Brevet FR2744874A1 — publié le 19970822

MACHINE POUR LE RAMASSAGE DE PRODUITS PLANTES EN TERRE. L'invention se rattache au secteur technique du matériel agricole, notamment pour la récolte mécanique des betteraves sans pour cela exclure d'autres produits. Actuellement, la récolte s'effectue essentiellement en deux étapes successives, dont l'une consiste à enlever les feuilles que présentent les produits enterrés, tandis que l'autre consiste à arracher les produits. Ces opérations s'effectuent d'une manière automatique au moyen de deux machines ou bien au moyen d'une machine intégrant les éléments nécessaires à effectuer ces deux opérations. En ce qui concerne l'opération d'effeuillage, les machines utilisées mettent en oeuvre essentiellement un rotor conformé pour broyer les feuilles et les envoyer dans une vis sans fin qui les dirige en direction d'un éparpilleur pour les projeter sur une zone du champ déjà récoltée. Le rotor a une forme générale cylindrique et présente périphériquement une pluralité de couteaux profilés montés sur des axes eux-mêmes supportés par des pattes disposées par paires en quinconce sur l'ensemble du cylindre. Comme indiqué, sous l'effet de l'entraînement en rotation du rotor cylindrique, les couteaux vont broyer les feuilles. Le rotor est monté en combinaison avec la vis sans fin dont la fonction est d'acheminer les feuilles broyées par les couteaux, en direction d'un appareil conformé pour les éparpiller. Il apparaît donc que cette opération de découpe des feuilles nécessite essentiellement trois dispositifs, à savoir le rotor cylindrique de découpage, la vis sans fin d'acheminement et l'éparpilleur pour évacuer les feuilles préalablement découpées. Il en résulte une conception relativement complexe de la machine et par conséquent un prix de revient élevé. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients d'une manière simple, sûre efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir réaliser le découpage des feuilles et leur évacuation automatique au moyen d'un seul organe. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point une machine pour le ramassage de produits plantés en terre du type de celles comprenant un bâti support monté sur des organes de roulement pour être déplacé par rapport aux produits, ledit bâti étant équipé transversalement d'un ensemble de coupe des parties débordantes des produits, notamment les feuilles. Selon l'invention, compte-tenu du problème à résoudre, l'ensemble de coupe comprend, logé dans un carter ouvert, un rotor tronconique entraîné positivement en rotation et équipé périphériquement d'une pluralité de couteaux profilés disposés d'une manière hélicoïdale sur au moins une ligne, le sens de l'hélice étant déterminé pour diriger, sous l'effet de l'entrainement en rotation du rotor, les parties coupées du produit en direction du petit diamètre dudit rotor en vue de leur évacuation latérale concomitante. Le problème posé est avantageusement résolu par les caractéristiques suivantes - les couteaux sont disposés selon trois hélices décalées angulairement de 1200. - chaque couteau est monté sur un axe fixé entre deux plaques entretoises rendues solidaires du rotor selon la direction définie par les hélices. - les différents couteaux sont tous identiques, les plaques entretoises étant de longueur progressivement croissante en direction du petit diamètre du rotor, de sorte que la partie active desdits couteaux de chaque ligne en hélice est située dans un même plan horizontal parallèle à l'axe d'entraînement du rotor. - le pas de l'hélice est très sensiblement égal à la longueur du rotor. Les caractéristiques de la machine telle que définie peuvent avantageusement être combinées avec un ensemble conformé pour permettre l'arrachage de produits plantés. Généralement, cette opération d'arrachage s'effectue, selon l'état de la technique, au moyen d'une pluralité de paires ou groupes d'étançons profilés équipés en bout d'un soc. Les différentes paires d'étançons sont articulées avec capacité de déplacements angulaires limités sur une partie du bâti de la machine. Chaque ensemble socs/étançons coopère avec un système excentriquemaneton pour être soumis à un effet vibratoire afin de faciliter l'arrachage. De tels systèmes nécessitent des moyens de mise en oeuvre importants et relativement fragiles les rendant délicats d'utilisation compte tenu des conditions de travail dans lesquelles évolue le matériel. