phase schématisée sur la Figure 7. L'appareil à rouleau escamotable pour la préparation des sols et dont la pression exercée par le rouleau sur le sol est réglable avant ou pendant le travail, qui est représenté à titre d'exemple sur les dessins est essentiellement constitué: 1o) d'un rouleau proprement dit désigné par la référence générale 1 dont l'essieu 2 est fixé à ses extrémités sur un cadre métallique rectangulaire 3 disposé transversalement et sous le châssis du tracteur. 2 ) d'un attelage à deux brancards, désigné par la référence générale 4, dont les extrémités avant s'articulent en 5 sur les longerons 6 du châssis du tracteur 7 et dont la partie arrière 8 sert de berceau à suspension élastique, sur les détails duquel on reviendra en détail plus loin, h l'ensemble rouleau 1 - cadre 3. Il est à noter que suivant une caractéristique essentielle de la présente invention, l'ensemble rouleau-attelage précité est agencé sous le ventre du tracteur 7 de façon que le rouleau 1 soit disposé sous le tracteur et au voisinage du centre de gravité de ce dernier, étant important de préciser que la pression exercée au sol par le rouleau est obtenue par prélèvement du poids du tracteur, ce qui permet une répartition optimale des masses. o30) d'un ensemble hydraulique et son système de commande désigné par la référence générale 9 ayant, suivant une autre caractéristique essentielle de l'invention, une double fonction, à savoir: a) permettre à l'ensemble rouleau 1 - attelage 4 d'occuper soit la position basse de travail représentée sur la Figure 1, soit la position haute d'escamotage pour le transport représentée sur la Figure 2; b) permettre de prérégler la mise en pression du circuit d'amortissement à accumulateur d'azote, avant le début de travail, et d'appliquer automatiquement cette pression de préréglage sur le rouleau, lorsque ce dernier est mis en place sur le sol pour le travail au champ ou encore de régler éventuellement la pression exercée au sol par le rouleau, durant le travail. En se référant, tout d'abord aux Figures 1 à 4, on voit que le rouleau 1 est constitué en l'occurrence de cinq roues à pneumatiques 1A, lB, 1C, 1D, et 1E calées sur un axe commun 2 dont les extrémités sont montées dans des roulements 1OA et 10B fixés à la partie inférieure des côtés latéraux 3A et 3B du cadre rectangulaire 3. Le côté avant 3C dudit cadre est monté de façon à pouvoir pivoter 258 0893 autour d'axes d'articulation llA, 11B agencés sur des supports 12A, 12B fixés à la partie inférieure des brancards latéraux 4A et 4B dont les extrémités avant viennent s'articuler, comme on l'a vu précédemment, en 5 sur les longerons 6 du châssis du tracteur 7. Par ailleurs, comme cela apparaît distinctement sur la figure 3, le côté arrière 3D du cadre 3 comporte, à chacune de ses extrémités, une plaque support telle que 13A tandis que l'extrémité arrière du brancard correspondant 4A comporte également, en regard de la plaque 13A, une plaque support telle que 14A. Entre ces plaques-supports 13A et 14A est agencé un ensemble amortisseur tel que A. Il en est évidemment de même à l'autre extrémité arrière latérale du cadre et à celle du brancard correspondant. L'ensemble rouleau-attelage que l'on vient de décrire, qui est ainsi tiré par le tracteur à partir des points d'articulation antérieure 5 (de façon que, comme cela a été souligné précédemment, le rouleau 1 prenne appui sur le sol, sensiblement au voisinage du centre de gravité du tracteur, c'est-à-dire soit plus proche de l'essieu des roues arrière 7A que de l'essieu des roues avant 78) est par ailleurs, suivant une autre caractéristique de l'invention, soumis à l'action de l'ensemble hydraulique de manoeuvre et de son système de commande. Suivant la forme de réalisation représentée à titre d'exemple sur les dessins, l'ensemble hydraulique de manoeuvre est avantageusement constitué, de chaque côté du tracteur, par un vérin hydraulique double effet 16A - 16B articulé à son extrémité supérieure sur un axe 17A - 17B solidaire du tracteur 7. L'extrémité libre de la tige de manoeuvre 18A18B du vérin s'articule, pour sa part, sur un axe 19A - 19B fixé dans