Brevet FR2745680A1 — publié le 19970912

DISPOSITIF DE REGENERATION DU SOL La présente invention concerne un dispositif de régénération destiné au traitement de la partie superficielle d'un sol. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine agricole, et notamment dans le traitement des prairies et autres lieux couverts d'une herbe devant être consommée sur place par du bétail. De tout temps, les agriculteurs ont recherché à améliorer la qualité et le rendement de leurs pâtures en raison de l'importance croissante prise par la rationalisation de l'élevage. A l'état naturel, les prairies présentent en effet une surface généralement irrégulière du fait de la nature même du relief qui, dès l'origine, les restreint à ce type d'utilisation, mais également en raison de la présence de bouses, de taupinières et autres rejets d'herbe interdisant à la surface du sol d'être uniforme et plane. On connaît de l'état de la technique un premier type de dispositif destiné à valoriser ce genre de surface. I1 est constitué d'un assemblage de profilés métalliques formant un cadre sur l'avant duquel viennent se visser une pluralité de dents. Dans la pratique, cette extrême simplicité structurelle est proportionnelle à la faiblesse de l'efficacité obtenue. En effet, I'action des dents se limite à un simple grattage en surface. La partie superficielle du sol n'étant pas préalablement travaillée, ces outils ne peuvent pénétrer suffisamment la terre afin de réaliser une véritable scarification et une réelle aération du sol, de nature à provoquer notamment un enracinement en profondeur de l'herbe. On a également imaginé des machines plus complexes comportant plusieurs types d'outils tels que des outils d'arasement, de raclage et/ou de scarification. Ceux-ci peuvent être solidarisés directement sur le bâti support ou montés mobiles verticalement afin de mieux s'adapter au relief; le contact au sol étant garanti dans ce cas précis par des ressorts générant une force d'appui dirigée vers le bas. Cependant, il s'est avéré que de tels dispositifs n'améliorent pas de manière sensible la pousse de l'herbe et par conséquent le rendement global de la prairie. La nature, mais également la forme et la disposition des différents outils dont la mise en oeuvre est effectuée lors du déplacement du bâti, ne permettent qu'une mise à niveau plus ou moins régulière du sol. Les morceaux de terres arrachés par les outils d'arasement sont répartis sans être émiettés par les outils de raclage, avant d'être simplement griffés par la dernière série d'outils sans que la fonction scarification soit convenablement réalisée. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de régénération destiné au traitement de la partie superficielle d'un sol, constitué d'un bâti sur lequel sont montés différents outils dont le mise en oeuvre est réalisée lors du déplacement dudit bâti parallèlement à la surface du sol, lesdits outils étant constitués par des moyens d'arasement, par des moyens de raclage et d'émiettement ainsi que par des moyens de scarification, dispositif de régénération qui permettrait d'éviter les problèmes de l'état de la technique en assurant un traitement efficace du sol, c'est-à-dire capable d'améliorer de manière importante la rapidité de la pousse de l'herbe et le rendement global de la prairie. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce qu'au moins un type d'outils parmi lesdits moyens d'arasement, lesdits moyens de raclage et d'émiettement ainsi que lesdits moyens de scarification, est monté vibrant sur le bâti de manière à pouvoir décrire un mouvement alternatif suivant une direction sensiblement parallèle à celle du déplacement dudit bâti. Ce type de montage permet à l'outil considéré de se mouvoir périodiquement autour d'une position d'équilibre avec une faible amplitude mais une très grande rapidité. L'outil devient alors actif, ce qui accroît considérablement son efficacité pure lors de son utilisation. Selon une particularité de l'invention, cette caractéristique fonctionnelle est atteinte en solidarisant l'outil considéré au bâti par l'intermédiaire d'un moyen de rappel élastique. La liaison non rigide ainsi réalisée autorise le mouvement de va-et-vient de l'outil. L'amplitude de ce déplacement est limitée par des forces de rappel s'opposant au mouvement de l'outil et tendant à le ramener vers sa position d'équilibre. Ces forces, engendrées par la nature intrinsèque du moyen de rappel élastique, sont d'autant plus grandes que l'écart entre la position instantanée et la position d'équilibre de l'outil est important. L'inertie du système conduit donc à la mise en vibration de l'outil dès que celui-ci est décalé par rapport à sa position de repos, comme