Brevet FR2697130A1 — publié le 19940429

Semoir de précision. Le semis est une opération prépondérante pour la rentabilité des entreprises agricoles, à la fois par la précision de pose des graines, l'unicité de dépôt, l'absence d'endommagement des graines Tous ces facteurs, lorsqu'ils ne sont pas optimisés, ont pour résultat une diminution du rendement et/ou une consommation de graines trop élevée De plus, la réduction des charges des entreprises agricoles nécessite de pouvoir utiliser les semoirs pour des graines différentes, tout en conservant les qualités mentionnées précédemment. Les semoirs dits "en ligne", utilisés pour les semis de céréales et de petites graines (colza, sorgho, etc) utilisent en général une sélection de type mécanique, mais leur précision est insuffisante pour certaines graines, aussi bien en ce qui concerne la densité de semis que la répartition sur chaque rang. On connaît également des semoirs dits "monograine" distribuant les graines une à une, le plus souvent avec une sélection pneumatique, qui permettent une grande précision de placement et sont utilisés par exemple pour la betterave, le tournesol, le maïs, le soja, etc. Ces derniers semoirs, également dits "de précision" ont connu un développement important mais souffrent encore de divers inconvénients concernant le coût à l'achat, le coût en exploitation lié à la vitesse de semis, ainsi que la facilité d'adaptation à des semis différents Les semoirs de précision connus donnent en effet satisfaction dans le cas o la nature des graines nécessite une distance importante entre les rangs et une densité relativement faible sur les lignes, comme c'est le cas en particulier pour la betterave, le maïs ou le tournesol Par contre, ils ne conviennent pas pour le semis des céréales o les graines de petites dimensions nécessitent une densité de semis bien plus élevée tout en requérant des espacements précis pour un rendement optimal de la culture. Certaines propositions effectuées sur des semoirs connus (voir par exemple FR-A-2 638 054, FR-A-2 662 903, FR-A-2 549 341, FR-A-2 445 684, FR-A-2 210 887, US-A-3 848 552, US-A-1 371 517 ou US-A-1 637 834) prévoient d'aspirer les graines contre des orifices ménagés dans une bande ou à l'intérieur d'un tambour perforé Certains de ces dispositifs connus prévoient des moyens pour s'assurer qu'une graine et une seule est présente sur chaque orifice mais aucune de ces propositions ne permet de résoudre de manière satisfaisante les problèmes posés dans le cas d'un semoir monograine. C'est ainsi qu'un semoir adapté aux céréales doit être polyvalent, de manière à accepter toutes les graines de 2 mm à mm, à permettre une modification rapide des écartements entre rangs et à autoriser un changement rapide du type de graines grâce à une vidange et à un remplissage rapides Il doit bien entendu assurer une grande précision de l'écartement des graines à leur arrivée dans le sillon tout en autorisant une vitesse de semis très élevée Un tel semoir doit également posséder un réglage de débit précis, simple à utiliser et proportionnel à l'avancement; il doit aussi être compact et léger pour être associé facilement aux outils de travail du sol lorsque, comme c'est souvent le cas, le semis et la préparation du lit de semence sont effectués simultanément. Pour optimiser le semis, le semoir doit disposer de moyens de réglage automatique de la sélection permettant d'éliminer de manière sûre les doubles et les manques, malgré la vitesse élevée du semis Un tel semoir doit en outre éviter les chocs violents sur les graines au cours de leur sélection et de leur transfert. A cet effet, l'invention a pour objet un semoir de précision du type comprenant des moyens d'amenée des graines sur un dispositif de sélection du type à tambour perforé rotatif sur lequel agit une pression d'air pour plaquer les graines contre les perforations dudit tambour, des moyens pour sélectionner une graine et une seule sur chaque perforation, ainsi que des moyens pour séparer les graines du tambour et les déposer dans des sillons préalablement tracés dans le sol, caractérisé en ce que ledit tambour perforé constitue une paroi d'une trémie contenant les graines à distribuer et maintenue sous pression, avec des moyens d'agitation des graines à l'intérieur de ladite trémie et des moyens d'obturation des perforations dudit tambour perforé à la sortie de ladite trémie. Le dispositif selon l'invention permet, avec une trémie unique, éventuellement alimentée à