des orifices de deux plaques de support 20A - B soudées à la partie supérieure du brancard d'attelage 4A - 4B, sensiblement en regard de l'axe 11A - ilB sur lequel s'articule le côté avant 3C du cadre 3 supportant le rouleau IA... 1E. On a vu précédemment que l'ensemble hydraulique de manoeuvre 9 avait une double fonction. La première fonction apparaît clairement en comparant les figures 1 et 2. On voit en effet qu'il suffit d'actionner les vérins double effet 16A 16B vers le haut pour faire pivoter l'ensemble attelage 4 - rouleau 1, autour de l'axe 5, vers le haut et passer ainsi de la position de travail de la figure 1, à la position d'escamotage du rouleau pour le transport de la figure 2. Bien évidemment, on passe de la position d'escamotage du rouleau de la figure 2 à la position de travail au sol de la figure 1, en actionnant les vérins 16A - 16Bvers le bas. Conformément à une autre caractéristique essentielle de la présente invention, l'ensemble hydraulique de manoeuvre est soumis à un système de commande agencé de façon à pouvoir remplir une deuxième fonction en ce qu'il permet de prérégler la mise en pression du circuit d'amortissement à accumulateur d'azote, avant le début du travail et d'appliquer automatiquement cette pression de préréglage sur le rouleau, lorsque ce dernier est mis en place pour le travail au champ. Lorsque le rouleau 1 vient de la position d'escamotage de la figure 2 à la position pour laquelle il prend contact avec le sol de la Figure 1, sous l'action vers le bas du vérin 16A - 16B, on voit que le rouleau va exercer sur le sol une pression d'autant plus importante que la pression dans la partie haute du vérin 16 sera plus importante et que le système d'amortissement mécanique 15A - 15B sera plus comprimé par le fait que l'action exercée par le vérin va provoquer le pivotement du cadre 3 portant le rouleau 1 autour de l'axe antérieur lA - l1B et la compression du système d'amortissement A - 15B. I1 apparait immédiatement que la pression exercée au sol par le rouleau 1 est obtenue, sous l'action des vérins, par prélèvement du poids du tracteur 7 et que, ledit rouleau étant disposé sensiblement au voisinage du centre de gravité de ce dernier, cela permet une répartition optimale des masses. Conformément à l'invention, le conducteur du tracteur a à sa disposition un système de commande comprenant: un distributeur de la pression du circuit hydraulique qui est comprise entre 170 et 220 bars suivant le type de tracteur dont il s'agit, une vanne 22 et un manomètre 23. Suivant un montage possible et non limitatif, le distributeur 21 est, d'une part, relié directement par une canalisation 24 à la partie basse du vérin 16A - 16B; d'autre part, relié, en parallèle, d'un côté, la partie haute du vérin 16A - 16B par une canalisation 25A de l'autre côté, par une canalisation 25B à un accumulateur à azote 26 qui est, par exemple, fixé à la partie supérieure de l'un des brancards, 4A en l'occurrence, de l'attelage 4 du rouleau. La vanne 23 est insérée dans la tubulure 25 à la sortie du distributeur 21 tandis que le manomètre 23 permet de mesurer la pression dans l'accumulateur à azote 21 qui est d'ailleurs sensiblement la même que celle régnant dans la partie haute du vérin 16A - 168. Il est bien évident en effet que les deux vérins 16A - 16B sont montés en tandem et fonctionnent rigoureusement de la même façon. On va maintenant décrire, en se référant plus particulièrement aux Figures 5, 6 et 7, le fonctionnement de l'ensemble hydraulique de manoeuvre et de son système de commande, à la disposition du conducteur, durant les trois phases principales de son cycle de fonctionnement. 