Brevet FR2742021A1 — publié le 19970613

La présente invention concerne un rotor denté destiné à équiper un dispositif de travail du sol sans retournement, ainsi que des dents prévues pour équiper un tel rotor. L'invention s'applique notamment à l'opération de semis sur travail superficiel. Un dispositif de travail du sol sans retournement est essentiellement conçu pour réaliser successivement le décompactage, I'ameublissement superficiel et le brassage du sol, lors de l'opération de semis. Un tel dispositif, décrit dans le brevet européen EP-A-333 150, est essentiellement constitué de trois instruments de travail du sol. Un premier instrument, constitué de socs de décompactage, est monté à l'avant du dispositif. Ces socs sont prévus pour intervenir au niveau de la couche arable et à la dizaine de centimètres inférieurs. ns visent principalement à réduire le tassement du sol provoqué par le passage des roues du véhicule tractant ledit dispositif. Un second instrument, constitué d'un rotor à dents piocheuses, est prévu pour ameublir la couche superficielle du sol et réaliser le brassage de la terre et des résidus végétaux, pour recouvrir les graines semées d'un lit de terre idéal. Ce rotor, qui agit en aval des socs de décompactage, est constitué d'un arbre horizontal sur lequel sont fixées des dents courbées. Ces dents sont montées de manière orthoradiale sur ledit arbre et elles sont positionnées pour attaquer le sol verticalement par leur pointe. Un troisième instrument, situé à l'arrière du dispositif et constitué d'un rouleau dentelé connu sous le nom "packer", sert d'appui au sol pour limiter la profondeur de travail des deux instruments précités, d'une part, et il aplanit la surface du sol, d'autre part. Ce rouleau est constitué d'un cylindre autour duquel sont soudées des rangées de dents inclinées. Les dents piocheuses dont sont pourvus les rotors connus ont une forme effilée et tranchante, prévue pour pouvoir pénétrer des sols de consistance dure. La partie travaillante de chacune de ces dents est constituée d'une arête tranchante et de ladite pointe, laquelle se situe dans le prolongement de ladite arête. Or, on a pu observer que du fait des éléments de résistance présents à la surface du sol, tels que du sable ou des cailloux, la pointe et l'arête de ces dents, très fine, s'use rapidement. Un inconvénient majeur d'un rotor connu réside donc dans le phénomène d'usure des dents l'équipant. n en découle que le rotor doit être fréquemment abaissé d'une hauteur proportionnelle à l'usure des dents, en sorte que les dents usées puissent à nouveau brasser le sol. Cet abaissement du rotor est réalisé par le réglage de la hauteur de pieds montés à l'avant du châssis et respectivement pourvus à leur extrémité inférieure de disques latéraux, lesquels sont prévus pour reposer sur le sol. Et comme cet abaissement progressif du rotor a pour conséquence l'accumulation croissante de terre et de résidus au voisinage de la paroi verticale du châssis entourant le rotor, il s'ensuit des risques sérieux de bourrage du rotor. Un autre inconvénient réside dans le fait que, lorsque les dents sont usées, la quantité de terre projetée est faible, ce qui oblige à augmenter la vitesse de rotation du rotor. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, en proposant un rotor denté destiné à équiper un dispositif de travail du sol sans retournement, dont la structure des dents soit telle que lesdites dents s'usent moins rapidement. A cet effet, un tel rotor est caractérisé en ce que chaque dent comporte dans sa partie travaillante une plaquette carburée. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'extrémité travaillante de chaque dent présente une forme rectangulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite plaquette carburée s'étend sur toute la largeur de la partie travaillante de chaque dent. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite plaquette carburée est brasée sur une embase, ladite embase étant soudée sur chaque dent. Selon une autre caractéristique de l'invention, la face supérieure de ladite plaquette forme un angle obtus avec le rayon de l'arbre horizontal du rotor passant par la partie médiane d'une bride, sur laquelle est fixée une dent. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lequels: la Fig. 1 est une vue latérale simplifiée d'un dispositif de travail du sol incluant un rotor selon l'invention, la Fig. 2a est une vue latérale d'un type de dent connue montée sur l'arbre d'un rotor, la Fig. 2b est une vue de dessous de la dent de la Fig. 2a, la Fig. 3a est une vue latérale d'un type de dent selon l'invention montée sur le même arbre, et la Fig. 3b est une vue de dessous de la dent de la Fig. 3a. Le dispositif 1 de travail du sol 10 représenté schématiquement à la Fig. I est prévu pour être monté à l'arrière d'un véhicule tracteur par un système d'attelage 20, qui est classiquement du type à trois points. Ce dispositif 1 est essentiellement constitué d'un châssis 30, sur lequel sont montés des instruments 40, 50 et 60 de traitement du sol 10. A l'avant du dispositif 1 par rapport au sens de la marche, indiqué par une flèche A, sont disposés plusieurs socs 40 (un seul est représenté) permettant de réduire le compactage du sol 10 consécutivement au passage du véhicule tracteur. Un rotor 50 d'ameublissement et de brassage du sol 10 est monté en aval des socs 40 sur des paliers (non représentés), eux-mêmes montés sur le châssis 30. Le rotor 50, à axe de rotation horizontal 51, est constitué d'un arbre 52 sur lequel sont montées à intervalles réguliers des dents piocheuses 100 en acier forgé. Le rotor 50 est entraîné en rotation dans le sens d'avancement des roues du véhicule tracteur par une prise de force 56 dont est pourvu ledit véhicule, et par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse mécanique 57, à laquelle est relié un système de transmission du mouvement approprié 58. La boîte de vitesse 57 permet d'adapter la vitesse de rotation du rotor 50 en fonction de la consistance du sol 10. Les dents 100 sont boulonnées à des brides 59 qui sont soudées sur le contour de l'arbre 52.Le rotor 50 travaille en coordination avec des volets régulateurs 200 du flux de terre (un seul est représenté), qui sont montés pivotants derrière ledit rotor 50. Le dispositif 1 comporte encore à l'arrière desdits volets 200 un rouleau dentelé 60 connu sous le nom "packer", prévu pour limiter l'enfoncement des socs 40 et du rotor 50 et pour aplanir le lit de terre généré par le rotor 50. La profondeur de travail d'un tel rouleau 60 peut être réglée à l'aide d'un système de bras 65 respectivement pourvus de volants 66 à leurs extrémités supérieures. De plus, un semoir (non représenté) est généralement monté à l'arrière du rotor 50 sur le châssis 30. Le travail du sol 10 décrit précédemment et le semis peuvent être réalisés en un seul passage, le semis s'effectuant alors à la volée. Les graines sont placées sur le fond du travail réalisé par le rotor 50, et elles sont ultérieurement recouvertes par la terre et les végétaux brassés un peu plus loin par le rotor 50. On a représenté aux Figs. 2a et 2b une dent 55 connue prévue pour être montée sur l'arbre 52 d'un rotor 50. Cette dent 55 est constituée d'une partie arrière 55a, de largeur constante, et d'une partie avant 55b, effilée. Ladite partie arrière 55a comporte des trous transversaux 55aa de forme cylindrique respectivement prévus pour recevoir des boulons de fixation 55ab (voir Fig. 2a) sur chaque bride 56 de l'arbre 52 du rotor 50. Ladite partie avant 55b, ou partie travaillante de la dent, comporte une arête longitudinale tranchante 55ba de très faible largeur. L'expérience a montré que la pointe et une partie de l'arête tranchante 55ba de la dent 55 disparaissent après une utilisation prolongée. La longueur de la dent 55 étant ainsi diminuée de plusieurs centimètres, l'agriculteur doit procéder à intervalles de temps réguliers à