Brevet FR2651085A1 — publié le 19910301

La présente invention concerne les machines compactes qui hersent et roulent le sol en un seul passage, en particulier pour le travail direct des terres mises en place par des engins de travaux publics, comme c'est le cas notamment pour les terrains de golf. Des machines de ce type sont connues, par exemple, par le O10 brevet français 71 29 867. Elles comportent notamment, en combinaison, un appareil adéquat de préparation du sol, par exemple une herse animée, un rouleau brise-mottes monté derrière la herse et une lame niveleuse qui répartit les surépaisseurs du sol devant la herse. Ces machines connues exigent, dans le cas des terrains vallonnés, une surveillance constante de l'opérateur pour assurer un travail précis. En effet, c'est par appréciation visuelle que l'on doit régler la position de l'appareil de préparation de sol, en tenant compte de l'inclinaison de la lame niveleuse liée à cet appareil. Un des buts de l'invention est d'assurer cette précision sans intervention de l'opérateur et elle prévoit, à cet effet, que, sur le bâti commun portant le rouleau brise- mottes et l'appareil de préparation de sol, est monté derrière la lame niveleuse un second rouleau d'axe parallèle à ladite lame niveleuse et disposé, par rapport audit appareil de préparation, du côté opposé à celui du premier rouleau et que la lame niveleuse est montée réglable en hauteur par rapport au plan contenant les axes des deux rouleaux. -2 - On voit qu'au moins dans les terrains légèrement vallonnés, la profondeur de travail de l'appareil de préparation peut être réglée avec précision par rapport au plan d'appui sur le sol des deux rouleaux. Pour permettre d'assurer cette précision de travail, même dans le cas de forts vallonnements de terrains, l'invention prévoit aussi de monter l'appareil de préparation réglable en hauteur par rapport au bâti sur un support dont le déplacement est commandé manuellement ou automatiquement par l'intermédiaire de détecteurs de niveau par rapport au sol. Ces détecteurs peuvent être optiques ou de préférence mécaniques, par exemple des palpeurs sous forme de roues ou rouleaux évoluant à proximité immédiate devant les outils. La lame niveleuse, réglable en hauteur, est avantageusement montée à l'extrémité de deux bras latéraux d'un chassis pivotant articulé sur le bâti autour d'un axe situé en arrière de l'axe du rouleau avant. La machine selon l'invention peut évidemment être attelée à un tracteur, en principe par un attelage 3 points. ce peut être alors le chassis porteur de la lame niveleuse qui assure l'attelage au tracteur classique, et la machine peut être portée, semi-portée ou traînée. Du fait des inclinaisons inverses, de grandes amplitudes, pouvant être prises par la machine et le tracteur, l'invention prévoit aussi l'utilisation, à la place de l'attelage classique, d'un attelage oscillant tous azimuts permettant le braquage et l'évolution sans contrainte sur les bras de relevage du tracteur et sur la machine la laissant ainsi suivre parfaitement les formes du terrain, bien assise sur ses deux rouleaux dans les devers importants. i3 - Cet attelage oscillant peut être réalisé en reliant à la machine les bras de relevage du tracteur, non plus directement au châssis niveleur, mais par l'intermédiaire d'une pièce intermédiaire montée pivotante, autour d'un axe parallèle à la face avant du châssis niveleur, sur une tige cylindrique montée coulissante sur le châssis, perpendiculairement à la face avant, des moyens étant prévus sur le châssis et la pièce intermédiaire pour venir en prise, dans une certaine position de la tige, et empêcher alors tout pivotement de la pièce intermédiaire autour de l'axe de tige. La machine peut aussi être rendue autonome en rendant moteur au moins un des rouleaux et l'autre inclinable par rapport à lui et désaxable horizontalement. On peut alors prévoir un moteur hydraulique dans le rouleau moteur, actionné par l'intermédiaire d'une pompe, par un moteur thermique placé sur le bâti. La suppression du tracteur évite alors le passage nuisible des roues dans la terre décompactée, permet un travail moins profond en passe de finition et facilite le franchissement des buttes. D'autres caractéristiques de la machine selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous d'un exemple de réalisation donné à titre nullement limitatif en se référant au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation latérale du préparateur de sol attelé à un tracteur; - la figure 2 est une vue en plan de dessus, à plus grande échelle, du préparateur de la figure 1, avec tracteur à bras de relevage inférieurs non rigides l'un par rapport à l'autre; -4- - la figure 3 est une vue en détail selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue de détail, frontale, en direction de la flèche A, de l'avant du préparateur de la machine de la figure 2; la figure 5 est une vue de détail similaire à celle de la figure 3 d'une variante du système de réglage en hauteur des outils; - la figure 6 est une vue partielle de la machine de la figure 2, reliée au tracteur par un attelage oscillant - les figures 7 à 9, sont des vues de détail du système d'attelage oscillant, et - la figure 10 est une vue schématique illustrant les positions d'un préparateur de l'invention et des ses organes actifs, en différents points d'un terrain à fort vallonnement. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le bâti 1 du préparateur porte un ensemble d'outils de travail 2 constitués ici par des herses rotatives, montées sur un support réglable en hauteur et qui sera décrit plus loin. De chaque côté de cet ensemble d'outils 2, le bâti 1 porte un rouleau arrière brise-mottes 4 et un rouleau avant 5 parallèle et identique ici au rouleau 4, Une lame niveleuse 6 s'étendant parallèlement aux deux rouleau est montée à l'extrémité de deux bras 7, 7' latéraux d'un châssis comprenant deux montants latéraux 8, deux tirants 20, 20' et deux profilés verticaux 21, 21'. Ce châssis est articulé sur le bâti 1 autour d'axes 22, 22' et, à la partie supérieure des montants 8, 8', sont articulés les extrémités des pistons 9 de vérins dont les cylindres 10, 10' sont - 5 - eux-mêmes articulés autour d'axes 24 sur le bâti 1. Sur la figure, sont indiquées trois positions du châssis de la niveleuse. Dans le cas du montage selon l'invention d'un préparateur standard, le rouleau arrière 4 est porté sur le bâti par l'intermédiaire de montants coulissants 11 commandés par des manivelles 12 et qui permettent un réglage en hauteur des herses 2 par rapport au rouleau arrière 4, le rouleau avant 5 étant solidaire du rouleau arrière par l'intermédiaire du bâti 1. Le support des herses 2 est réglable en hauteur par un ensemble (figure 3) de leviers 25 formant parallélogrammes avec au moins une biellette 26 et articulés par des axes 27 sur le bâti 1. Ces leviers 25 sont commandés par les pistons 28 de vérins 29 double effet. La biellette 26 peut être un verin hydraulique double effet, commandé manuellement réglant l'inclinaison de la herse par rapport au châssis 1. En outre, il est prévu un réglage automatique de la profondeur de travail du sol au moyen de trois détecteurs optiques 13, 13' de distance du sol situés de chaque côté, derrière le rouleau avant 5. Ces détecteurs commandent les vérins double effet 29 qui maintiennent en permanence la profondeur de travail, déterminée au départ par réglage de la hauteur des détecteurs et modifiable en cours de travail. Sur la figure 5 est représenté le montage d'un rouleau palpeur 32 qui se substitue aux détecteurs optiques 13, 13'. Il est monté sur une tige 33 réglable en hauteur par une manivelle 34 (remplaçable par au moins un vérin hydraulique à commande manuelle) et qui entraîne les bras 35 d'un paralllélogramme déformable, commandant les biellettes 36 de -6- relevage des herses 2 quand le rouleau 32 est luimême soulevé par un mamelon ou différence de niveau de sol analogue. Le préparateur est ici relié à un tracteur 14 par un attelage 3 points dont le troisième point 15 est l'extrémité d'un vérin double effet 16 qui peut être rendu flottant par "by-pass". L'extrémité du vérin 16 est accouplable en 15 à la partie supérieure du châssis niveleur (figure 4) et les bras d'attelage inférieurs 17, 17' sont accouplés en 32, 30' aux profilés 21, 21' du châssis niveleur par des barreaux coulissants 31, 31' rendant ainsi l'attelage inférieur rétractable. Cet agencement permet, dans le cas o les bras inférieurs 17, 17' ne sont pas rigides l'un par rapport à l'autre, un braquage important de la machine avec une certaine oscillation latérale. Dans le cas des tracteurs standards, l'attelage classique peut être remplacé par l'attelage oscillant de l'invention décrit en se référant aux figures 6 à 9. Comme dans l'exemple représenté aux figures 1 à 5, la machine est reliée au tracteur par l'intermédiaire d'un châssis niveleur de même structure, du vérin 16 du 3e point et des bras de relevage inférieurs 17, 17'. Mais les extrémités de ces bras ne sont pas accouplées directement aux montants 21, 21' du châssis niveleur. Ils sont accouplés respectivement aux extrémités 41, 41' d'un plateau mobile 37 dont la face tournée vers la machine est munie de profilés 38 en V. -7 - Ce plateau 37 est monté pivotant autour de l'axe 42', sur un arbre 39, cylindrique, monté coulissant dans un palier 40, ménagé entre les montants 21, 21' du châssis niveleur. De part et d'autre de ce palier 40 sont prévus, sur les montants 21, 21' du châssis, des profilés en V 44, 44' destinés à coopérer avec les profilés en V 38, 38' du plateau 37. Comme on le voit sur la figure 9, qui est une vue de côté de l'attelage en position de transport, le vérin 16 et les bras de relevage 17 étant fixés au tracteur, lors du relevage de l'ensemble par les bras 17, tout le poids de la machine repose sur les Vés 38, 38' et 44, 44' qui s'emboîtent parfaitement, en pratiquant une traction sur le point 15 interdisant toute oscillation de la machine, la rendant solidaire du 3e point du tracteur. En position de travail, (fig. 8) le plateau mobile 37 et les V 38, 