1 ) mise en pression du circuit d'amortissement à accumulateur à azote, normalement avant le début du travail (figure ). L'opérateur, après avoir ouvert la vanne 22, manipule le levier 21A du distributeur 21 pour envoyer la pression, tout à la fois dans la partie haute du vérin 16A - 16B et dans l'accumulateur à azote 26. Lorsque le rouleau 1 vient au contact du sol, la pression augmente, tant dans le vérin que dans l'accumulateur 26 qui provoque, à partir de la pression définie en fonction de l'équilibre des masses désiré, la compression de 1tazote, tandis que le système d'amortissement mécanique 15A est mis en compression. Lorsque la pression désirée, lue sur le manomètre 23, est atteinte, l'opérateur ferme la vanne 22, ce qui a pour effet de bloquer l'ensemble hydraulique en l'état. Bien entendu, cette pression est déterminée en fonction de la pression que doit exercer le rouleau sur le sol à traiter, compte tenu de sa nature, de la pression dans les pneumatiques 1A..1E et autres paramètres inhérents au tracteur aux fins d'obtenir une répartition optimale des masses. ) Remontée du rouleau en position d'escamotage pour le transport (figure 6). Pour ce faire, l'opérateur actionne le levier 21A du distributeur 21 pour envoyer la pression dans la partie basse du vérin 16A, 16B. Le piston du vérin remonte et la vanne 22 étant fermée, il apparait immédiatement que c'est l'accumulateur 26 qui emmagasine l'huile contenue dans la partie haute du vérin ce qui a pour effet d'augmenter la pression dans ledit accumulateur. L'ensemble du rouleau 1 et de son attelage 4 est maintenu en position haute d'escamotage par le vérin 16A - 16B en position haute durant toute la période de transport. ) Mise en place du rouleau pour le travail au champ (figure 7). Lorsque le tracteur a été amené à sa position initiale pour instaurer le travail de préparation du sol au champ, l'opérateur a simplement à amener le levier 21A du distributeur 21 en position flottante, la vanne 22 restant toujours en position de fermeture. L'accumulateur à azote 26 se trouvant en surpression restitue l'huile dans la partie haute du vérin 16A, 16B en repoussant le piston vers sa position basse à la pression initialement affichée sur le manomètre 23, lors de la première phase de mise en pression du circuit d'amortissement précédemment décrite. Bien évidemment, l'appareil rend possible au conducteur, si cela s'avère nécessaire au cours du travail, de modifier la valeur de la pression exercée au sol par le rouleau en procédant momentanément comme il a été décrit précédemment au sujet de la phase de mise en pression du circuit d'amortissement. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel nullement limitatif et qu'on pourra y apporter des équivalences techniques sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, tel que défini dans les revendications annexées. C'est ainsi, en particulier, que le rouleau peut être constitué autrement que par des roues jumelées à pneumatiques, comme par exemple une herse rotatique, ou un rouleau métallique plein ou tout autre type connu de rouleau. Le tracteur n'étant encombré, ni à l'avant, ni à l'arrière, contrairement aux montages actuellement connus o le rouleau est placé soit à l'arrière, soit à l'avant du tracteur, on peut monter sur ledit tracteur tout autre appareil complémentaire convenable soit à l'avant, soit à l'arrière, soit, encore, à l'avant et à l'arrière. Par ailleurs, le rouleau exerçant son travail sous le tracteur et sensiblement à hauteur du centre de gravité de ce dernier, le poids du tracteur est parfaitement réparti, ce qui permet d'augmenter dans des proportions appréciables l'efficacité de la préparation du sol, par rapport aux systèmes actuellement connus. REVENDICATIONS 1. Appareil perfectionné pour la préparation des sols au moyen d'un rouleau transversal monté sur un tracteur, ayant pour effet d'aplanir le sol de façon aussi régulière que possible entre les traces des roues du tracteur, caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison: - d'un rouleau (1) logé dans un cadre rectangulaire (3) disposé transversalement et sous le ventre du tracteur (7), dont les c6tés latéraux (3A, 3B) portent les roulements (lOA, l0B) de l'essieu (2) du rouleau, dont le côté avant (3C) s'articule sur deux brancars latéraux (4A, 4B) venant s'articuler euxmêmes, à leur extrémité avant (5), sur la partie avant du châssis (6) du tracteur, et dont les extrémités arrière sont reliées, au moyen d'amortisseurs latéraux (5A), avec le côté arrière libre (3D) du cadre portant le rouleau, ledit rouleau étant ainsi tiré par le tracteur et disposé sous le