Brevet FR2660517A1 — publié le 19911011

L' invention concerne un rouleau émotteur et tasseur, des- tiné, enagriculture, à lapréparationdu lit d'ensemence- ment après passage d'une herse rotative ou d'un outil à dents. Les rouleaux agricoles de compactage sont bien connus Ils sont essentiellement constitués d'un chassis support, sous lequel est monté, transversalement, un rouleau qui assure le contr 1 ôle de la profondeur de travail de I'outil à dents tout en assurant l'émottage et le tassement de la terre. Différentes sortes de rouleaux existent actuellement et ont été conçus pour résoudre, chacun, certains problèmes spécifiques, liés à la nature et à l'état du sol, mais qui ont tous pour but de contr 1 ôler la profondeur de travail des outils à dents et d'assurer l'émottage et le tassement de la terre. On peut ainsi citer: les rouleaux dits "packer", constitués d'un rouleau plein à la périphérie duquel des dents ont été régulière- ment réparties, qui ont été principalement conçus pour travailler sur une terre consistante mais qui présentent I 'inconvénient de lisser le sol et de creuser des saillies au niveau des dents, de se recouvrir rapidement d'une couche de terre nécessitant un effort de décrottage impor- tant, n'empêchant cependant pas certains blocages du rou- leau dans des conditions extrêmes, d'o un très mauvais coefficient de roulement se traduisant par une surconsom- mation d'énergie particulièrement importante lors des blocages durouleau, et d'abandonnersur le sol des plaques de terre résultant du décrottage. les rouleaux à spires, de section carrée, en losange ou autres, plus roulants par temps frais et par temps sec, mais qui présentent l'inconvénient de laisser subsister des parties non travail lées importantes, en déplaçant la terre, de créer des andains relativement importants et de nécessiter un décrottoir. les rouleaux à tubes, droits ou vril 1 lés, de diverses see- tions, qui ont un très bon coefficient de roulement mais qui n'offrent qu'une efficacité moyenne. Tous ces rouleaux sont des matériels dégrossisseurs de masse assez élevée, qui sont plus appropriés au tassement qu'à l'émottage qu'ils n'assurent que très irrégulière- ment. Aussi, une autre famille de rouleaux est-elle apparue au cours des années 19 g 70, destinée à la consolidation des ter- rains agricoles et à 1 'émottage Ces rouleaux, constitués de plusieurs disquesden tés d i sposes verticalement les uns contre les autres sur un arbre commun, visent à obtenir une mei leure fragmentation des mottes Cependant, étant don- né leur bande de roulement assez large, ces disques, b i en qu'étoi 1 és, ne pénètrent pas dans le sol suffisamment pro- fondément pour assurer une préparation correete du lit de semence Aussi, ces matériels ont-ils évolués dans le sens de la réduction des couronnes de dents à une seule par dis- que, situéeà i a périphéried'unejante très inclinée faci- litant lapénétration dans la terre meuble sans nég liger le tassement, de façon à obtenir, par I'intermédiaire des dents, I 'arrachement d'une couche superficielle de quel- ques centimètres d'épaisseur en dispersant, à la surface, une couche de fines petites mottes On peut donc ainsi ob- tenir, en combinaison avec d'autres moyens aratoires, un lit de semence satisfaisant. Toutefois, I'inconvénient principalde ces rouleaux à dis- ques était, lorsque ceux-ci étaient associés à des combi- nés de labourage, amenant, à la surface, de la terre humide fraîchement travaillée, de se recouvrir progressivement d'une bande de plus en plus épaisse de terre, comblant pro- gressivement les espaces interdisques et constituant même des bourrelets susceptiblesd' imprimer, dans la couche su- périeure du lit de semence, des sill ons assez profonds qui restent ouverts et qui constituent des sortes de coquilles qui dessèchent ensuite I 'air et perturbent la pousse du semis. Pour remédier à ce problème, certains fabricants ont, par analogie avec ce qui existait déjà sur les rouleaux cam- bridge ou les rouleaux à vis (brevet ai lemand DT-AS- 1 178 630), interposés, entre les disques, un disque intermédiaire, de plus grand diamètre, ayant un certain degré de liberté radiale, déterminé de façon à obtenir, en fonctionnement, un débattement radial suffisant pour ob- tenir un décrottage permanent de l'intervalle interdis- ques Toutefois, ce perfectionnement, bien qu'amél iorant considérablement l'efficacité des rouleaux à