38' sous l'effet de la traction, s'écartent des Vés 44, 44', rendant ce plateau 37 et la tige 39 libres d'osciller, et permettant les oscillations tous azimuts du châssis niveleur (fig. 7), la tige 39 pouvant être un vérin à double effet, dont le palier 40 serait le cylindre. Les herses rotatives 2 sont commandées, dans cet exemple, par un moteur hydraulique 18 monté sur le bâti, qui remplace avantageusement la transmission classique à cardans. La vue schématique de la figure 10 illustre différentes positions susceptibles d'êtres prises par le préparateur de l'invention sur un terrain fortement vallonné. Elle montre bien l'intérêt ou la nécessité d'assurer en permanence le réglage en position du niveleur et de l'outil de préparation du sol. Elle montre aussi comment le - 8 - préparateur de l'invention s'adapte bien, grâce à ces deux rouleaux, aux terrains comportant des creux et des bosses importants. En terrain plat, ou très ondulé, la machine de travail peut être portée par l'attelage avec utilisation du 3e point mais en position flottante par l'intermédiaire du by-pass commandé par l'opérateur. Dans cette situation les rouleaux 4 et 5 évoluent librement sur le sol, comme une remorque, et l'opérateur peut régler en hauteur la lame niveleuse 6 à l'aide du vérin double effet 10 de manière à répartir les imperfections superficielles du terrain. La figure 10 démontre aussi l'impossibilité d'utiliser une transmission à cardans dans les terrains très vallonnés. Dans les terrains à fort vallonnement, comme représenté sur la figure 10 tels que les bunkers de golf, on voit qu'il est indispensable d'avoir un réglage en hauteur des outils 2, manuel ou automatique, par les détecteurs de distance 13, 13' réglés au départ par l'opérateur. En pied de talus (position A) l'outil 2 doit être baissé pour toucher le sol, et en tête de talus (position B) l'outil doit être relevé pour ne pas risquer de travailler à pleines dents. Pour parfaire le nivellement, la lame niveleuse a été étudiée comme indiqué précedemment, pour travailler dans tous les cas de figure, l'automatisme de l'ensemble permettant à l'opérateur de se concentrer sur l'utilisation de cette lame avec une seule manette agissant sur les vérins 10'. -9 - On voit également sur la figure 10, que dans le cas des forts vallonnements, la machine ne doit pas être semi- portée, mais traînée car la distance entre le 3e point 15 et l'articulation 50 du vérin au tracteur peut varier dans des limites trop larges, par exemple de 0,30 m à 1,70 m, pour laisser celui-ci accouplé à la machine. -10- Revendications 1. Machine préparatrice de sols du type comportant un appareil de préparation de sols, sur un bâti commun, un rouleau brise-mottes monté derrière ledit appareil et une lame niveleuse montée devant ledit appareil, caractérisée par le fait qu'elle. comporte sur le bâti commun (1), derrière la lame niveleuse (6), un second rouleau (5), d'axe parallèle à la lame niveleuse (6), disposé, par rapport audit appareil de préparation de sols (2), du côté opposé à celui du premier rouleau (4), et que la lame niveleuse (6) est réglable en hauteur par rapport au plan contenant les axes des deux rouleaux (4, 5). 2. Machine selon la revendication 1, dans laquelle l'appareil de préparation du sol (2) est réglable en hauteur par rapport au bâti (1) sur un support dont le déplacement est commandé par l'intermédiaire de détecteurs de niveau par rapport au sol (32, 13, 13'). 3. Machine selon la revendication 2 dans laquelle les détecteurs de niveau sont des détecteurs optiques. 4. Machine selon la revendication 2 dans laquelle les détecteurs de niveau sont des palpeurs, sous forme de rouleaux évoluant à proximité immédiate devant les outils. 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4 dans lasuelle la lame niveleuse (6) est montée à l'extrémité de deux bras latéraux (7, 7') d'un chassis pivotant articulé sur le bâti autour d'un axe (22, 22') situé en arrière de l'axe du rouleau avant (5). -11- 6. Machine selon la revendication 5 dans laquelle c'est le châssis (20, 20' - 21, 21') porteur de la lame niveleuse (6) qui assure l'attelage au tracteur de la machine. 7 Machine selon l'une des revendication 1 à 6, dans laquelle l'attelage est du type oscillant tous azimuts. 8. Machine selon la revendication 7, dans laquelle l'attelage oscillant est réalisé en reliant les bras de relevage du tracteur à une pièce intermédiaire mobile montée pivotante autour d'un axe parallèle à la face avant du châssis et coulissante perpendiculairement à cette face, des moyens mécaniques ou vérins double effet étant prévus pour assurer éventuellement le blocage de cette pièce contre la dite face. 9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8 dans laquelle au moins un des rouleaux est moteur et l'autre inclinable par rapport à lui et désaxable horizontalement. 10. Machine selon l'une des revendications 1 à 9 dans laquelle l'appareil de préparation du sol est inclinable par rapport au châssis par un vérin double effet substitué à une des biellettes de réglage de son support.