c'est notamment le cas lorsque son extrémité accroche le sol lors du déplacement du bâti parallèlement à la surface à traiter. Bien entendu, les caractéristiques du mouvement animant chaque outil vibrant sont variables en raison du fait qu'il s'agit d'un mouvement alternatif amorti. Fréquence et amplitude dépendent de nombreux facteurs et principalement de l'élasticité du moyen de rappel, du positionnement de l'outil par rapport à la surface du sol et de la vitesse d'avance du bâti lors de l'utilisation du dispositif de régénération. La trajectoire suivie par l'outil peut quant à elle être linéaire ou très légèrement curviligne suivant la nature et/ou le positionnement du moyen de rappel élastique utilisé. Quelle que soit sa forme précise, cette trajectoire peut être considérée comme sensiblement parallèle à la direction de déplacement du bâti. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, chaque moyen de rappel élastique est constitué par un ressort spiral relié au bâti par son extrémité interne et solidarisé à l'outil considéré par son extrémité externe. Lors de l'utilisation du dispositif de régénération, le bâti est déplacé parallèlement à la surface du sol de manière à mettre en oeuvre les outils dont les parties actives sont au contact direct de ladite surface. Les outils montés vibrant vont alors avoir tendance à s'écarter de leur position d'équilibre durant tout le temps où leurs extrémités respectives accrochent le sol. Dès que ce contact est rompu, pour quelques raisons que ce soient, l'énergie emmagasinée par chaque ressort est restituée sous forme d'une vibration qui va accroître de manière très sensible l'efficacité de l'outil. Celui-ci ne travaille plus passivement contrairement aux outils montés rigides de l'état de la technique. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 est une vue de côté et en perspective d'un dispositif de régénération selon un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 2 représente une vue en perspective des moyens d'arasement ainsi que des moyens de raclage et d'émiettement montés sur le dispositif de régénération illustré à la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective représentant le châssis secondaire central du dispositif de régénération de la figure 1. Les figures 4, 5 et 6 sont des vues de côté illustrant notamment le positionnement des différents outils par rapport aux châssis sur lesquels ils sont montés. Pour des raisons de clarté, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références. De même, seuls les éléments essentiels pour la compréhension de l'invention ont été représentés, et ceci sans respect de l'échelle et de manière schématique. Dans le mode de réalisation particulier illustré à la figure 1, le dispositif de régénération 1 est constitué d'un bâti central 2 sur lequel sont articulés longitudinalement deux bâtis latéraux 2a, 2b présentant une structure similaire à celle dudit bâti central 2, c'est-à-dire composée de deux châssis 3, 3a, 3b et 4, 4a, 4b montés pivotants l'un par rapport à l'autre. Les articulations des deux bâtis latéraux 2a, 2b ainsi que leurs appuis de traction sont équipés respectivement de paliers et de plaques en polyéthylène, de manière à limiter l'usure et le bruit de fonctionnement. Par ailleurs, chaque châssis élémentaire 3, 3a, 3b, 4, 4a, 4b est constitué d'une pluralité de tubes rectangulaires dont l'assemblage est apte à former une structure individuelle rigide mais suffisamment lourde pour permettre l'absorption d'une partie des vibrations qui vont animer les différents outils 20, 30, 40. Le choix de compartimenter le bâti du dispositif de régénération 1, en un bâti central 2 et deux bâtis latéraux 2a, 2b articulés, s'impose dès que la largeur totale de l'ensemble atteint une valeur trop importante. Dans la pratique, cette configuration présente un double avantage : Le premier est de permettre le déplacement sur route du dispositif de régénération 1, en repliant les deux bâtis latéraux 2a, 2b au-dessus du bâti central 2 à l'aide d'un vérin 18, de façon à ne pas dépasser la largeur réglementaire limitée à 2,50 m. Le second avantage réside dans la capacité du dispositif de régénération 1 à pouvoir s'adapter à des terrains particulièrement difficiles. La double articulation des bâtis lui confère en effet une géométrie transversale variable permettant d'épouser au mieux la forme de la surface à traiter, et notamment les parties encaissées. Par ailleurs, le vérin 18 est avantageusement équipé d'un limitateur de débit de manière à permettre une descente lente des deux bâtis latéraux 2a, 2b. Chaque bâti 2, 2a, 2b est composé de deux châssis individuels 3, 4, 3a, 4a, 3b, 4b articulés transversalement