Brevet FR2669502A1 — publié le 19920529

MACHINE POUR TRAVAILLER LE SOL L'invention concerne une machine pour travailler le sol, en particulier une herse rotative, qui comporte un châssis portant généralement plusieurs unités de travail entraînées en rotation par des arbres verticalement disposés. L'invention a pour but de proposer un perfectionnement de telles machines, plus précisément une machine mieux adaptée au travail des sols compacts qui présentent une couche inférieure relativement dure La machine suivant l'invention est conçue de manière à faciliter son passage sur de tels sols, de manière à mieux protéger les unités de travail contre des endommagements. L'invention a pour objet une machine pour travailler le sol avec une partie de châssis et une ou plusieurs unités de travail, qui sont entraînées en rotation par des arbres verticalement disposés, caractérisée en ce qu'une unité de travail comprend au moins une dent élastique disposée sensiblement dans le prolongement de l'arbre de l'unité de travail correspondante. Dans le cas ou l'unité de travail comporte en outre plusieurs dents rigides, la dent élastique est de préférence plus longue que ces dents rigides qui forment l'unité de travail proprement dite, et elle présente de préférence une largeur qui est au moins deux fois plus grande que son épaisseur. La dent élastique est de préférence réalisée en acier à ressorts à lames et selon un mode de réalisation de l'invention elle est formée de deux ressorts à lame qui sont reliés l'un à l'autre et fixés à la partie inférieure de l'élément porteur de l'unité de travail Ces ressorts à lame sont de préférence disposés l'un contre l'autre sur plus de la moitié de leur longueur La dent élastique ainsi obtenue peut être fixée à une unité de travail munie de deux autres dents rigides, qui sont disposées diamétralement opposées par rapport à l'arbre de l'unité de travail L'invention propose ainsi de munir les unités de travail des herses rotatives connues, d'une dent en acier à ressorts à lame qui est disposée dans le prolongement de l'arbre de l'unité de travail. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les ressorts à lame sont disposés à quelques distances l'un de l'autre et parallèlement l'un à l'autre contre deux portées planes ménagées à l'extrémité inférieure de l'arbre de l'unité de travail. Les ressorts à lame suivant ce mode de réalisation sont de préférence reliés à l'arbre de l'unité de travail par l'intermédiaire de plaques de supports en forme de collet, disposées sur les ressorts à lame et une partie de l'arbre de l'unité de travail, et ceci à l'aide d'une liaison à boulons Grâce à cette construction, les ressorts à lame peuvent être fermement fixés par rapport à l'unité de travail à l'aide d'uniquement un boulon et un écrou Les ressorts à lame séparés par un espace ont selon ce mode de réalisation de préférence une largeur supérieure à trois fois leur épaisseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'unité de travail comprend au moins une dent élastique dont l'une des extrémités est fixée à l'arbre de l'unité de travail. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'unité de travail comprend au moins une dent élastique à section circulaire est au moins une dent qui est composée d'un ou plusieurs ressorts à lame. Selon ce mode de réalisation, l'une des extrémités de la dent élastique à section circulaire est de préférence disposée tout autour de l'arbre de l'unité de travail Cette extrémité de la dent élastique à section circulaire peut être bloquée dans une rainure ménagée dans l'arbre de l'unité de travail Lorsqu'il y a deux dents élastiques à section circulaire, les extrémités de fixation afférentes sont disposées dans les sens de rotation opposés autour de l'arbre de l'unité de travail. L'extrémité libre d'une dent élastique à section circulaire peut être dirigée aussi bien vers le haut que J vers le bas tandis que, lorsqu'il y a deux dents élastiques à section circulaire, l'une peut être dirigée vers le haut et l'autre vers le bas. Les dents élastiques à section circulaire sont de préférence disposées avec un tel jeu autour de ltarbre de l'unité de travail que les dents, lorsque la machine pour travailler le sol fonctionne, puissent s'opposer élastiquement vers l'arrière contre le sens de rotation de l'unité de travail de sorte que la partie des dents disposées tout autour de l'arbre de l'unité de travail est serrée plus fermement autour de celui-ci. Les dents élastiques à section circulaire sont de préférence disposées sur un tronçon d'arbre ayant une section circulaire et dont l'extrémité inférieure est munie d'au moins deux surfaces de portées planes et parallèles l'une par rapport à l'autre, pour la fixation des lame d'une dent en acier à ressort. Par ailleurs, cette extrémité de l'arbre peut présenter une section rectangulaire ou carré Une bague est de préférence disposée entre une des dents élastiques à section circulaire et la dent en acier à ressort à lame, autour de l'arbre de l'unité de travail. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après, en se référant aux dessins annexés, qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes de réalisations de la machine selon l'invention Sur ces dessins: La Figure 1 représente schématiquement une vue en plan d'une machine pour travailler le sol, dans laquelle les unités de travail suivant l'invention sont utilisées; Les Figures 2 et 3 montrent un premier mode de réalisation de l'unité de travail suivant l'invention et la figure 2 montre plus précisément une section transversale suivant la ligne II-II de la figure 1; Les figures 4 et 5 montrent un deuxième mode de réalisation de l'unité de travail suivant l'invention et la figure 5 montre plus précisément une section transversale suivant la ligne V-V de la figure 4. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ici donnés qui ne sont destinés qu'à l'illustration de l'invention. Le dispositif représenté sur les figures se rapporte à une machine pour travailler le sol, en particulier une machine pour la préparation des semailles. La machine comprend une partie de châssis creuse 1 qui s'étend transversalement au sens de l'avancement A et qui est située pratiquement horizontalement Dans la partie de châssis creuse 1 repose à distance mutuellement égale, de préférence de 25 cm, des arbres 2 qui de préférence s'étendent verticalement et sont destinés à entraîner les unités de travail 3. Les extrémités de la partie de châssis creuse 1 sont fermées à l'aide de plaques 4 qui s'étendent pratiquement parallèlement à un plan vertical dans le sens de l'avancement A de la machine Chaque plaque 4 est près de l'avant munie d'un axe d'articulation 5 et ces deux axes sont disposés de sorte que leur axes géométriques soient allignés l'un sur l'autre Un bras 6 peut tourner librement autour de chaque axe 5 et ce bras 6 s'étend le long du côté intérieur des plaques 4 vers l'arrière. Chaque bras 6 peut être mis et fixé dans plusieurs positions à l'aide d'un dispositif de réglage 7 comportant une tige filetée disposée près de l'arrière de la partie de châssis 1 Chacun des bras 6 est près de l'arrière munis d'un support 8 s'étendant obliquement vers le bas et vers l'arrière Ces supports 8 portent des carters de palier entre lesquels un rouleau 9 est monté à l'aide d'axes 10 de manière à pouvoir tourner librement dans les paliers. Le rouleau 9 est réalisé sous forme d'un rouleau compresseur et comprend de manière habituelle un organe porteur cylindrique 11 sur lequel des couronnes de dents sont régulièrement disposées Entre ces couronnes de dents on a disposé à l'arrière, de manière connue, des organes racleurs qui sont fixés à un organe porteur tubulaire 12 disposé entre les extrémités de support 13 fixées à l'arrière des bras 6. 2669502 Des deux côtés de la partie de châssis creuse 1 sont disposées des plaques latérales 14 qui peuvent être déplacées latéralement et en hauteur autour d'axes 15. Dans la partie de châssis creuse 1 chacun des arbres 2 est muni d'un engrenage 16 à dents droites Ces engrenages 16 sont en prise les uns avec les autres de manière à entraîner en rotation les arbres 2 des unités de travail. Près du milieu de la partie de châssis 1, l'arbre d'une des unités de travail 3 est prolongé de manière à s'étendre dans une boîte d'engrenage 17 dans laquelle l'arbre est par l'intermédiaire d'une transmission par engrenages coniques, relié à et entraîné par un arbre qui s'étend dans le sens de l'avancement A et qui est à son tour entraîné par un arbre inférieur 19 par l'intermédiaire d'un variateur de tours 18 disposé à l'arrière de la boîte d'engrenage 17. Considéré dans la vue en plan, l'arbre 19 se trouve dans le milieu de la partie de châssis creuse 1 et s'étend dans le sens de l'avancement A. L'arbre 19 fait saillie à l'avant hors de la boîte d'engrenage 17 et peut être relié à l'aide d'un arbre intermédiaire, à l'arbre de prise de force d'un tracteur. Près de l'avant, la partie de châssis creuse l est munie d'une chèvre 20 comportant un dispositif de fixation à trois points pour l'accouplement au dispositif de levage à trois points d'un tracteur. Les arbres