disques, n'élimine pas, cependant, l'encrassement des dents des disqueseux-mêmes; aussi, l'évolution technologique qui a suivi a-t'elle euprincipalement pour but de s'affranchir de cet encrassement, au détriment, parfois, de la qualité du lit de semence et notamment de sa couche superfi- cielle. Par ailleurs, tous ces rouleaux sont constitués de disques moulés en fonte et il en résulte une masse très importante qui s'ajoute à celle du chassis D'autre part, I'effet de compactage s'exerce à une certaine profondeur qui varie, non pas en fonction du rouleau, mais en fonction du sol, sans aucune possibilité d'auto-adaptation. Un autre inconvénient non négligeable de cette sorte de r rouleau apparaît lors du relevage et du transport En ef- fet, si 1 'on peut admettre qu il existe des tracteurs de puissance suffisante pour relever un tel rouleau util isé seul> il n'en existe guère, sauf à admettre une dépense et une consommation d'énergie excessive, qui permette le re- levage d'un ensemble combiné d'une machine à dents suivie d'un tel rouleau à disquesde fonte, notamment aux extrémi- tés de la zone de travail, dans les virages, ou simplement lors des déplacements en dehors de la zone de travail. De ce fait, l'utilisation de tels rouleaux à disques en fonte est-el le très limitée et réservée à des cas particu- liers, ou alors l'opération de compactage et d'émottage est effectuée seule et on perd l'avantage d'une opération combinée. Il résulte de ce qui précède que, la masse des rouleaux étant fixe, la seule adaptation possible consiste à rajou- ter des charges sans qu'il soit possible de réduire la masse de base et, par conséquent, d'adapter cel le-ci à 1 a nature et 1 'état du sol, sans pour autant pouvoir utili- ser un tracteur de puissance moyenne suffisamment léger pour ne pas laisser des empreintes profondes, délimitant une sorte de talus médian qui réduit la pénétration moyenne des 'disques dans le sol et se traduit par un tasse- ment etun émottage très irrégulier; ce qui oblige, la plu- part du temps, à faire précéder le rouleau d'une herse, ou d'outils à dents, dont la mise en oeuvre et l'efficacité exigent un surcroît de dépense d'énergie, alors que cette dépense est déjà prohibitive, eu égard au strict besoin correspondant à la nature et à l'état du sol Quant à 1 'émiettage des mottes et à la remontée de leurs fragments en surface, on imagine qu'ilsne sont, dansces conditions, effectués que très imparfaitement. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Cette invention, tel le qu'elle se caractérise, vise à réa- l iser un rouleau à disques, auto-décrotteur, très léger, dont la périphérie des disques soit munie de moyens imi- tant la pénétration dans le sol et assurant, à la fois, le tassement du fond du lit d'ensemencement, combiné à i' écrasement des mottes, et la remontée des fragments de mottes à la surface du lit d'ensemencement, ceci en adap- tant la charge à la nature et à l'état du terrain, afin d'obtenir une profondeur de lit optimum, tout en rédui- sant, au strict minimum, la consommation d'énergie. Le rouleau tasseur et émotteur pour la préparation du lit d'ensemencement, en agriculture, selon l'invention, est constitué essentiellement dedisques dentés, montés sur un même arbre; les dits disques étant de deux diamètres dif- férents, répartis régulièrement sur toute la longueur du rouleau; les disques du plus grand diamètre, dits décrot- teurs, étant montés avec un jeu diamétral par rapport à I'arbre correspondant à la différence des diamètres exis- tant entre les deux sortes de disques, se caractérise prin- cipalement en ce que les dents des disques sont disposées latéralement et régulièrement de chaque côté du disque, parallèlement à I'axe de rotation de celui-ci, en ce que les disques de grand diamètre, ou décrotteurs, sont main- tenus dans le plan médian transversal de leur moyeu par l'intermédiaire de deux joues circulaires, fixées perpen- diculairement au dit moyeu, en ce que I'espacement entre les disques est obtenu par l'intermédiaire des bagues antifrictions débordantes et de rondelles métalliques, en ce que les disques sont réalisés à partir de deux flancs en tôle d'acier découpés, formés puis assemblés dos-à-dos après emboutissage pour galbage. Les dents des disques sont constituées de languettes rec- tangulaires, galbées transversalement vers I'axe des dis- ques, qui forment un angle obtus alpha, par rapport au plan radial