des réglages du niveau d'enfoncement du rotor 50, afin de maintenir constant le flux de terre et de résidus végétaux projetés en arrière par le rotor 50. Il effectue ces réglages en diminuant notamment la hauteur de pieds à l'extrémité inférieure desquels sont respectivement fixés des disques latéraux, lesdits pieds étant montés solidaires de la partie avant du châssis 30, de manière que l'arbre 52 du rotor 50 soit davantage enfoncé dans le sol 10. L'agriculteur peut également choisir de réparer chaque dent 55 par soudage de la partie manquante.Ces deux alternatives occasionnent des pertes de temps et des coûts d'entretien élevés. On a représenté aux Figs. 3a et 3b une dent 100 selon l'invention prévue pour être montée sur la même arbre 52 du rotor 50. La partie arrière 110 de cette dent 100, similaire à celle d'une dent 55 connue, comporte des trous transversaux 110a identiques aux trous 55aa, de telle sorte que chaque dent 100 peut être fixée sur une bride 59 de l'arbre 52 du rotor 50 par des boulons 1 lob. Chaque dent 100 est montée de manière orthoradiale par rapport à l'arbre 52 du rotor 50, c'est-à-dire tangentiellement par rapport à la périphérie cylindrique dudit arbre 52. Quant à sa partie avant 120, elle n'est pas effilée et présente au contraire une largeur croissante au tùr et à mesure qu'on s'éloigne de la partie arrière 110, cette largeur devenant constante à proximité de l'extrémité avant 130 de la dent 100.Ladite extrémité avant 130, de forme rectangulaire et plate, est donc sensiblement perpendiculaire aux faces latérales 140 de la dent. De plus, la partie avant 120 d'une telle dent 100 présente sur sa partie travaillante un renfoncement d'extrémité 150 de forme rectangulaire, sur toute la largeur de la dent 100. Ce renfoncement 150 fait apparaître une marche 151 et une première contre-marche 152 perpendiculaire à ladite marche 151, ladite marche 151 étant prolongée vers l'avant de la dent 100 par une seconde contre-marche constituée par l'extrémité avant 130 de la dent 100. Ladite première contre-marche 152 est perpendiculaire à la ligne de pente située juste en retrait du renfoncement 150. La marche 151 est prévue pour recevoir une pastille métallique 160 dont les dimensions sont égales à celles du renfoncement 150. Cette pastille 160 est constituée d'une plaquette de carbure 161 brasée sur une embase d'acier 162, elle-même soudée sur la marche 151 dudit enfoncement 150.Cette plaquette carburée 161, située dans la partie travaillante de la dent 100, va éclater la surface du sol 10 lors de la rotation du rotor 50. On obtient ladite pastille 160 de la façon suivante. On usine d'abord une pièce parallélépipédique d'acier destinée à constituer l'embase 162, de manière qu'elle présente sur sa largeur un renfoncement d'extrémité 1 62a similaire au précédent, à la différence que la contre-marche 162aa dudit renfoncement 162a forme un angle aigu avec la face usinée de embase 162. Par conséquent, la marche 162ab dudit renforcement 162a forme un angle rentrant avec la face usinée de l'embase 162. Puis on brase ladite plaquette de carbure 161 sur la marche 162ab du renfoncement 1 62a de l'embase 162. La pastille métallique 160 soudée sur la dent 100 est finalement telle que la face supérieure de la plaquette carburée 161 forme un angle obtus avec le rayon de l'arbre 52 du rotor 50 passant par la partie médiane de la bride 56 sur laquelle est fixée une dent 100. Ainsi, lorsque l'extrémité avant 130 de la dent 100 attaque le sol, ladite dent 100 se trouvant dans une position verticale, la plaquette 161 fait face à l'arrière du dispositif 1 avec un angle obtus par rapport à l'horizontale. Lors de la rotation du rotor denté 50, c'est la partie travaillante de la dent 100 et plus particulièrement son extrémité avant 130, pourvue de la plaquette en carbure 161, qui est la plus sujette à l'usure du sol 10. Or, l'expérience a montré qu'au bout d'un temps d'utilisation donné des dents 100, ces dernières sont