Brevet FR2720890A1 — publié le 19951215

La présente invention concerne un outil de jardinage manuel, destiné à aérer la terre, à briser les mottes, et à extraire les touffes d'herbes. Cet outil de jardinage appartient à un genre d'outil connu, comprenant un manche utilisé verticalement, équipé à sa partie supérieure d'une barre transversale permettant de tenir l'outil à deux mains, et comportant à sa partie inférieure un support sur lequel sont montées plusieurs dents en hélice dirigées vers le bas, qui sont disposées à intervalles angulaires réguliers, sensiblement suivant un cylindre virtuel. Des outils de jardinage de ce genre, ou approchants, sont déjà connus par les brevets US NO 2809067, NO 3602542 et NO 4905768, ce dernier brevet US ayant pour équivalent le brevet européen N" 0264711. Dans toutes ces réalisations connues, l'outil forme un ensemble rigide, les dents étant en particulier reliées rigidement à l'extrémité inférieure du manche de l'outil. Ainsi, cet outil doit être utilisé en exerçant sur la barre transversale supérieure, formant poignée, un effort d'appui vertical, dirigé de haut en bas, tout en faisant tourner ladite barre transversale, de manière à enfoncer les dents hélicoïdales dans le sol, pour obtenir l'aération de ce sol ou briser une motte de terre. Le mouvement rotatif et l'effort vertical sont effectués uniquement par les bras de l'utilisateur, ce qui demande une force musculaire importante dans une posture peu adaptée, et est la cause d'une fatigue certaine, notamment en cas d'utilisation répétée pour aérer une surface de sol assez importante. Pour des raisons évidentes, l'amplitude de la rotation imprimée à l'outil ne peut excéder 1/4 de tour, si l'on admet que la poignée ne doit pas être lâchée en cours d'utilisation. Les dents de l'outil travaillent donc dans le sol suivant cette amplitude maximale de 900 environ. En outre, du fait de la longueur de la poignée (due à l'importance du couple à transmettre), l'utilisateur est obligé d'adopter une position penchée. La présente invention vise à éviter tous ces inconvénients, en fournissant un outil de jardinage du genre ici considéré, qui permet de diminuer de façon importante l'effort sur les bras de l'utilisateur lors de l'enfoncement des dents dans le sol, et de supprimer entièrement le mouvement rotatif des bras ainsi que la position penchée, tout en augmentant l'amplitude de la rotation des dents. A cet effet, dans l'outil de jardinage constituant brise-mottes ou aérateur, objet de l'invention, l'ensemble formé par les dents en hélice et par leur support n'est pas solidaire de l'extrémité inférieure du manche, mais est monté mobile relativement à l'extrémité inférieure du manche par l'intermédiaire d'une liaison de type hélicoïdal, apte à transformer un mouvement linéaire du manche en un mouvement rotatif des dents autour de l'axe géométrique du manche, la partie inférieure du manche étant pourvue d'au moins un élément transversal prévu pour la pose d'un pied afin d'enfoncer l'outil dans le sol. Ainsi, l'outil de jardinage objet de la présente invention utilise une liaison hélicoïdale, autrement dit un système "vis-écrou", qui transforme un mouvement linéaire en un mouvement rotatif, et qui convertit ici, plus particulièrement, un mouvement vertical d'enfoncement du manche (sans rotation de ce dernier) en un mouvement de rotation des dents. Du fait que les dents sont elles-mêmes conformées en hélice, celles-ci s'enfoncent dans le sol lorsqu'elles tournent, ce qui procure le résultat souhaité sans nécessité de faire tourner le manche de l'outil. L'élément transversal, prévu à la base du manche, permet à l'utilisateur d'abaisser le manche (pour provoquer la rotation des dents) en transférant son poids depuis le sol à cet élément transversal, la force verticale nécessaire au fonctionnement étant obtenue simplement par l'effet de la gravité. La fatigue de l'utilisateur est ainsi fortement diminuée, même en cas d'utilisation répétée. De préférence, la liaison hélicoïdale