l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire de charnières 5. La liaison pivotante existant entre chaque châssis principal 4, 4a, 4b et chaque châssis secondaire 3, 3a, 3b correspondant n'est pas totalement libre puisque des moyens de réglage 6, 6a, 6b sont prévus pour fixer le positionnement relatif des deux types de châssis 3, 3a, 3b et 4, 4a, 4b. Ces moyens de réglage 6, 6a, 6b prennent ici la forme de tendeurs 13, 13a, 13b de type troisième point. Afin de permettre le déplacement du dispositif de régénération 1, les châssis principaux 4, 4a, 4b de chaque bâti 2, 2a, 2b sont dotés de roues 7, pourvues avantageusement de moyens de décrottage destinés à éviter tous risques de blocage par accumulation de terre. Dans ce mode de réalisation particulier de l'invention, le châssis principal 4 central comporte deux roues 7 disposées aux deux extrémités de sa partie frontale alors que chaque châssis principal 4a, 4b n'en présente qu'une, positionnée sur sa partie avant, du côté du bord le plus extérieur. Par ailleurs, la position de chaque roue 7 peut être ajustée individuellement en hauteur grâce à des moyens de réglages 8 spécifiques fonctionnant de manière classique sur le principe de coopération vis-écrou. Cette caractéristique fonctionnelle permet avantageusement de fixer le niveau d'arasage à une valeur déterminée. Afin de pouvoir coopérer avec le moyen de locomotion utilisé, par exemple un tracteur, le dispositif de régénération 1 est pourvu d'un dispositif d'attelage 9 trois points comprenant notamment une barre d'attelage semiautomatique positionnée au niveau du bord avant du châssis principal 4. Audessus de cette barre d'attelage non représentée est positionné un bâti support 10 articulé, de forme triangulaire, à l'extrémité duquel est ménagé le troisième point 11 du dispositif d'attelage 9. De manière particulièrement avantageuse, ce troisième point 11 est amorti par un organe 12 formant ressort, disposé entre l'extrémité supérieure du bâti support 10 et la partie arrière du châssis principal 4, de façon à donner une grande souplesse de traction au dispositif de régénération 1. Les différents outils 20, 30, 40 destinés au traitement de la partie superficielle du sol sont répartis régulièrement et dans un ordre déterminé sur le dispositif de régénération 1, afin d'obtenir une véritable combinaison de leur travail respectif. Les moyens d'arasement 20 et les moyens de raclage et d'émiettement 30 sont disposés sur les châssis principaux 4, 4a, 4b tandis que les moyens de scarification 40 sont montés sur les châssis secondaires 3, 3a, 3b. Conformément à la figure 1, les moyens d'arasement 20 sont répartis de manière décalée sur deux rangées parallèles disposées transversalement sur l'avant des châssis principaux 4, 4a, 4b. Ainsi positionnés devant les autres outils 30, 40, les moyens d'arasement 20 peuvent réaliser la première fonction proposée par le dispositif de régénération 1 objet de l'invention, à savoir une coupe franche des différents reliefs présents à la surface du sol, comme par exemple les taupinières, les rejets de vieilles herbes, les bouses séchées ou les têtes de relief. Les moyens de raclage et d'émiettement 30 sont quant à eux positionnés transversalement sur l'arrière des différents châssis principaux 4, 4a, 4b. ns peuvent ainsi poursuivre le travail préalablement effectué par les moyens d'arasement 20 en répartissant uniformément les produits de la coupe et en émiettant le cas échéant ceux qui peuvent l'être. Les moyens de scarification 40 solidaires des châssis secondaires 3, 3a, 3b sont disposés de manière identique aux moyens d'arasement 20, c'està-dire décalés sur deux rangées parallèles. Ainsi positionnés, ils viennent compléter et parachever le travail précédemment accompli par les deux premiers types d'outils 20, 30. Etant montés sur des châssis 3, 3a, 3b articulés, les moyens de scarification 40 sont susceptibles d'être positionnés à des hauteurs variables par rapport au sol et de réaliser par conséquent différentes fonctions. Si les parties actives de ces outils sont simplement mis en appui à la surface du sol, alors l'effet obtenu correspond à un grattage énergique du sol ainsi que des différents produits se trouvant à sa surface. Cette configuration est notamment utilisée pour se débarrasser des lichens et autres mousses. Par contre, si lesdites parties actives sont positionnées en dessous du plan passant par celles des deux autres types d'outils 20, 30, alors les moyens de scarification 40 vont pouvoir pénétrer le sol en profondeur afin de l'aérer, et ainsi réaliser une véritable scarification des racines. Dans un cas extrême, les moyens de scarification 40 peuvent même être mis hors fonction en effectuant le