partir d'une trémie principale, d'assurer à la fois la sélection et le transport des graines par la pression régnant dans cette trémie, alors que les dispositifs à dépression connus nécessitent un transport par pression Les graines sont maintenues sur la périphérie externe du tambour perforé, ce qui facilite la disposition de moyens de sélection fiables malgré la densité élevée possible des perforations, alors que les tambours perforés à dépression connus nécessitent de disposer de tels moyens de sélection à l'intérieur du tambour, ce qui limite bien entendu la densité et l'efficacité. Selon une forme de réalisation de l'invention, les moyens d'agitation des graines à l'intérieur de la trémie comprennent des dispositifs mécaniques du type constitué par un axe muni d'ergots entraîné à une vitesse proportionnelle à celle du tambour En variante ou en complément, l'invention prévoit que les moyens d'agitation des graines à l'intérieur de la trémie comprennent des moyens pneumatiques assurant la formation d'un lit fluidisé de graines en suspension au voisinage de la surface périphérique du tambour perforé De préférence, un déflecteur recouvre une portion du tambour perforé à l'intérieur de la trémie en libérant une portion amont dudit tambour dans sa direction de rotation. Avantageusement, l'invention prévoit que les moyens de sélection des graines comprennent une plaque courbée parallèlement à la périphérie du tambour et écartée dudit tambour à l'intérieur de la trémie, ladite plaque laissant libre la région d'action des moyens d'agitation des graines, ladite plaque comportant des plots dirigés vers le tambour et disposés selon des lignes d'au moins deux plots pour chaque rang circonférenciel de perforations du tambour, lesdites lignes étant inclinées par rapport à la circonférence respective du tambour et les plots étant disposés de telle manière que le premier plot rencontré dans le sens de rotation du tambour et le dernier plot sont écartés d'une distance approximativement égale à la moitié du plus grand diamètre des perforations du tambour On assure ainsi le maintien d'une seule graine sur chaque trou Avantageusement, ladite plaque est mobile en rotation à une extrémité autour d'un axe parallèle à l'axe du tambour et en appui sur le tambour à son autre extrémité au moyen de roulettes, de manière à pouvoir régler l'écartement des extrémités libres des plots par rapport à la périphérie du tambour Les extrémités des plots peuvent être arrondies, plates et inclinées par rapport au défilement des graines, striées, coniques ou de toute autre forme facilitant le décrochage des graines en surplus. Selon une caractéristique importante de l'invention, la plaque de sélection des graines est réglable en position axiale afin d'optimiser l'action de sélection en fonction du résultat constaté ou mesuré. De préférence, le déplacement axial de ladite plaque est commandé automatiquement en fonction des données fournies par un capteur détectant le nombre et l'écartement des graines dans un rang On obtient ainsi automatiquement une optimisation du semis Avantageusement, ladite commande automatique est accouplée à une alarme qui est actionnée dans le cas d'une réduction prédéterminée du nombre de graines sélectionnées, ce qui correspond à un défaut de fonctionnement. Avantageusement, les perforations du tambour perforé sont réglables, par exemple par superposition d'une feuille perforée dont les perforations sont axées sur les perforations du tambour et ont un diamètre inférieur On peut ainsi régler le diamètre des orifices en fonction des graines à semer. Pour régler l'écartement des rangs de semis, l'invention prévoit des moyens de suppression d'un ou plusieurs rangs, par exemple par un déflecteur effaçable chassant toutes les graines du rang correspondant ou par bouchage des perforations du rang correspondant. L'invention prévoit encore que les moyens d'obturation des perforations du tambour à la sortie de la trémie comprennent des roulettes disposées à l'intérieur du tambour perforé et roulant chacune sur la paroi interne du tambour dans l'axe de chaque rangée de perforations avec une légère pression provoquée par un ressort De préférence, lesdites roulettes comportent un bandage souple, par exemple en caoutchouc Les roulettes suppriment, pour la perforation recouverte, la pression existant dans la trémie, tout en chassant les graines qui peuvent dépasser vers l'intérieur ainsi que les impuretés obstruant les trous. Pour l'évacuation des graines séparées de la surface du tambour, on prévoit que l'extrémité d'un tube semi-rigide et lisse est disposée sensiblement tangentielle à l'extérieur du tambour au voisinage de chaque roulette, l'ensemble des tubes étant emboîté dans une pièce munie de fraisages correspondants tangents à la surface périphérique du tambour Les graines sont ainsi transportées sous l'effet de la pression régnant dans la trémie, sans chocs ni frottement. La mise en terre peut s'effectuer par tout moyen connu. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement partiel, du système de sélection et de distribution d'un semoir selon un exemple de réalisation de l'invention, la figure 2 est un schéma illustrant le mode de fonctionnement du semoir, la figure 3 est une vue schématique en élévation latérale d'un détail A de l'ensemble de la figure 1, et la figure 4 est une vue schématique en élévation latérale et coupe d'un détail B de l'ensemble de la figure 1. L'ensemble représenté à la figure 1 comprend une trémie 1 sensiblement parallélépipédique dont la partie inférieure frontale est fermée par un tambour perforé rotatif 2 La trémie 1 est remplie de graines 3 et est mise en pression par un ventilateur 4 envoyant de l'air sous pression par une ouverture 5 ménagée et en haut de la trémie 1. Le tambour 2 est partiellement isolé de l'intérieur de la trémie 1 par un déflecteur 6 qui libère une bande inférieure entre le tambour 2 et un fond incliné 7 de la trémie 1 Les graines 3 sont ainsi concentrées au voisinage de la périphérie inférieure du tambour 2 se trouvant à l'intérieur de la trémie, o elles sont agitées au moyen d'un agitateur 8 constitué par un axe 9 (figure 3) parallèle à l'axe du tambour 2 et muni d'ergots 10, ledit axe 9 étant entraîné en rotation à une vitesse proportionnelle à celle du tambour 2 Les ergots 10 sont décalés par rapport aux axes des perforations du tambour 2 L'agitateur 8 peut être remplacé ou complété par des moyens pneumatiques (non représentés) créant un lit fluidisé de graines 3 au voisinage du tambour 2. La pression régnant à l'intérieur de la trémie 1 pousse des graines 3 contre les perforations du tambour 2 qui sont ainsi obturées Pour éviter que plus d'une graine 3 ne se fixe ainsi à une même perforation, un dispositif de sélection constitué d'une plaque courbe 11 concentrique au tambour 2 est disposé à une distance prédéterminée de ce tambour à l'abri du déflecteur 6 La plaque 11 s'appuie sur le tambour 2 par des roulettes 12 et comporte des plots 13 dirigés vers le tambour 2. Les plots 13 sont disposés par groupes, de cinq plots dans l'exemple représenté, chaque groupe étant affecté à un rang circulaire de perforations du tambour 2 Dans chaque groupe, les plots 13 sont disposés selon une ligne oblique par rapport au plan diamétral du rang correspondant, l'écartement entre les deux plots 13 extrêmes étant sensiblement égal à la moitié du diamètre de la plus grosse perforation utilisée Les graines 3 en double sur une perforation du tambour 2 sont ainsi éliminées de manière sûre La plaque courbe 11 est mobile autour d'un axe parallèle au tambour 2 (non représenté) dans sa partie haute et s'appuie en partie basse sur les roulettes 12. Les plots comportent une extrémité libre conformée pour optimiser le décrochage des doubles graines en fonction de leur forme ou de leur rugosité La forme de l'extrémité des plots peut être par exemple ronde, plate avec un angle par rapport au défilement des graines, striée, conique, etc. La plaque 11 peut en outre être déplacée parallèlement à l'axe du tambour 2 afin d'affiner le positionnement des rangs de plots 13 par rapport aux circonférences correspondantes du tambour 2 Ce réglage, qui résulte d'observations ou de mesures concernant la régularité et la distance d'écartement des graines ainsi que le débit instantané, peut être effectué manuellement au moyen d'une vis (non représentée) Mais, de préférence, le semoir comprend au moins un capteur mesurant les paramètres de passage des graines 3 d'un rang et envoyant ces données à un calculateur (non représenté) Le calculateur compare ces données à des courbes idéales correspondant à un écartement constant prédéterminé et à une densité optimale des graines et commande le coulissement de la plaque 11 lorsque les mesures s'écartent des courbes idéales Si le débit diminue en-dessous d'un seuil prédéterminé indiquant par exemple une obturation permanente de perforations du tambour 2, le calculateur commande