réalisée entre la partie inférieure du manche et le support des dents de l'outil est réversible, de sorte que, lorsque l'utilisateur retire l'outil verticalement du sol après l'avoir enfoncé, les dents tournent d'elles-mêmes en sens inverse sous l'effet de la gravité, et reprennent presque instantanément leur position initiale relativement au manche, sans intervention manuelle ni nécessité d'un ressort de rappel. L'outil se trouve alors prêt pour une nouvelle opération. Selon une forme de réalisation de l'invention, l'extrémité inférieure du manche comporte au moins une rainure hélicoïdale, tandis que le support des dents est prolongé, vers le haut, par un manchon à l'intérieur duquel est prévu au moins un organe coopérant avec la rainure hélicoïdale. Avantageusement, cette rainure hélicoïdale est de section semi-circulaire, tandis que ledit organe est une bille positionnée dans le manchon et engagée de façon roulante dans la rainure hélicoïdale. On réduit ainsi la surface de contact entre les deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, et l'on obtient un déplacement relatif par roulement et non par frottement, ce qui contribue à la réversibilité de la liaison hélicoïdale (à l'inverse, avec un filet classique de section trapézoïdale ou carrée, le contact se ferait sur toute la longueur de l'hélice et sur les deux flancs du filet, engendrant ainsi des frottements importants avec le risque que la partie pourvue des dents ne redescende pas d'elle-même par rapport au manche, lorsqu'on relève l'outil). Par ailleurs, le manchon qui prolonge le support des dents vers le haut, en recouvrant l'extrémité inférieure du manche, évite la pénétration de terre ou de débris végétaux dans la rainure hélicoïdale, ce qui contribue aussi à éviter tout risque de coincement qui s'opposerait à la réversibilité du mécanisme. Comme on le conçoit aisément, le pas et la longueur de la rainure hélicoïdale déterminent l'amplitude de la rotation des dents, lors de chaque utilisation de l'outil. Cette amplitude de rotation des dents peut donc être augmentée, jusqu'à une valeur d'environ 2500, et elle possède par exemple une valeur de 1800, ce que ne permettent pas les outils actuels comme on l'a expliqué plus haut. Compte tenu du pas des hélices formées par les dents, une rotation d'amplitude déterminée de ces dents correspond aussi à une profondeur d'enfoncement déterminée desdites dents dans le sol. Ainsi, il existe une relation entre, d'une part, les caractéristiques de la liaison hélicoïdale entre le manche et les dents, et d'autre part, le pas d'hélice des dents, cette relation étant avantageusement telle qu'à chaque actionnement de l'outil, les dents pénètrent dans le sol pratiquement sur toute leur longueur, jusqu'à la "garde" formée par leur support. Les dents de l'outil sont ainsi utilisées de façon optimale. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet outil de jardinage constituant brise-mottes ou aérateur Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'un outil de jardinage conforme à la présente invention ; Figure 2 est une vue de face de l'outil de figure 1, le manche étant représenté séparé des dents ; Figure 3 est une vue à échelle agrandie, avec coupe partielle, montrant le détail de la liaison hélicoïdale entre la base du manche et les dents de l'outil ; Figure 4 est une vue en bout de cet outil, illustrant certaines caractéristiques des dents. Comme le montrent les figures 1 et 2, l'outil de jardinage objet de l'invention comprend un manche 1 vertical (en position d'utilisation), équipé à son extrémité supérieure d'une barre horizontale 2 qui forme une double poignée, de part et d'autre du sommet du manche 1. A sa base, le manche 1 comporte une traverse horizontale 3, fixée latéralement dans le même plan que la barre 2 et suffisamment longue pour que l'utilisateur puisse y poser son pied. Le manche 1, la barre 2 et la traverse 3 sont des pièces tubulaires, solidarisées par soudage. La partie inférieure de l'outil comprend quatre dents 4, fixées