raccourcies d'une longueur trois à quatre fois inférieure par rapport à longueur du raccourcissement mesurée pour des dents 55 connues au terme du même laps de temps, ceci grâce à la présence de ladite plaquette 161 sur chaque dent 100. Cette dernière permet donc de retarder notablement le moment de la réparation ou du remplacement des dents 100, et d'abaisser ainsi les coûts de maintenance du matériel. n découle également de cette meilleure résistance à l'usure que le châssis 30 du dispositif 1 de travail du sol 10 n'a pas à être abaissé aussi fréquemment que par le passé pour que les dents 100 usées puissent à nouveau brasser le sol 10. On peut ainsi se passer de l'ensemble constitué par des pieds à hauteur réglable et des disques latéraux, le niveau d'enfoncement du châssis 30 étant seulement déterminé par le rouleau dentelé 60. Les manoeuvres de réglage de la hauteur du châssis 30 sont donc considérablement réduites. Le châssis 30 restant sensiblement à la même hauteur, l'accumulation de terre et de substances végétales entre le rotor 50 et les parois verticales du châssis 30 accumulation susceptible de provoquer des bourrages, devient moins courante que dans l'art antérieur. Il s'ensuit un entretien réduit pour le rotor 50. Par ailleurs, la partie travaillante de la dent 100 étant d'une largeur sensiblement constante et supérieure à celle des dents 55 de l'art antérieur, ladite dent 100 peut projeter une quantité de terre sur les graines semées supérieure à celle que pouvait projeter la dent 55 de forme effilée, pour une vitesse de rotation du rotor 50 donnée. Il est donc possible de diminuer cette vitesse de rotation, pour un flux de terre projeté identique. A titre indicatif, on a pu ainsi passer d'une vitesse de 440 tours/min à une vitesse de 290 tours/min pour des performances identiques. Par conséquent, les moyens d'entraînement 58 du rotor 50 sont moins sollicités. REVENDICATIONS 1) Rotor (50) à dents (100) destiné à équiper un dispositif (1) de travail du sol (10) sans retournement, caractérisé en ce que chaque dent (100) comporte dans sa partie travaillante une plaquette carburée (161). 2) Rotor (50) à dents (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité travaillante (130) de chaque dent (100) présente une forme rectangulaire et plate. 3) Rotor (50) à dents (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite plaquette carburée (161) s'étend sur toute la largeur de la partie travaillante de chaque dent (100). 4) Rotor (50) à dents (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite plaquette carburée (161) est brasée sur une embase (162), ladite embase (162) étant soudée sur chaque dent (100). 5) Rotor (50) à dents (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face supérieure de ladite plaquette (161) forme un angle obtus avec le rayon de l'arbre horizontal (52) du rotor (50) passant par la partie médiane d'une bride (56), sur laquelle est fixée une dent (100). 6) Dent (100) prévue pour être montée sur l'arbre horizontal (52) d'un rotor (50) destiné à équiper un dispositif (1) de travail du sol (10) sans retournement, caractérisée en ce qu'elle est pourvue dans sa partie travaillante d'une plaquette carburée (161). 7) Dent (100) selon la revendication 6, caractérisée en ce que son extrémité travaillante (130) présente une forme rectangulaire. 8) Dent (100) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que ladite plaquette carburée (161) s'étend sur toute la largeur de la partie travaillante de ladite dent (100). 9) Dent (100) selon l'une des revendications 6 å 8, caractérisée en ce que ladite plaquette carburée (161) est brasée sur une embase (162), ladite embase (162) étant soudée sur ladite dent (100). 10) Dent (100) selon la revendication 9, caractérisée en ce que la face supérieure de ladite plaquette (161) forme un angle obtus avec le rayon de l'arbre (52) du rotor (50) passant par la partie médiane d'une bride (56), sur laquelle est fixée ladite dent (100).