ventre de ce dernier, sensiblement au voisinage inférieur du centre de gravité dudit tracteur; - d'un ensemble hydraulique de manoeuvre (9) constitué de deux vérins latéraux double effet (16A, 16B) articulés, d'une part, à l'une de leurs extrémités (17A, 17B) sur un élément adéquat du tracteur (7), d'autre part, à leur autre extrémité (19A, 19B) sur lesdits brancards (4A, 4B) sur lesquels s'articule le côté avant (3C) du cadre porte rouleau; - et d'un système de commande, à la disposition du conducteur du tracteur, des deux vérins de l'ensemble hydraulique de manoeuvre (9), ledit système de commande étant agencé pour permettre au conducteur d'amener l'ensemble rouleau (1) - brancards d'attelage (4) à venir occuper, soit une position haute de transport, soit une position basse de travail pour laquelle la pression exercée au sol par le rouleau (1) est obtenue, sous l'action desdits vérins, par prélèvement du poids du tracteur (7), ce qui permet, grâce à la disposition dudit rouleau au voisinage du centre de gravité dudit tracteur, une répartition optimale des masses. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de commande des deux vérins de l'ensemble hydraulique de manoeuvre (9) a la double fonction: d'une part, de permettre de faire passer le rouleau (1) de sa position de transport à sa position de travail et vice versa; d'autre part, d'assurer la mise en pression d'un circuit d'amortissage à accumulateur d'azote (26) jusqu'à une pression déterminée, définie en fonction de l'équilibre des masses désiré, soit avant le début du travail, puis d'appliquer automatiquement cette pression de préréglage sur le rouleau (1), lorsque ce dernier est descendu en place sur le sol pour le travail du champ, soit de modifier éventuellement cette position sur le rouleau, pendant le travail même. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système de commande de l'ensemble hydraulique de manoeuvre à deux vérins est constitué d'au moins: le distributeur de pression (2) du tracteur (7); d'un accumulateur à azote (26); d'une vanne (22) d'un manomètre (23); et de canalisations (24, 25, 25A, 25B) reliant le distributeur (21) aux vérins (16A, 16B) et à l'accumulateur à azote (26) de façon telle que ledit distributeur (21) soit, d'une part, relié directement (24) à l'extrémité adéquate du cylindre des vérins (16A' 16B), d'autre part, relié en parallèle, tant à l'autre extrémité adéquate du cylindre desdits vérins, qu'audit accumulateur à azote, ladite vanne (22) commandant l'ouverture ou la fermeture de la racine (25) de la canalisation en parallèle (25A, 25B), tandis que le manomètre (23) donne la pression dans l'accumulateur à azote, grâce à quoi le conducteur du tracteur a la possibilité; dans une première phase, de procéder à la mise en pression du circuit d'amortissement (26, 15A, 15B), avant le début du travail, en ouvrant ladite vanne (22) et en envoyant la pression, par l'intermédiaire du distributeur (21) dans l'extrémité adéquate du cylindre des vérins de manoeuvre (16A, 16B), ainsi que dans l'accumulateur à azote (26) jusqu'à l'obtention de la pression désirée, puis en fermant alors la vanne; dans une deuxième phase, de faire remonter le rouleau (1) en position haute de transport, en envoyant la pression, par l'intermédiare du distributeur (21) dans l'autre extrémité adéquate du cylindre des vérins de manoeuvre (16A, 16B), l'accumulateur à azote (26) emmagasinant alors l'huile de l'extrémité adéquate du cylindre des vérins; puis dans une troisième phase, de faire descendre en place le rouleau (1) pour le travail au champ, en mettant le distributeur (21) en position flottante, ce qui permet à l'accumulateur à azote (26) de restituer l'huile dans l'extrémité adéquate du cylidre des vérins (16A - 16 B), à la pression de préréglage affichée (23) durant la première phase. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas o le travail en cours le nécessite, le conducteur a la possibilité de revenir momentanément à la première phase en ouvrant la vanne (22) jusqu'à l'obtention d'une nouvelle valeur désirée de la pression dansl'accumulateur à azote (26), puis en refermant la vanne.