le déclenchement d'une alarme On dispose ainsi de moyens automatiques d'optimisation du fonctionnement du semoir. A la sortie du tambour 2 par rapport à la trémie 1, le semoir comprend des moyens de séparation des graines 3 retenues sur chaque perforation du tambour 2 afin de les envoyer à un dispositif de mise en terre (non représenté) Ces moyens, représentés plus en détail à la figure 4, comprennent une roulette 14 par rang circonférentiel de perforations et mise en appui sur la circonférence de perforations correspondante, à l'intérieur du tambour 2, au moyen d'un ressort 15 agissant sur un levier 16 portant la roulette 14 De préférence, la surface de la roulette 14 porte un revêtement élastique, par exemple du caoutchouc L'ensemble assure un bouchage successif de chaque perforation d'une circonférence, en libérant la graine 3 de la différence de pression existant dans l'intérieur de la trémie 1 et l'intérieur du tambour 2 En outre, les graines 3 ou des impuretés dépassant à l'intérieur du tambour 2 sont systématiquement repoussées à l'extérieur du tambour. Entre la paroi adjacente de la trémie 1 et le tambour 2 est insérée une pièce 17 en matière plastique couvrant la longueur du tambour 2 et munie d'alésages traversants 18 dans chacun desquels est enfoncée à force, à l'extérieur de la trémie 2, une extrémité d'un tube 19 semi-rigide à intérieur lisse. L'alésage 18 comporte un fraisage tangent au tambour 2 permettant le passage dans le tube 19 de la graine 3 libérée de la pression d'application contre l'orifice correspondant du tambour 2 Au contraire, la pression régnant dans la trémie 1 pénètre dans l'extrémité interne de l'alésage 18 et assure ainsi un transport pneumatique des graines dans le tube 19, sans chocs ni frottement, jusqu'au dispositif de mise en terre correspondant. De préférence, comme indiqué schématiquement à la figure 2, la trémie 1 peut être alimentée par une trémie principale 20 lorsque la quantité de semence par hectare est importante, ce qui est le cas en particulier pour les céréales On dispose ainsi d'un semoir dans lequel une trémie unique intermédiaire 1 permet d'effectuer une sélection centrale par un sélecteur 21 qui amène les graines 3, par les tubes 19, à l'arrière de dispositifs 22 creusant des sillons 23. Le dispositif qui vient d'être décrit permet un vidage et un remplissage simples et rapides pour changer les graines à semer Le tambour 2 est facilement démontable pour l'échanger contre un autre tambour adapté aux nouvelles graines ou pour le recouvrir par une feuille perforée dont les perforations coïncident avec celles du tambour 2 mais avec un diamètre inférieur correspondant aux nouvelles graines En variante, les perforations peuvent être munies de moyens de modification de leur diamètre, par exemple du type iris. Pour supprimer à volonté un ou plusieurs rangs de semis, on peut prévoir de munir au moins une circonférence de perforations de moyens d'obturation amovibles ou un déflecteur mobile pour un rang dont les graines doivent être totalement éliminées. 2697130 Le tambour 2 est entraîné à une vitesse proportionnelle à l'avancement On modifie l'écartement entre les graines sur le rang en faisant varier le rapport de proportionnalité Ce rapport peut être obtenu soit par des moyens mécaniques soit par un dispositif électronique comparant en temps réel la vitesse d'avancement et la vitesse de rotation du tambour 2. 1 1 REVENDICATIONS 1 Semoir de précision du type comprenant des moyens d'amenée ( 1, 4, 5), des graines ( 3) sur un dispositif de sélection du type à tambour perforé rotatif ( 2) sur lequel agit une pression d'air pour plaquer les graines ( 3) contre les perforations dudit tambour ( 2), des moyens ( 11, 12, 13) pour sélectionner une graine ( 3) et une seule sur chaque perforation, ainsi que des moyens ( 14, 15, 16) pour séparer les graines ( 3) du tambour ( 2) et les déposer ( 17, 18, 19) dans des sillons ( 23) préalablement tracés dans le sol, caractérisé en ce que ledit tambour perforé ( 2) constitue une paroi d'une trémie contenant les graines ( 3) à distribuer et maintenue sous pression, avec des moyens d'agitation ( 8) des graines ( 3) à l'intérieur de ladite trémie ( 1) et des moyens d'obturation des perforations dudit tambour perforé ( 2) à la sortie de ladite trémie ( 1). 2 Semoir de précision selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 8) d'agitation des graines à l'intérieur de la trémie comprennent des dispositifs mécaniques du type constitué par un axe ( 9) muni d'ergots ( 10) entraîné à une vitesse proportionnelle à celle du tambour ( 2). 