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de simplifier la commande de vibration des socs et de faciliter la fonction d'arrachage en tant que telle. Pour résoudre un tel problème, chaque paire ou groupes d'étançons est apte à coopérer séparément ou en combinaison, sous l'effet de leur basculement angulaire correspondant au sens de déplacement de la machine en position d'arrachage, avec au moins un système de percussion pour soumettre chacun des socs relatifs à chaque groupe à une succession de chocs. Pour résoudre le problème posé de soumettre chacun des socs à une succession de chocs, le système de percussion est constitué par au moins un bloc percuteur comprenant un ensemble de crabots immergés dans un bain d'huile et commandés hydrauliquement, l'une des parties du bloc étant apte à prendre appui sur une partie de l'étançon, le bloc étant solidaire d'une partie fixe du bâti. Pour résoudre le problème posé de faciliter l'extraction du produit, chaque étançon présente des agencements pour amener de l'eau sous haute pression au niveau de la partie enterrée du soc correspondant pour le lubrifier en vue de faciliter l'arrachage. Les agencements sont constitués par une conduite externe qui, au niveau du soc, est intégrée dans son épaisseur pour être reliée à une buse débouchant du côté de la face interne de chaque paire d'étançons. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention, notamment dans le cas où le produit à arracher est constitué par une betterave, est de pouvoir étêter le produit préalablement à l'opération d'arrachage en tant que telle. Un tel problème est résolu en ce qu'entre chaque étançon d'une même paire, est disposé un fil de coupe apte à scalper le produit à arracher au fur et à mesure de l'avance de la machine. Le fil de coupe est tendu au bout d'un patin profilé d'appui disposé entre les étançons d'une même paire en aval de ces derniers par rapport au sens de déplacement, ledit patin étant articulé en bout d'un bras support solidaire d'une partie du bâti. Avantageusement, la machine intègre successivement un ensemble de coupe disposé à l'avant pour le ramassage d'une partie des produits et un ensemble d'arrachage desdits produits disposé sensiblement parallèlement audit ensemble de coupe et derrière ce dernier, chacun des ensembles étant réalisé selon les caractéristiques précédemment définies. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue à caractère schématique d'une machine équipée d'un ensemble de coupe disposé à l'avant pour le ramassage des produits, suivi d'un ensemble d'arrachage desdits produits. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale considérée selon la ligne 2.2 de la figure 1, montrant le principe de l'effeuillage au moyen du rotor tronconique avec une seule ligne de couteaux représentés non hélicoïdale ment pour la clarté du dessin. La figure 3 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 3.3 de la figure 2 avec trois lignes équidistantes de couteaux. La figure 4 est une vue schématique illustrant le principe des trois lignes de couteaux positionnés en hélice. La figure 5 est une vue en perspective d'une partie de l'ensemble d'arrachage. Les figures 6, 7 et 8 sont des vues à caractère schématique montrant le principe de coupe et d'arrachage selon les caractéristiques de l'invention. Comme indiqué, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la récolte des betteraves ou produits similaires. Notamment, l'invention concerne une machine automotrice comportant en combinaison, d'une part, un ensemble d'effeuillage (E) des produits et, d'autre part, un ensemble de scalpage et d'arrachage (El) des produits enterrés après les avoir effeuillés. Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, on n'exclut pas de réaliser les deux ensembles d'une manière séparée, c'est-à-dire de les adapter sur deux machines distinctes réalisant chacune la fonction spécifique de l'ensemble considéré. D'une manière connue, la machine présente un châssis (C) monté sur des roues auto-motrices (R). L'ensemble d'effeuillage (E) est disposé à l'avant de la machine et est conformé pour enlever les feuilles (F) des produits (P) enterrés et disposés en ligne. Cet ensemble (E) comprend un rotor (1) présentant longitudinalement une conicité (la) de l'ordre de 10 . Ce rotor est entrainé positivement en rotation par tous moyens connus et appropriés à environ 1000 tours/mn. La longueur de ce rotor tronconique (1) est d'environ 3 mètres. Il va de soi que ces différentes valeurs numériques sont données à titre indicatif, et ne doivent pas être considérées comme limitatives. Selon une autre caractéristique, le rotor (1) est équipé périphériquement d'une pluralité de couteaux profilés (2) disposés de manière hélicoïdale sur au moins une ligne. Le sens de l'hélice est déterminé pour diriger, sous l'effet de l'entrainement en rotation du rotor, les feuilles (F) en direction du petit diamètre (lb) dudit rotor (1) en vue de leur évacuation latérale concomitante. Avantageusement et comme le montrent les figures 1 et 3, les couteaux (2) sont disposés selon trois hélices (a) (b) (c) décalées angulairement de 1200 (figure 4). Chaque couteau (2) présente un profil longitudinal courbe pour faire office de pelle, en ayant pour fonction, simultanément à l'action de coupe, de ramener les feuilles coupées en direction du corps du rotor tronconique (1). Ces couteaux (2) demeurent réalisés à la façon connue et sont par exemple du type de ceux commercialisés par la société MATROT sous la référence EF1057. Chaque couteau (2) est fixé sur un axe (3) monté entre deux plaques entretoises (4) et (5). Les plaques entretoises (4) et (5) sont disposées par paires et rendues solidaires du rotor (1) selon la direction définie par les hélices (a) (b) (c). Les différents couteaux (2) sont tous identiques en formes et dimensions. Par contre, les différentes plaques entretoises sont, par paire, de longueur progressivement croissante, en direction du petit diamètre du rotor tronconique (1). Il en résulte que la partie active (2a) des différents couteaux (2) de chacune des lignes en hélice (a) (b) (c) est située dans un même plan horizontal parallèle à l'axe d'entrainement (XX') du rotor (1), comme on le voit figure 2. A noter que le pas de chaque hélice (a) (b) (c) est très sensiblement égal à la longueur du rotor tronconique (1). Bien évidemment, le nombre d'hélices et la longueur du pas, tels que définis, ne doivent pas être considérés comme limitatifs. En effet, la seule contrainte à respecter est de disposer, dans les conditions indiquées, l'ensemble des couteaux (2) d'une manière hélicoïdale, pour permettre, sous l'effet de l'entrainement en rotation du rotor tronconique (1), de diriger les produits coupés en direction du petit diamètre du rotor, à la façon d'une vis d'Archimède. L'ensemble du rotor tronconique (1), avec les couteaux (2), est logé dans un carter (6) ouvert à son extrémité inférieure (6a), pour permettre le débordement les lames des couteaux (2). De même, ce carter (6) présente une ouverture latérale (6b) pour l'évacuation des produits coupés, au fur et à mesure de l'avance de la machine. Le rotor tronconique (1) présente par ailleurs tout agencement au niveau notamment de son arbre (il), pour son montage et son entrainement en rotation, à l'intérieur du carter (6).L'ensemble (E) tel que défini, notamment le carter (6), est en appui au sol, par l'intermédiaire notamment de roues de jauge (7), réglables en hauteur, pour faire varier d'une manière correspondante, la partie active de coupe (2a) des couteaux (2), par rapport au sol, pour régler, de manière concomitante, la hauteur de coupe par rapport aux produits (P) à effeuiller. On rappelle que cet ensemble (E) peut être indépendant et autonome ou bien être intégré dans une machine auto-motrice équipée d'un ensemble (El) conformé pour l'arrachage des produits enterrés (P). A cet égard, suivant une autre caractéristique importante de l'invention, l'ensemble (El) est équipé d'une pluralité de paires d'étançons (8) et (9) profilés équipés en bout d'un soc (10) et (11) (figure 5). D'une manière connue, les différentes paires d'étançons sont disposées en alignement et articulées avec capacité de déplacement angulaire limité sur une partie d'un bâti (12). Notamment, chacun des étançons est profilé longitudinalement et transversalement. L'articulation des étançons (8) et (9) sur la partie correspondante du bâti peut s'effectuer par paires par tous moyens connus et appropriés. Les différents groupes d'étançons peuvent être alignés ou décalés l'un par rapport à l'autre. Selon une caractéristique importante de l'invention, chaque paire ou groupe d'étançons (8) et (9) coopère séparemment ou en combinaison, sous l'effet d'un basculement angulaire correspondant au sens de déplacement de la machine en position d'arrachage, avec au moins un système de percussion (13) pour soumettre chaque groupe (8) et (9) à une succession de chocs. Le système de percussion (13) est constitué par au moins un bloc percuteur comprenant un ensemble de crabots immergés dans un bain d'huile pour être commandés hydrauliquement en relation avec le circuit de commande qui équipe, d'origine, la machine. D'une manière avantageuse, mais qui ne doit cependant pas être considérée comme limitative, chaque groupe d'étançons coopère avec un bloc percuteur (13). Chaque bloc percuteur (13) est fixé sur une partie fixe du bâti où sont articulés les différents groupes d'étançons (8) et (9). La fixation des blocs percuteurs s'effectue avantageusement en interposant des silentblocs. Le bloc (13) présente une partie débordante (13c) apte à coopérer avec une partie (14) que présente le groupe d'étançons correspondant. Les parties (13c) et (14) sont conformées pour être mises en contact sous l'effet de basculement du groupe d'étançons, correspondant à l'arrachage du produit enterré. Selon une autre caractéristique, chaque groupe d'étançons (8) et (9) présente des agencements pour amener de l'eau sous haute pression, au niveau de la partie enterrée des socs correspondant (10) et (11), afin de les lubrifier pour faciliter l'arrachage. Dans ce but, chacun des étançons (8) et (9) présente une conduite externe (15) qui, au niveau des socs correspondant (10) et (11), est intégrée dans leur épaisseur pour être reliée à une buse (16) débouchant du côté de la face interne (10a) et (1 la) de chaque soc. L'eau est amenée sous haute pression dans les conduites (15) par tous moyens connus et appropriés (figure 5). Enfin, suivant une autre caractéristique, un autre problème que se propose de résoudre l'invention, est d'assurer simultanément à l'arrachage des produits leur décallotage, ou plus exactement leur scalpage, cette opération intervenant après l'effeuillage. Dans ce but, et comme le montre notamment la figure 5, entre les deux étançons (8) et (9) de chaque groupe, est monté, d'une manière fixe, un patin d'appui profilé au sol (17). Ce patin (17) est fixé d'une manière indépendante des étançons. Par exemple, chaque patin peut être fixé avec capacité d'articulation en bout d'un bras support (18) solidaire d'une partie du bâti de la machine. Chaque patin (17) n'est pas tranchant et est profilé en (17a) très sensiblement à la façon d'une spatule. Ce patin fait office de jauge et présente, au delà de sa partie profilée courbe (17a), un fil coupant (19). Par exemple, ce fil (19) est fixé entre deux pattes (17b) fixées latéralement en bout de la partie profilée du patin (17) avec capacité de réglage en hauteur. Le patin (17) est disposé en aval du groupe d'étançons correspondant, c'est-à-dire devant ces derniers, en considérant le sens d'avancement (17) de la machine, pour l'arrachage des produits enterrés. Le profil courbe (17a), équipé du fil coupant (19) disposé transversalement au sens de déplacement (F), est orienté angulairement vers l'arrière. Le fil de coupe (19) est avantageusement constitué par un fil de lame de scie de section ronde de très faible diamètre. A noter