Brevet FR2591414A1 — publié le 19870619

La présente invention se rapporte à un culti- vateur tracté par tracteur, muni d'une lame qui travail- le le sol avec de l'air injecté au moyen d'une buse ou d'un injecteur prévu sur une partie inférieure de la la- me qui est enfoncée dans le sol. Les modèles d'utilité japonais N 57-125 201 et 59-29 102, par exemple, décrivent des cultivateurs dont chacun est équipé d'un dispositif aérateur, qui est monté sur un tracteur par un attelage à trois points. Le cultivateur possède une lame ou barre verticale de grande longueur munie d'un injecteur à sa partie infé- rieure. Un tel cultivateur est construit pour injec- ter continuellement de l'air comprimé débité par l'in- jecteur à intervalles prédéterminés. Le cultivateur est abaissé par l'attelage à trois points sur la surface d'un champ ou d'un verger et, ensuite, la lame munie de l'injecteur est enfoncée dans le sol à une profondeur prédéterminée suffisante, pour exécuter le travail pro- fond désiré. Le travail et l'aération sont exécutés pen- dant que le tracteur avance. Lorsque l'opération est terminée, le cultivateur est relevé au-dessus du sol par l'attelage à trois points. Toutefois, si de l'air est injecté avant que la lame et l'injecteur n'atteignent la profondeur prédé- terminée, l'air comprimé s'échappera en soulevant la terre. Il se forme alors des trous dans le champ, ce qui endommage les plantes qui y sont cultivées. Il est, par ailleurs, dangereuxqoe il'air comprimé soit éjecté alors que l'injecteur se trouve au-dessus du sol. Pour éviter ces inconvénients, les Demende- resses ont proposé des dispositifs d'injection d'air. Dans l'un de ces dispositifs, un cultivateur est équipe d'une vanne à tiroir contenue dans un passage d'alimen- tation en air pour commander le débit d'air. L'entraine- ment du cultivateur ouvre la vanne après avoir suffisam- ment enfoncé l'injecteur dans le sol. Dans un autre dis- 2 2591414 positif, une roue de support mobile dans le sens verti- cal, qui détecte automatiquement la position de l'in- jecteur dans le sol est prévue pour manoeuvrer la vanne lorsque l'injecteur atteint une position prédéterminée. Toutefois, dans le premier dispositif, il est nécessaire de prévoir un mécanisme pour manoeuvrer la vanne. En outre, le conducteur doit s'assurer que l'in- jecteur est enfoncé à la profondeur prédéterminée et exécuter une opération manuelle particulière pour ouvrir la vanne. Dans le dernier dispositif, le fait que le dispositif de commande comprend la roue de support, don- ne à la machine une construction compliquée et un poids élevé. En outre, chacun des deux dispositifs est cons- truit pour injecter l'air quelle que soit la pression de l'air contenu dans un réservoir d'air. Il peut donc se produire que l'air soit injecté dans le sol à une basse pression, avec pour résultat un travail insuffi- sant. Le but de la présente invention est de réali- ser un cultivateur perfectionné qui puisse détecter au- tomatiquement la profondeur d'un injecteur et ne faire démarrer l'opération d'aération que lorsque l'injecteur est enfoncé dans le sol à une profondeur prédéterminée, et que si l'on dispose d'une pression d'air prédétermi- née dans un réservoir d'air. D'autres buts et caractéristiques de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va sui- vre. Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple; la Fig. 1 est une vue en élévation de côté d'un cultivateur selon l'invention; - la Fig. 2 est une vue en élévation, prise de l'ar- rière du cultivateur de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan de la machine; la Fig. 4 est un schéma synoptique du dispositif d'injection d'air; la Fig. 5 est une vue en coupe d'une vanne mécani- 3 2591414 que; la Fig. 6 est une vue en coupe d'un deuxième dis- positif de décharge; et la Fig. 7 est une vue en coupe d'une vanne de commande. Sur les Fig. 1 à 3, un tracteur 1 est équip6 d'un attelage à trois points 4 qui comprend un bras supérieur 2 et deux bras inférieurs 3. L'attelage 4 est relié à un cultivateur 5 de façon à monter et à abaisser le cultivateur 5. Le cultivateur 5 possède un châssis qui com- prend une paire de plaques latérales 6 et un tube trans- versal 6a disposé entre les plaques latérales 6, dans la partie avant de ces plaques. Deux montants 8, qui sont fixés aux plaques latérales 6 sont assemblés au bras supérieur 2, dans leur région supérieure, et aux bras inférieurs 3 par des axes de bras inférieurs 9. A l'extrémité arrière du châssis 6, se trouve un réservoir d'air 7 possédant une section carrée et qui sert égale- ment d'élément latéral du chassis. Le tracteur 1 est également muni d'une prise de force la de façon à trans- mettre la puissance du moteur à un arbre d'entrée 1Oa d'un compresseur 10, par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission 11 qui comprend des joints universels et un arbre de transmission. L'air comprimé par le compresseur 10 passe par un tuyau et est emmagasiné dans le réservoir d'air 7. Bien que le compresseur 10 et le réservoir d'air 7 soient placés sur la partie arrière du cultivateur 5, ils peu- vent être prévus plus près du tracteur 1. Une barre ou lame 12 dirigée vers le bas et présentant une arête 12a à sa partie avant est fixée au réservoir d'air 7, dans la partie centrale de ce réser- voir, au moyen-d'un élément de fixation. Un injecteur 13 est fixé à l'extrémité inférieure de la lame et un tuyau d'alimentation en air 14 qui est en communication avec l'injecteur est fixé à l'arrière de la lame 12. L'injec- jecteur 13 comprend une partie de tête 15 en forme de flèche qui présente une buse 16 formée dans sa partie supérieure de façon à injecter de l'air de bas en haut. Une ferrure 19, est fixée, au tube 6a, à peu près au milieu de ce tube et s'étend vers le bas. Un bras oscillant 22, auquel un coutre 21 est fixé dans une position réglable, est articulé sur la ferrure 19 au moyen d'un axe 20 de façon à pouvoir tourner dans un plan vertical. Au tube 6a est également fixé un élé- ment de support 6b s'étendant vers l'arrière et auquel est fixée une vanne mécanique 23 possédant une oreille 23a en saillie vers le bas. Comme on l'a représenté sur la Fig. 5, la vanne mécanique possède un piston 23b re- lié à l'oreille 23a, et des orifices d'entrée et de sortie 23c et 23d. Lorsque le coutre 21 touche le sol et que le bras 22 pivote vers le haut, l'oreille 23a est repoussée par le bras oscillant 22, faisant ainsi communiquer l'orifice d'entrée 23c avec l'orifice de sortie 23d. Le mouvement du bras oscillant 22 est limité par des butées (non représentées) prévues sur la ferrure 19, de manière que le bras oscillant 22 soit empêché de poursuivre sa rotation dans le sens inverse de celui d'une montre sur la Fig. 1 après être entré en contact avec l'oreille 23a, ou dans le sens des aiguilles d'une montre au-delà d'un certain point situé un peu au-dessous de l'oreille 23a lorsque le coutre 21 se trouve au-dessus du sol. Un ressort de traction 24 est prévu entre le tube 6a et une partie d'extrémité avant du bras oscillant 22 de façon à éviter que le bras oscillant 22 n'oscille sous l'effet des vibrations du cultivateur en entraînant un fonctionnement erratique de la vanne mécanique 23 lorsque le coutre 21 se trouve au-dessus du sol. Une paire de roues de support 25 sont prévues sur les extrémités arriè- re des plaques latérales 6 pour régler la profondeur de travail de la lame 12 et de l'injecteur 13. Un dispositif destiné à commander l'opération d'injection d'air est décrit en regard de la Fig. 4. 