sensiblement verticaux 2, qui reposent dans la partie de châssis creuse 1, sont dans une partie médiane munis d'une embase 21 autour de laquelle est disposé un palier à billes 22 Ce palier à billes est disposé dans un carter 23 qui repose dans un trou ménagé dans la paroi inférieure de la partie de châssis creuse 1. La partie supérieure du carter 23 s'étend dans la partie de châssis creuse 1 et est pourvue d'une bride 24 dirigée vers l'intérieur et contre lequel repose le palier à billes 22. L'extrémité inférieure du palier à billes 22 repose sur une bague ressort 25 qui est disposée dans le carter 23 Autour de l'arbre 2 est en outre disposée une douille 26 qui repose contre la partie inférieure du palier à billes 22 et contre laquelle est situé un anneau de retenu 27 se trouvant dans le carter 23 de manière à fermer S la partie inférieure de celui-ci. A l'aide d'une bride 28 disposée sur le carter 23, pratiquement près du milieu de celui-ci, ce dernier est fixé à la partie inférieur de la partie de châssis creuse 1 à l'aide d'un boulon 29 et à l'aide d'un élément annulaire 30 relié solidement ou non à la partie intérieur de la partie de châssis creuse 1, le tout de telle manière que le palier à billes 22 se trouve à peu près à la même hauteur que la plaque inférieure de la partie de châssis creuse 1. Sur le palier à billes 22 repose un moyeu 31 d'un engrenage 16 et ce moyeu s'étend jusqu'à la bride 24 dirigée vers l'intérieur du carter 23, de telle manière qu'il n'y ait pratiquement pas de jeu entre ces éléments. L'extrémité supérieure du moyeu 31 de l'engrenage 16 repose contre un anneau 32 qui se trouve dans un évidement de l'arbre 2 En dessus de l'anneau 32 est disposé un anneau de retenue 33 Un palier à billes 34 est disposé au-dessus de cet anneau de retenu 33 et il est logé dans un carter 35 Le carter 35 est formé par une plaque de couverture 36 comportant un collet 37 qui enferme le palier à billes et qui s'étend sur quelque distance dans la partie de châssis creuse 1 de sorte que le palier à billes 34 se trouve à peu près à la même hauteur que la plaque supérieure de la partie de châssis creuse. Le carter 35 est en outre muni d'une bride 38 Un élément annulaire 40 peut être relié à la bride 38 à l'aide d'un boulon 39 et l'élément annulaire 40 est par ailleurs solidaire ou non solidaire de la face interne de la partie de châssis creuse 1, du côté supérieure de celle-ci Le cas échéant, les éléments annulaires 30 et 40 peuvent être fixés par soudage ou collage, par exemple avec de l'Araldite, à la face supérieure de la plaque inférieure respectivement à la face inférieure de la plaque supérieure de la partie de châssis creuse 1. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, un moyeu 41 d'un élément porteur 42 est relié à l'extrémité de chaque axe 2 qui fait saillie vers le bord du carter de palier 23 et qui est munie de cannelures. Le moyeu 41 repose contre l'anneau de retenue 27 du côté inférieur du carter de palier 23 Un anneau de retenue 43 est disposé audessous du moyeu 41 et il est maintenu en place à l'aide d'un écrou 44, en prise avec une tige filetée formée dans l'extrémité inférieure de l'arbre 2. Les extrémités de l'élément porteur 42 sont munies d'un support 45, dans lequel sont disposées les parties de fixation des dents 46 qui s'étendent à peu près parallèlement à l'arbre 2. Les dents 46 sont munies d'une partie active, qui est disposée de manière à traîner contre le sol pendant le fonctionnement, par rapport au sens de rotation de l'unité de travail L'unité de travail comportent en outre une dent élastique 47 qui est disposée dans le prolongement de l'arbre 2 de l'unité de travail 3 La dent élastique 47 est plus longue que les dents 46 La largeur de la dent 47 est au moins deux fois plus grande que l'épaisseur de cette dent. La dent 47 est réalisée en acier à ressort à lame et est de préférence formée de deux ressorts à lame 48 et 49, disposés l'un contre l'autre sur plus de la moitié de leur longueur et qui sont fixés à l'aide de boulons 50, à la surface inférieure de l'élément porteur 42 de l'unité de travail 3 Les endroits de fixation afférentes sur l'élément porteur 42 peuvent être aplatis, mais on peut également utiliser des bagues qui sont adaptées à la forme de l'élément porteur, comme cela est indiqué sur les figures 2 et 3. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, un élément en forme de plaque 51 est disposé sur la surface inférieure d'une partie faisant saillie du carter de palier 23 de l'arbre 2 d'une unité de travail 3 Un second élément en forme de plaque 53 est fixé à la plaque 51 à l'aide de boulons 52 A ce second élément en forme de plaque 53 est fixé un tronçon d'axe 54, disposé dans le prolongement du tronçon d'axe qui repose dans la partie de châssis creuse 1. Au lieu d'utiliser un axe en deux pièces, comme il est indiqué dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 4, les deux éléments en forme de plaque 51 et 53 peuvent naturellement être supprimés et remplacés par un arbre 2 en une seule pièce Un arbre 2 en deux parties simplifie cependant le remplacement de l'unité de travail 3. La partie supérieure du tronçon d'arbre 54 a une section circulaire, tandis que la partie inférieure de ce tronçon d'arbre est munie d'au moins deux portées planes et 1 S parallèles l'une par rapport à l'autre, alors que dans un mode de réalisation particulier, la section de cette partie inférieure du tronçon d'arbre 54 a une section rectangulaire ou carrée. Une dent élastique 55 est reliée à la partie inférieure du tronçon d'axe 54 La dent élastique 55 est disposée sensiblement dans le prolongement de l'axe 2. Cette dent 55 est également réalisée en acier à ressort à lame Comme la dent 47, la dent 55 présente également une largeur qui est au moins deux fois plus grande que l'épaisseur de la dent. La dent en acier à ressort à lame 55 est formée de deux ressorts à lame 56 et 57 qui sont reliés l'un à l'autre et fixés à l'extrémité inférieure du tronçon d'axe 54 Ces ressorts à lame 56 et 57 se trouvent à quelque distance l'un de l'autre et sont disposés parallèlement l'un par rapport à l'autre contre deux portées planes à l'extrémité inférieure du tronçon d'arbre 54. Les ressorts à lame 56 et 57 sont reliés au tronçon d'arbre 54 à l'aide de plaques de support en forme de collet 58, disposées sur les ressorts à lame 56 et 57 et sur une partie du tronçon d'arbre 54, et à l'aide d'un boulon avec écrou 59 Les ressorts à lame 56 et 57 séparés l'un de l'autre par un espace ont une largeur qui est trois fois plus grande que leur épaisseur. L'unité de travail 3 comprend en plus de la dent en acier à ressort à lame 55 deux dents élastiques 60 et 61 présentant une section circulaire, comme cela est représenté sur la figure 4 L'une des extrémités des deux dents élastiques 60 et 61 passe en spirale autour de la partie supérieure du tronçon d'arbre 54 Le tronçon d'arbre 54 est muni d'une rainure 62 dans laquelle est bloquée l'extrémité de la partie des dents 60 et 61 qui est disposée en spirale autour du tronçon d'arbre 54. L'extrémité libre de la dent élastique à section circulaire 60 est dirigée vers le bas, tandis que l'extrémité libre de la dent élastique à section circulaire 61 est dirigée vers le haut. Les extrémités en forme de spirale des dents 60 et 61 sont disposées dans des sens de rotation opposés autour de la partie supérieure du tronçon d'arbre 54, si bien qu'il y ait un jeu entre la partie en forme de spirale des dents et le tronçon d'arbre 54 de sorte que les dents et 61 puissent être repoussées élastiquement vers l'arrière contre le sens de rotation de l'unité de travail 3 pendant le fonctionnement de la machine, alors que la partie des dents 60 et 61 disposée tout autour du tronçon d'arbre 54 est serrée plus fermement autour de celui-ci. De la même façon que les dents 46 du premier mode de réalisation, les dents 60 et 61 de ce second mode de réalisation ne sont pas disposées complément parallèlement à l'arbre 2, mais un peu inclinées vers l'arrière par rapport au sens de rotation de l'unité 3 Un anneau 63 est disposé entre les dents 60 et 55 Si l'une des dents 60 ou 61 doit être remplacée, le boulon 59 peut facilement être dévissé et enlevé, après quoi les ressorts à lame 56 et 57 et ensuite la bague 53 peuvent également être enlevés Les dents 60 et 61 peuvent donc être déplacées vers le bas avec leur extrémité qui est guidée dans la rainure 62 et être enlevées La mise en place d'une nouvelle dent 60 ou 61 se fait par des opérations effectuées dans l'ordre inverse. REVENDICATIONS 1 Machine pour travailler le sol comportant une partie de châssis ( 1) et une ou plusieurs unités de travail ( 3), qui sont entraînées en rotation par des arbres verticalement disposés ( 2), caractérisée en ce que l'unité de travail ( 3) comprend au moins une dent élastique ( 47, ) disposée sensiblement dans le prolongement de l'arbre ( 2) de l'unité de travail correspondant ( 3). 2 Machine pour travailler le sol selon la revendication 1, caractérisée en ce que la dent élastique ( 47, 55) est plus longue qu'au moins une autre dent ( 46, , 61) de l'unité de travail ( 3). 