R, passant par le milieu de la corde de profil P de chaque dent. La flèche du galbe des dents correspond environ au tiers de la largeur de celles-ci. L'angle obtus alpha, formé par la corde de profil P des dentspar rapportau planradial R, passantpar lemilieu de la dite corde de profil P, est d'environ 1250. Les dents des disques sont, de préférence, réparties en quinconce, de chaque côté de ceux-ci. Les extrémités des dents sont situées dans un plan perpen- diculaire à 'axe de rotationdes disques passantpar l'ex- trémité correspondante du moyeu. La largeur des disques, dents comprises, est d'environ 150 mm. Les disques ont respectivement, de préférence, un diamètre extérieur d'environ 420 mm et 460 mm et comportent, en fonction de leur diamètre, 16 ou 20 dents par côté. La bague antifriction est du polyéthylène basse pres- sion. Les avantages obtenus grace à cette invention consistent essentiellement en ceci que la masse du rouleau se trouve considérablement réduite, ce qui permet de l'adapter par lestage à tous types de sol et à toutes conditions, faci- lite son transport et samise enoeuvre et limite la consom- mation d'énergie; les dents, étant donné leur forme, leur orientation et leur répartition, permettent, selon la na- ture et l'état dusol, d'obtenir un tassement efficace à la profondeur voulue, combiné à un éclatement des mottes, dont les particules sont ramenées à la surface du fait de l'angle d'attaque des dents et de leur galbe. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un rouleau à disques en tôle d'acier, réalisé selon l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels: la figure I est une vue de face d'un ensemble de disques, situés à 'une des extrémités du rouleau, avec représenta- tion en coupe des deux premiers disques, la figure 2 représente une vue d'un des côtés du petit disque, en service sur une terre labourée, avec représen- tation en trait mixte du disque décrotteur, la figure 3 représente une vue d'un des côtés du grand disque. Les figures représentent un rouleau émotteur et tasseur selon l'invention dont les petits disques 10 et les grands disques 20 sont montés sur un arbre 3, fixé en travers d'un chassis 4 par 1 ' intermédiaire d'un moyeu 11 ou 21 avec interposition d'une bague antifriction et d'espacement 12 ou 22, etde rondelles 5; les ditsdisques étant respecti- vement constitués à partir de deux flancs identiques 13 ou 23 avec dents 14 ou 24, galbées vers I'axe du disque et c Inc linées transversalement selon un angle alpha par rap- port à un plan radial R passant par le milieu de la corde de profil Pde chaque dent; les grands disques 20 étant rete- nus prisonniers sur leur moyeu 21 par I 'intermédiaire de joues circulaires 25 assurant un l ibre débattement radial tout en maintenant les disques dans le plan médian trans- versal du moyeu 21, contrairement aux petits disques qui sont rapportés par soudage dans le plan médian transversal de leur moyeu 11. En examinantplus en détail la figure 1, on remarqueque les petits disques o 10 sont régulièrement répartis parmi les grands disques 20, selon un espacement déterminé par les bagues antifrictions débordantes 12 et les rondelles en- tretoises 5, contre les flancs desquelles i extrémité des bagues vient frotter Si lespetits disques 10 sont ainsi maintenus axialement et radialement, il n'en est pas de même des grands disques 20, dits décrotteurs, dont le dia- mètre de 'alésage 26 est déterminé pour permettre un dé- battement radial correspondant à la différence des dia- mètres desdeux modèles de disques 10, 20, afin que, lors- que le rouleau repose sur une surface plane, le bord de I 'alésage 26 des grands disques vienne porter contre I 'ex- térieur du moyeu 21, pour transmettre les efforts de tas- sement à l'arbre 3. On remarquera aussi, sur la même figure 1, que les dents 14 ou 24 des disques 10 ou 20 sont disposées latéralement et en quinconce, para lèlement à i axe de 'arbre 3, sur une longueur correspond à celle du moyeu 11 ou 21 et que les flancs 13 ou 23 des disques ont été galbés selon une forme sensiblement conique, afin d'accroître le moment d'iner- tie transversal de l'ensemble. En examinant maintenant les figures 2 et 3 à la lumière des indications qui viennentd' tre données ci-dessus, se rap- portant notamment à la forme, à I 'orientation et à la dis- position des dents 14 ou 24 des disques, on remarque que, lorsque les disques 10 et 20 roulent