2591414 L'air est comprimé par le compresseur 10 et envoyé au réservoir d'air 7 par les tuyaux lob. Un tuyau de re- tour 40 muni d'une première vanne de décharge 26 est intercalé entre le réservoir d'air 7 et le compresseur 10 de manière à décharger l'air du réservoir d'air 7 lorsque la pression dans ce réservoir d'air 7 dépasse une certaine valeur. C'est-à-dire que lorsque la pres- sion régnant dans le 'ésarvrd'air7 devient supérieure à 9,81 daN/cm2, par exemple, la première vanne de déchar- ge 26 s'ouvre, de sorte que l'air contenu dans le réser- voir d'air 7 est renvoyé au compresseur 10. Le réservoir d'air 7 est en communication avec le tuyau 14 d'alimentation en air de la lame 12 par un tuyau 30, une vanne de commande 18 étant prévue au-dessus du réservoir d'air 7 et du tuyau 17. Une deuxième vanne de décharge 27 est prévue dans un conduit qui fait commu- niquer le réservoir 7 avec la vanne mécanique 23. La deu- xième vanne de décharge présente, comme on peut le voir sur la Fig. 6 une entrée 27a, une sortie 27b, un clapet 27c-et un ressort 27d qui tend à appliquer le clapet sur un siège 27e. L'entrée 27a communique avec la sortie 27b lorsque la pression régnant dans le réservoir d'air 7 est supérieure à une valeur prédéterminée, par exemple 9,32 daN/cm2. La sortie 27b de la deuxième vanne de dé- charge 27 communique également avec l'entrée 27c de la vanne mécanique 23 par un tuyau 32. La sortie 23d de la vanne mécanique 23 est en communication avec un orifice de commande 18e (Fig. 7) de la vanne de commande 18 par un tuyau 31. Comme on le voit en se reportant à la Fig. 7, la valve de commande 18 est un distributeur à tiroir qui comprend un corps de vanne 18a, un tiroir 18b, une entrée 18c qui communique avec le tuyau 30 et une sor- tie 18d qui communique avec le tuyau 17. Le corps 18a de la valve présente un orifice de commande 18e qui com- munique avec le tube 31 pour appliquer une pression d'air à une extrémité du tiroir 18b. Un ressort de compression 18f est prévu entre l'autre extrémité du tiroir 18b et le corps 18a de la valve pour tendre à repousser le ti- roir vers la droite defan à fermer l'entrée 18c. Le fonctionnement de la machine sera décrit ci-après. Le cultivateur 5 est relié au tracteur 1 par l'attelage à trois points 4 et la puissance du tracteur est transmise à l'arbre d'entrée lOa du compresseur 10 par l'intermédiaire de la prise de force la et du dis- positif de transmission 11 de manière à entra1ner le compresseur 10. La lame 12 et l'injecteur 13 sont main- tenus au-dessus du sol jusqu'à ce que le tracteur ait atteint un champ. Etant donné que le coutre 21 n'est pas sur le sol, le bras oscillant 22 est dégagé de l'oreille 23a de la vanne mécanique 23 pour fermer cet- te vanne. Par conséquent, même si la pression régnant dans le réservoir d'air 7 devient supérieure à 9,32 daN/Cm2 pour provoquer l'ouverture de la deuxième vanne de décharge 27, la vanne de commande 18 est maintenue fer- mée, de sorte que l'air n'est pas injecté bien que le compresseur 10 soit entrainée. Lorsque la pression d'air s'élève au-dessus de 9,32 daN/cm2, la deuxième vanne de décharge 27 s'ouvre. Pour l'opération d'injection d'air, on abaisse le cultivateur 5 au moyen de l'attelage à trois points 4. Lorsque le cultivateur 5 est tiré par le tracteur 1, la lame 12 et l'injecteur 13 s'enfoncent progressivement de plus en plus profondément dans le sol sous l'effet du poids du cultivateur, jusqu'à ce que les roues de support touchent le sol. Dans la position représentée sur la Fig. 1, la lame 12 est enfoncée suffisamment profondé- ment, de sorte que le coutre21 touche le sol en amenant le bras oscillant 22 à repousser l'oreille 23a, pour ou- vrir de cette façon la vanne mécanique 23. En consequen- ce, de l'air comprimé passe à travers la vanne de déchar- ge 27, le tuyau 32 et la vanne mécanique23pour atteindre l'orifice de commande 18e de la vanne de commande 18 et repousser le tiroir 18b vers la gauche contre la sol- 7 259144 licitation du ressort 18f. De cette manière, l'entrée 18c et la sortie 18d sont mises en communication. Par conséquent, l'air comprimé est injecté