3 Semoir de précision selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens ( 8) d'agitation des graines ( 3) à l'intérieur de la trémie ( 1) comprennent des moyens pneumatiques assurant la formation d'un lit fluidisé de graines ( 3) en suspension au voisinage de la surface périphérique du tambour perforé. 4 Semoir de précision selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un déflecteur ( 6) recouvre une portion du tambour perforé ( 2) à l'intérieur de la trémie ( 1) en libérant une portion amont dudit tambour ( 2) dans sa direction de rotation. Semoir de précision selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de sélection des graines comprennent une plaque courbée ( 11) parallèlement à la périphérie du tambour ( 2) et écartée dudit tambour ( 2) à l'intérieur de la trémie ( 1), ladite plaque ( 11) laissant libre la région d'action des moyens ( 8) d'agitation des graines ( 3), ladite plaque ( 11) comportant des plots ( 13) dirigés vers le tambour ( 2) et disposés selon des lignes d'au moins deux plots ( 13) pour chaque rang circonférenciel de perforations du tambour ( 2), lesdites lignes étant inclinées par rapport à la circonférence respective du tambour ( 2) et les plots ( 13) étant disposés de telle manière que le premier plot ( 13) rencontré dans le sens de rotation du tambour ( 2) et le dernier plot ( 13) sont écartés d'une distance approximativement égale à la moitié du diamètre des plus grosses perforations du tambour ( 2). 6 Semoir de précision selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque ( 11) est mobile en rotation à une extrémité autour d'un axe parallèle à l'axe du tambour ( 2) et en appui sur le tambour ( 2) à son autre extrémité au moyen de roulettes ( 12). 7 Semoir de précision selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les plots ( 13) comportent une extrémité libre conformée pour optimiser le décrochage des doubles graines en fonction de leur forme ou de leur rugosité, par exemple ronde, plate avec un angle par rapport au défilement des graines, striée, conique. 8 Semoir de précision selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la plaque ( 11) de sélection des graines ( 3) est réglable en position axiale ( 8). 9 Semoir de précision selon la revendication 8, caractérisé en ce que le déplacement axial de ladite plaque ( 11) est commandé automatiquement en fonction des données fournies par un capteur détectant le nombre et l'écartement des graines dans un rang. Semoir de précision selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite commande automatique est accouplée à une alarme qui est actionnée dans le cas d'une réduction prédéterminée du nombre de graines ( 3) sélectionnées. 11 Semoir de précision selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les perforations du tambour perforé ( 2) sont réglables, par exemple par superposition d'une feuille perforée dont les perforations sont axées sur les perforations du tambour ( 2) et ont un diamètre inférieur. 12 Semoir de précision selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de suppression d'un ou plusieurs rangs, par exemple par un déflecteur effaçable chassant toutes les graines ( 3) du rang correspondant ou par bouchage des perforations du rang correspondant. 13 Semoir de précision selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens d'obturation des perforations du tambour ( 2) à la sortie de la trémie ( 1) comprennent des roulettes ( 14) disposées à l'intérieur du tambour perforé ( 2) et roulant chacune sur la paroi interne du tambour ( 2) dans l'axe de chaque rangée de perforations avec une légère pression provoquée par un ressort ( 15). 14 Semoir de précision selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites roulettes ( 14) comportent un bandage souple, par exemple en caoutchouc. Semoir de précision selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que les moyens d'évacuation des graines ( 3) séparées du tambour ( 2) comprennent une pluralité de tubes ( 19) semirigides et lisses dont une extrémité est disposée sensiblement tangentiellement à l'extérieur du tambour ( 2) au voisinage de chaque roulette ( 14), l'ensemble des tubes ( 19) étant emboîté dans une pièce ( 17) munie de fraisages correspondants tangents a la surface périphérique du tambour ( 2), l'extrémité des tubes ( 19) communiquant avec l'intérieur de la trémie ( 1).