3 Machine pour travailler le sol selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la dent ( 47, ) a une largeur au moins deux fois supérieure à l'épaisseur de la dent ( 47, 55). 4 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dent ( 47, 55) est réalisée en acier à ressort à lame. Machine pour travailler le sol selon la revendication 4, caractérisée en ce que la dent en acier à ressort à lame ( 47) est formée de deux ressorts à lame ( 48, 49), qui sont reliés l'un à l'autre et sont fixés à la surface inférieure d'une unité de travail ( 3). 6 Machine pour travailler le sol selon la revendication 5, caractérisée en ce que les ressorts à lame ( 48, 49) sont disposés l'un contre l'autre sur plus de la moitié de leur longueur. 7 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dent élastique ( 47), est fixée à une unité de travail ( 3) munie en outre de deux autres dents rigides ( 46), qui sont disposées diamétralement opposées par rapport à l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3). 8 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les ressorts à lame ( 56, 57) sont disposés à quelque il 2669502 distance l'un de l'autre et parallèlement l'un par rapport à l'autre contre deux portées planes ménagées sur l'extrémité inférieure de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3). 9 Machine pour travailler le sol selon la revendication 8, caractérisée en ce que les ressorts à lame ( 56, 57) sont reliés à l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3) à l'aide de plaques de support en forme de collet ( 58) qui sont disposées sur les ressorts à lame ( 56, 57) et sur une partie de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3), et en ce que cet ensemble est maintenu en place à l'aide d'une liaison à boulon ( 59). Machine pour travailler le sol selon l'une des revendications 5, 8 et 9, caractérisée en ce que les ressorts à lame ( 56, 57) ont une largeur qui est au moins trois fois plus grande que leur épaisseur. 11 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 8 à 10, caractérisée en ce que l'unité de travail ( 3) comprend au moins une dent élastique supplémentaire ( 60, 61), dont l'une des extrémités est fixée à l'arbre ( 2) de l'unité de travail. 12 Machine pour travailler le sol selon la revendication 11, caractérisée en ce que la dent élastique supplémentaire ( 60, 61) présente une section circulaire. 13 Machine pour travailler le sol selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'une des extrémités d'une dent élastique supplémentaire ( 60, 61) est disposée tout autour de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3). 14 Machine pour travailler le sol selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'une des extrémités de la dent élastique à section circulaire ( 60, 61) est bloquée dans une rainure ( 62) ménagée dans l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3). 15 Machine pour travailler le sol selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que l'unité de travail comporte deux dents élastiques supplémentaires, à section circulaire ( 60, 61) dont les extrémités de fixation afférentes sont disposées dans des sens de 12 2669502 rotation opposés autour de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3). 16 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que l'extrémité libre d'une dent élastique supplémentaire ( 60) est dirigée vers le bas. 17 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que l'extrémité libre d'une dent élastique supplémentaire ( 61) est dirigée vers le haut. 18 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que les dents élastiques supplémentaires ( 60, 61) sont disposées avec un tel jeu tout autour de l'arbre ( 2) d'une unité de travail ( 3) que pendant le fonctionnement de celle-ci, les dents ( 60, 61) créent une résistance élastique contre le sens de rotation de l'unité de travail ( 3) vers l'arrière, alors que la partie des dents ( 60, 61) disposée tout autour de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3) est serrée plus fermement autour de celui-ci. 19 Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que les dents élastiques à section circulaire ( 60, 61) sont disposées autour d'un tronçon d'arbre ( 54) à section circulaire, dont l'extrémité inférieure comporte les deux portées planes parallèles. Machine pour travailler le sol selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisée en ce qu'entre une dent élastique supplémentaire et la dent élastique en acier à ressorts à lame ( 55) est disposée une bague ( 63), autour de l'arbre ( 2) de l'unité de travail ( 3).