sur la terre préala- blement labourée, dans le sens de la flèche F, les dents 14 ou 24 pénètrent dans la terre, à une profondeur déterminée en fonction de la nature et de I 'état du terrain et de la charge (C) appliquée sur 'arbre 3, o elles assurent g l'écrasement des mottes, puis, compte-tenu de leur galbe et de leur angle d'attaque, assurent, comme avec les arbres d'une roue à aubes, la remontée des fragments de mottes, brisées par la ou les dents précédentes, pour en assurer le déversement progressif à la surface, au fur et à mesure que l'inclinaison des dents augmente sous I 'effet de la rota- tion des disques. A I ' inverse, avec un sens de déplacement du rouleau opposé à celui de la flèche F, représentéesur la figure 2, i 'angle d'attaque des dents 14 ou 24 sera inversé, ce qui permettra d'obtenir un tassement plus important et un déversement plus rapide des miettes de mottes dans le lit d'ensemence- ment; ce qui pourra présenter de I 'intérêt pour certaines cultures en terre légère. On obtient donc bien, ainsi, les avantages précédemment indiqués, à savoir un tassement régulier et adapté à la na- ture et à l'état duso l, une homogénéisation du lit d'ense- mencement et la remontée en surface de fragments de mottes, c'est-à-dire un lit idéal, meuble en dessous, mais conso- idé par le tassement, avec, au-dessus, une couche souple, de bonne capillarité, recouverte d'une couche très aérée de miettes de mottes. Revendications. 1 Rouleau tasseur et émotteur pour la préparation du lit d'ensemencement en agriculture, constitué, essentielle- ment, dedisques dentés, montés sur un même arbre; les dits disques étant dedeux diamètres différents, répartis régu- i ièrement sur toute la longueur du rouleau, les disques du plus grand diamètre, dits décrotteurs, étant montés avec un jeu diamétral par rapport a I'arbre correspondant a la différence des diamètres existant entre les deux sortes de disques, caractérisé en ce que les dents ( 14 et 24) des disques ( 1 O et 20)sontdisposées latéralementet réguliè- rement, de chaque côté des disques ( 10, 20), parallèle- ment a I'axe de rotation de celui-ci, en ce que chaque dis- que comporte un moyeu ( 11 ou 21) a bague antifriction dé- bordante ( 12 ou 22), en ce que les disques de grand dia- mètre, ou décrotteurs ( 20), sont maintenus dans le plan médian transversal de leur moyeu ( 21) par I'intermédiaire de deux joues circulaires ( 25), fixées perpendiculaire- ment audit moyeu, en ce que I'espacement entre les disques est obtenu par l'intermédiaire des bagues antrifriction débordantes ( 12 et 22) et de rondelles métalliques ( 5), en ce que les disques ( 10, 20) sont réalisés à partir de deux flancs ( 13 ou 23) en t 1 led'acier découpés, formés puis as- semblés dos-a-dos après emboutissage pour galbage. 2 Rouleau selon la revendication 1, caracterisé en ce que les dents ( 14 et 24) desdisques ( 10, 20)sont constituées de languettes rectangulaires, galbées transversalement vers i'axe des disques ( 10, 20) et formant un angle alpha par rapport au plan radial (R) passant par le milieu de la corde de profil (P) de chaque dent. 3 Rouleau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la flèche du galbe des dents ( 14, 24) correspond environ au tiers de la largeur de celles-ci. 4 Rouleau selon la revendication 2, caractérisé en ce que I'angle obtus alpha, formé par la corde de profil (P) des dents ( 14, 24)par rapport au plan radial (R), passant par le milieu de la dite corde de profil (P), est d'environ 1250. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents ( 14 24) des disques ( 10, 20) sont réparties en quinconce, de chaque cÈté de ceux-ci. 6 Rouleau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités des dents ( 14, 24) sont situées dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation des disques ( 10, ) passant par l'extrémité correspondante du moyeu ( 11, 21). 7 Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur des disques ( 10, 20), dents comprises, est d'environ 150 mm. 8 Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques ( 10, 20) ont un diamètre extérieur respectif d'environ 420 mm et 460 mm. 9 Roul eau sel on l a revend i cat i on 1, 5 ou 8, caractér i sé en ce que les disques ( 10, 20) comportent, en fonction de leur diamètre, 16 ou 20 dents par cté. Rouleauselon la revendication 1, caractérisé ence que les bagues antifriction ( 12, 22) sont en polyéthylène basse pression.