à force dans la terre par le tuyau 17, le tuyau d'alimentation en air 14, la partie de tête 15 et la buse 16. Sous l'ef- fet de l'injection de l'air comprimé, la pression ré- gnant dans le réservoir d'air 7 tombe au-dessous de 9,32 daN/cm2, de sorte que la vanne de décharge 27 se ferme. En conséquence, l'injection d'air est inter- rompue jusqu'à ce que l'air reprenne une pression su- périeure à 9,32 daN/cm2. De cette manière, lorsque la lame 12 fouille le sol, l'air est injecté par intermittence, de sorte que des fissures s'ouvrent dans les couches profondes du sol. En répétant l'opération, on forme de façon continue des zones fissurées et le sol est ameubli. En supplément, les racines des plantes situées dans ces zones sont alimentées en air frais, c'est-à-dire en oxygène. Après l'opération d'aération, le cultivateur 7 est relevé par l'attelage à trois points 4. Lorsque le coutre21 sort du sol, le bras oscillant 22 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 20, en libérant ainsi l'oreille 23a. De cette façon, la vanne mécanique 23 se ferme et la vanne de commande 18 se ferme également. En conséquence, l'in- jection d'air est automatiquement interrompue. Le cultivateur 5 peut être équipé d'autres moyens automoteurs et d'un attelage différent de l'at- telage à trois points. En outre, on peut utiliser d'autres moyens pour la détection de la profondeur et pour l'actionnement de la vanne mécanique 23. Il ressort de ce qui précède que la présente invention réalise un cultivateur dans lequel l'air com- primé est injecté uniquement lorsque l'injecteur est enfoncé profondément dans le sol et que l'air contenu dans le réservoir d'air possède une pression prédéter- 8 2591414 minée. De cette façon, on évite le soulèvement du sol qui affecte les plantes. En outre, il n'est pas nécessaire de prévoir de moyens de commutation ni de roues pour manoeuvrer la vanne de commande, de sorte que la machine est d'une construction simplifiée et légère et quelle peut être fabriquée peu de frais. REVENDICATIONS 1. Cultivateur caractérisé en ce qu'il com- prend: un châssis comprenant une roue (25) servant à le supporter à une hauteur prédéterminée; des premiers moyens (2, 3, 4) servant à relier le châssis à un tracteur (1); au moins une lame (12) fixée au châssis; la lame faisant saillie vers le bas par rapport au chassis et présentant une arête (12a) sur son côté avant; un injecteur (13) prévu à la partie inférieure de la lame (12); un compresseur (10) monté sur le châssis et entrai- né par un arbre de prise de force (la) du tracteur (1); un réservoir d'air (7) destiné à emmagasiner l'air comprimé par le compresseur; un circuit d'air comprimé (30, 18, 17, 31, 32, 23, 27) servant à fournir l'air comprimé contenu dans le réservoir d'air à l'injecteur (13); une vanne de décharge (27) prévue dans ledit cir- cuit de façon à s'ouvrir lorsque la pression contenue dans le réservoir d'air est supérieure à une valeur prédéterminée; une vanne de commande (18) prévue dans le circuit pour envoyer l'air comprimé à l'injecteur; des moyens d'actionnement permettant d'envoyer l'air comprimé qui traverse la vanne de décharge (27) et pour ouvrir la vanne de commande (18) lorsque l'in- jecteur (13) est enfoncé dans le sol à une profondeur prédéterminée, de sorte que l'air est injecté par l'in- jecteur lorsque la pression contenue dans le réservoir d'air (7) est supérieure à la valeur prédéterminée et lorsque l'injecteur (13) se trouve dans la position pré- déterminée. 2. Cultivateur selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la vanne de commande (18) est une vanne o 2591414 à commande par fluide, les moyens d'actionnement com- prenant une vanne mécanique (23) prévue pour s'ouvrir lorsque la profondeur de l'injecteur atteint la valeur prédéterminée, de sorte que l'air comprimé est alors envoyé à la vanne de commande (18) pour ouvrir cette dernière.