par soudage sous un support commun 5 en forme de plaque carrée. L'ensemble rigide 6 constitué par les dents 4 et par leur support 5 est monté tournant, d'une manière précisée plus loin, autour de l'axe géométrique vertical 7 du manche 1. Les quatre dents 4, dirigées vers le bas, possèdent chacune la forme générale d'un arc d'hélice, et sont disposées à des intervalles angulaires réguliers de 90 , sensiblement suivant un cylindre virtuel dont l'axe se confond avec l'axe géométrique vertical 7 du manche 1. Le pas de l'hélice suivie par chaque dent 4, et la longueur de cette dent 4, est tel qu'en projection sur un plan horizontal, l'angle a formé entre la base de la dent 4 et sa pointe 8, mesuré par rapport à l'axe 7 du manche 1, n'excède pas 50 à 550 (voir figure 4). Chaque dent 4 comporte, juste au-dessus de sa pointe 8, un ergot 9 dirigé vers le haut, qui sert à entraîner de façon sûre la motte de terre vers le haut, lors de l'extraction de l'outil hors du sol, dans l'utilisation comme brise-mottes. Entre la partie inférieure du manche 1, d'une part, et l'ensemble rigide 6 formé par les dents 4 et par leur support 5, d'autre part, il est prévu selon l'invention une liaison hélicoïdale de type réversible, bien visible aux figures 2 et 3. Dans la partie inférieure 10 du manche, de diamètre réduit, est creusée une rainure hélicoïdale 11, de section semi-circulaire, constituant l'un des éléments de la liaison hélicoïdale. Le support 5 des dents 6 est prolongé, vers le haut, par un manchon 12 dont l'axe est confondu avec l'axe vertical 7 du manche 1. A l'intérieur du manchon 12 est creusé un logement en forme de calotte sphérique 13, recevant une bille 14. La bille 14, positionnée dans le logement 13, est engagée dans la rainure hélicoïdale 11 creusée dans la partie inférieure 10 du manche 1, et elle peut rouler librement dans cette rainure 11. Pour l'utilisation de l'outil, l'opérateur tient le manche 1 par la poignée 2, à l'aide de ses deux mains, et il place ce manche 1 verticalement, les dents 4 s'appuyant sur le sol et s'y trouvant initialement bloquées en translation. Ensuite, l'utilisateur pose son pied sur la traverse horizontale 3, et il fait porter son poids sur cette traverse 3, pour exercer sur le manche 1 une force verticale dirigée vers le bas. Il en résulte un abaissement du manche 1 qui, compte tenu de la liaison hélicoïdale réalisée avec l'ensemble 6 composé des dents 4 et de leur support 5, provoque une mise en rotation de cet ensemble 6 autour de l'axe vertical 7. Au cours de leur rotation, et compte tenu de leur propre forme en hélice, toutes les dents 4 s'enfoncent progressivement et simultanément dans le sol. L'ensemble est conçu de telle sorte que la profondeur de pénétration des dents 4 dans le sol correspond sensiblement à la hauteur de ces dents 4. Autrement dit, en fin d'enfoncement, le support 5 des dents 4 parvient pratiquement au niveau du sol. L'outil ayant ainsi fini sa course, l'opérateur le retire hors du sol par un mouvement vertical. Au cours du relèvement de l'outil, sous l'effet de la gravité et compte tenu de la réversibilité de la liaison hélicoïdale, les dents 4 tournent en sens inverse relativement au manche 1, et reprennent ainsi leur position initiale, l'ensemble 6 formé par les dents 4 et par leur support 5 revenant dans sa position le plus basse relativement au manche 1. L'outil est alors prêt pour une nouvelle opération, identique à la précédente mais effectuée sur le sol en un autre endroit. Il est à noter que, selon le sens dans lequel est placé l'outil, la traverse 3 peut dépasser à droite ou à gauche (par référence à la position de l'utilisateur), de manière à recevoir au choix l'appui du pied droit ou du pied gauche. L'outil de jardinage, précédemment décrit, est utilisable pour aérer la terre, pour briser les mottes, pour extraire les touffes d'herbe, notamment en vue d'un usage privé. Il peut être utilisé avant un semis dans un terrain resté au repos depuis quelques mois, ou bien entre des plantations existantes. Sa surface de travail réduite lui permet de passer très près des plantations que l'on veut conserver. La longueur de ses dents 4, et le mode de fonctionnement de l'outil, permettent un travail du sol sur une profondeur 15cm environ. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet outil de jardinage constituant brise-mottes ou aérateur qui a été décrite cidessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention - en réalisant la liaison hélicoïdale entre le manche et les dents sous toute forme équivalente de celle décrite, par exemple en prévoyant deux ou plusieurs rainures hélicoïdales dans lesquelles s'engageraient des organes complémentaires - en modifiant le nombre des dents, leur longueur ou leur forme. REVENDICATIONS 1. Outil de jardinage manuel constituant brismottes ou aérateur, comprenant un manche (1) utilisé verticalement, équipé à sa partie supérieure d'une barre transversale (2) permettant de tenir l'outil à deux mains, et comportant à sa partie inférieure un support (5) sur lequel sont montées plusieurs dents (4) en hélice dirigées vers le bas, qui sont disposées à intervalles angulaires réguliers, sensiblement suivant un cylindre virtuel, caractérisé en ce que l'ensemble (6) formé par les dents (4) en hélice et par leur support (5) n'est pas solidaire de l'extrémité inférieure du manche, mais est monté mobile relativement à l'extrémité inférieure (10) du manche (1) par l'intermédiaire d'une liaison de type hélicoïdal (11,14), apte à transformer un mouvement linéaire du manche (1) en un mouvement rotatif des dents (4) autour de l'axe géométrique (7) du manche (1), la partie inférieure du manche (1) étant pourvue d'au moins un élément transversal (3) prévu pour la pose d'un pied afin d'enfoncer l'outil dans le sol. 2. Outil de jardinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison hélicoïdale (11,14) réalisée entre la partie inférieure du manche (1) et le support (5) des dents (4) est réversible, de telle sorte que les dents (4) reprennent d'elles-mêmes leur position initiale lorsque l'outil est retiré du sol. 3. Outil de jardinage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure (10) du manche (1) comporte au moins une rainure hélicoïdale (11), tandis que le support (5) des dents (4) est prolongé, vers le haut, par un manchon (12) à l'intérieur duquel est prévu au moins un organe (14) coopérant avec la rainure hélicoïdale (11). 4. Outil de jardinage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rainure hélicoïdale (11) est de section semi-circulaire, tandis que ledit organe est une bille (14) positionnée dans le manchon (12) et engagée de façon roulante dans la rainure hélicoïdale (11). 5. Outil de jardinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la liaison hélicoïdale (11,14) entre le manche (1) et les dents (4) est telle que l'amplitude de rotation des dents (4) possède une valeur pouvant aller jusqu'à 2500, cette amplitude étant par exemple de 1800. 6. Outil de jardinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la relation entre les caractéristiques de la liaison hélicoïdale (11,14) entre le manche (1) et les dents (4), d'une part, et le pas d'hélice des dents (4), d'autre part, est telle qu'à chaque actionnement de l'outil, les dents (4) pénètrent dans le sol sur pratiquement toute leur longueur. 7. Outil de jardinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément transversal prévu pour la pose du pied est une traverse horizontale (3) fixée latéralement à la base du manche (1), dans le même plan que la barre transversale (2) prévue à la partie supérieure du manche (1). 8. Outil de jardinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'en projection sur un plan horizontal, l'angle (a) formé entre la base de chaque dent (4) et sa pointe (8), mesuré par rapport à l'axe (7) du manche (1), n'excède pas 50 à 55 . 9. Outil de jardinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque dent (4) comporte, au-dessus de sa pointe (8), un ergot (9) dirigé vers le haut.