que la partie arrière de la machine notamment, peut être équipée d'un dispositif conformé pour permettre de diriger et d'évacuer les produits arrachés dans une trémie de stockage par exemple. Le fonctionnement de la machine, selon l'invention, est illustré aux figures schématiques 6, 7 et 8. Dans l'exemple illustré, la machine intègre successivement l'ensemble de coupe (E), disposé à l'avant pour le ramassage d'une partie des produits, notamment pour leur effeuillage et l'ensemble d'arrachage (El) desdits produits qui est disposé parallèlement à l'ensemble de coupe précité (E) et derrière ce dernier. L'ensemble (E) est, de manière connue, réglé en hauteur par rapport au sol, pour mettre en correspondance la partie active de coupe (2a) avec les parties à effeuiller des produits (P). Le rotor tronconique (1) est entrainé en rotation selon le sens de la flèche (F1), de sorte que les couteaux profilés (2) disposés en hélice, assurent la coupe des feuilles des produits disposés en ligne. Compte-tenu du profil des couteaux (2), les feuilles, sous l'effet de rotation du rotor tronconique (1), sont rabattues contre les génératrices de ce dernier et dirigées en direction du petit diamètre dudit rotor (1), compte-tenu de l'implantation hélicoïdale de l'ensemble des couteaux faisant ainsi office de vis sans fin. Eu égard au profil tronconique du rotor (1) et de l'effet vis sans fin, résultant du positionnement hélicoïdal des couteaux (2), les feuilles sont évacuées par l'ouverture latérale (6b) du carter (6) située du côté du petit diamètre. Après avoir été effeuillés, comme indiqué, les différents produits (P) sont soumis à l'action de l'ensemble d'arrachage (ex). Les patins (17), au fur et à mesure de l'avance (A) de la machine, prennent appui sur la tête ou collet des produits enterrés et glissent sur ces derniers, en provoquant, de manière simultanée, l'étêtage du produit, sous l'action du fil de coupe (19). A noter que le montage articulé de chacun des patins, en bout des bras (18b) permet de s'adapter aux écarts dimensionnels des produits au niveau de la hauteur de dépassement de leur tête. Les différents groupes d'étançons qui se trouvent alignés avec les produits (P), de sorte que chaque ligne de produits se trouve entre les deux étançons (8) et (9) d'un même groupe, sont enfoncés dans la terre, pour provoquer l'arrachage desdits produits, sous l'effet du profil des socs (10) et (11). En effet, après enfoncement dans la terre des étançons, sous l'effet d'avancement de la machine et de la force de réaction résultant de la résistance provoquée par le sol, chaque groupe d'étançons à tendance à basculer selon la flèche (F2), provoquant leur mise en contact avec le bloc percuteur correspondant (13). L'eau, envoyée sous haute pression au niveau de la partie active de chaque soc (10) et (11) facilite l'arrachage des produits. Le montage des ensembles (E) et (El) par rapport à l'ensemble du bâti de la machine, ainsi que les différents moyens de commande de ces derniers, ne sont pas décrits en détail étant donné qu'ils ne font pas partie de l'objet spécifique de l'invention et peuvent présenter différentes formes d'exécution parfaitement connues pour un homme du métier. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle - la simplicité de commande au niveau des socs d'arrachage, en supprimant le système excentrique et maneton, - l'effet lubrifiant obtenu au niveau de chaque soc, - l'efficacité de la coupe, après effeuillage des produits enterrés, - la simplicité de mise en oeuvre des moyens d'effeuillage, en supprimant notamment l'emploi d'une vis sans fin et d'un éparpilleur, - la possibilité d'intégrer l'ensemble de coupe et l'ensemble d'arrachage sur une même machine ou de les adapter sur deux machines indépendantes. Les caractéristiques de l'invention telle que définie, notamment au niveau de la conception du rotor tronconique, peuvent également s'appliquer pour l'entretien des espaces verts (coupe de l'herbe, ramassage des feuilles...). REVENDICATIONS 1/ Machine pour le ramassage de produits plantés en terre comprenant un bâti support monté sur des organes de roulement pour être déplacés par rapport aux produits, ledit bâti étant équipé transversalement d'un ensemble (E) de coupe des parties débordantes des produits, notamment les feuilles, caractérisée en ce que l'ensemble de coupe (E) comprend, logé dans un carter ouvert (6), un rotor tronconique (1) entraîné positivement en rotation et équipé périphériquement d'une pluralité de couteaux profilés (2) disposés d'une manière hélicoïdale sur au moins une ligne, le sens de l'hélice étant déterminé pour diriger sous l'effet de l'entrainement en rotation du rotor (1) les parties coupées du produit en direction du petit diamètre (lb) dudit rotor (1) en vue de leur évacuation latérale concomitante. 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les couteaux (2) sont disposés selon trois hélices (a) (b) (c) décalées angulairement de 1200. 3/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque couteau (2) est monté sur un axe (3) fixé entre deux plaques entretoises (4) et (5) rendues solidaires du rotor selon la direction définie par les hélices (a) (b) (c). 4/ Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les différents couteaux (2) sont tous identiques, les plaques entretoises (4) et (5) étant de longueur progressivement croissante en direction du petit diamètre du rotor, de sorte que la partie active (2a) desdits couteaux de chaque ligne en hélice (a) (b) (c) est située dans un même plan horizontal parallèle à l'axe d'entraînement (XX') du rotor (1). 5/ Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le pas de l'hélice (a) (b) (c) est très sensiblement égal à la longueur du rotor (1). 6/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, équipée d'un ensemble d'arrachage (El) des produits plantés au moyen d'une pluralité de paires d'etançons (8) et (9) profilés équipés en bout de socs (10) et (11) et articulés avec capacité de déplacement angulaire limité sur une partie du bâti en étant disposés en alignement, caractérisée en ce que chaque paire d'étançons (8) et (9) est apte à coopérer séparément ou en combinaison, sous l'effet de leur basculement angulaire correspondant au sens de déplacement de la machine en position d'arrachage, avec au moins un système de percussion (13) pour soumettre chacun desdits socs (10) et (11) à une succession de chocs. 7/ Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le système de percussion est constitué par au moins un bloc percuteur (13) comprenant un ensemble de crabots immergés dans un bain d'huile et commandés hydrauliquement, l'une des parties (13c) du bloc (13) étant apte à prendre appui sur une partie (14) de l'étançon, le bloc (13) étant solidaire d'une partie fixe du bâti par l'intermédiaire de silentblocs. 8/ Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque étançon (8) (9) présente des agencements pour amener de l'eau sous haute pression au niveau de la partie enterrée du soc correspondant (10) (11) pour le lubrifier en vue de faciliter l'arrachage. 9/ Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les agencements sont constitués par une conduite externe (15) qui, au niveau du soc, est intégrée dans son épaisseur pour être reliée à une buse (16) débouchant du côté de la face interne de chaque paire d'étançons (8) (9). 10/ Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'entre chaque étançon d'une même paire, est disposé un fil de coupe (19) apte à scalper le produit à arracher au fur et à mesure de l'avance de la machine. 11/ Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le fil de coupe (19) est tendu au bout d'un patin d'appui profilé (17) disposé entre les étançons (8) et (9) d'une même paire en aval de ces derniers par rapport au sens de déplacement, ledit patin (17) étant articulé en bout d'un bras support (18) solidaire d'une partie du bâti. 12/ Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle intègre successivement un ensemble de coupe (E) disposé à l'avant pour le ramassage d'une partie des produits et un ensemble d'arrachage (El) desdits produits disposés sensiblement parallèlement audit ensemble de coupe (1) et derrière ce dernier.