relèvement des différents châssis secondaires 3, 3a, 3b par l'intermédiaire des moyens de réglage 6, 6a, 6b. Cette manoeuvre devient effective lorsque les parties actives desdits moyens de scarification 40 sont situées complètement au-dessus du plan passant par les parties actives des deux autres types d'outils 20, 30. Concrètement, cette opération consiste à visser les différents tendeurs 13, 13a, 13b afin de faire pivoter les châssis secondaires 3, 3a, 3b par rapport aux châssis principaux 4, 4a, 4b correspondant, jusqu'à ce que les moyens de scarification 40 ne soient plus en contact avec le sol, de sorte que seuls les moyens d'arasage 20 et les moyens de raclage et d'émiettement 30 sont opérationnels. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, chaque moyen d'arasement 20 est constitué d'une lame 21 disposée transversalement par rapport au châssis principal 4, 4a, 4b auquel elle est rattachée. Sa partie active se présente sous la forme d'un bord biseauté 22 dirigé en direction du sol suivant un angle voisin de 25 par rapport au plan du châssis. La lame 21 comporte par ailleurs sur sa partie supérieure deux platines de fixation 23, 24 destinées chacune à être solidarisées à l'extrémité externe 51 d'un ressort spiral 50. On peut également observer sur cette figure 2 la forme particulière des moyens de raclage et d'émiettement 30. Chacun d'entre eux est constitué par une plaque 31 au profil transversal non rectiligne, disposée transversalement par rapport au châssis principal 4, 4a, 4b de telle sorte que sa face convexe 32 soit orientée dans le sens d'utilisation du dispositif de régénération 1. Dans le cas présent, le profil transversal non rectiligne de la plaque 31 correspond à une forme en lignes brisées obtenue par un double cintrage longitudinal. Chaque plaque 31 est montée vibrant sur le châssis principal 4, 4a, 4b par l'intermédiaire de trois ressorts spiraux 50 dont les extrémités externes 51 respectives sont réparties régulièrement le long de ladite plaque 31. Comme le montre la figure 3, les châssis secondaires 3, 3a, 3b ne supportent que les moyens de scarification 40 qui, dans ce mode de réalisation préféré de l'invention, sont constitués par des couteaux 41 dont la partie active 42 présente une section en forme de losange, de manière à offrir un profil coupant dans chaque sens de déplacement desdits moyens de scarification 50 lorsque ces derniers sont en vibration. Chaque couteau 41 est fixé à l'extrémité 51 d'un ressort spiral 50 dont l'extrémité interne 52 est solidaire d'une lame support 15 solidarisée transversalement sur le châssis secondaire 3, 3a, 3b considéré. Le tendeur troisième point 13, 13a, 13b, faisant parti des moyens de réglage 6, 6a, 6b destiné à fixer l'écart angulaire entre châssis secondaires 3, 3a, 3b et châssis principaux 4, 4a, 4b, vient se monter à l'extrémité d'une pièce support 16 elle même soutenue par un renfort 17. L'autre extrémité du tendeur 13, 13a, 13b est reliée quant à elle à la partie arrière du châssis principal 4, 4a, 4b correspondant. Son fonctionnement obéissant au principe de coopération vis-écrou, un simple vissage ou dévissage suffit à modifier les positions relatives des deux châssis, et ainsi permet un contrôle de la fonction réalisable par les moyens de scarification 40. De manière particulièrement avantageuse, les ressorts spiraux 50 utilisés pour relier chaque type d'outils 20, 30, 40 au bâti 2, 2a, 2b du dispositif de régénération 1 sont tout identiques. Seul leur nombre differe en fonction précisément du type d'outil à monter vibrant. Dans le cas présent, le montage des moyens d'arasement 20, des moyens de raclage et d'émiettement 30 ainsi que des moyens de scarification 40 nécessite l'utilisation de respectivement deux, trois, et un ressort 50 par unité. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 4, 5 et 6, chaque ressort spiral 50 présente une forme élémentaire consistant en un simple enroulement sur un peu plus de 270 , ses extrémités 51, 52 étant positionnées sensiblement de manière perpendiculaire l'une par rapport à l'autre, de sorte que l'ensemble présente une forme semblable à celle d'un point d'interrogation. Contrairement à ceux solidarisés aux moyens de raclage et d'émiettement 30 ainsi qu'aux moyens de scarification 40, les ressorts 50 liés aux moyens d'arasement 20 ne sont pas positionnés de manière sensiblement perpendiculaire au bâti 2, 2a, 2b. Conformément à la figure 4, chacun d'entre eux est pivoté en arrière sensiblement autour de l'axe d'enroulement de la spire de telle sorte que l'extrémité externe 51 dudit ressort 50, et par conséquent la partie active de chaque moyen d'arasement 20, soient disposées en retrait par rapport à une zone s'étendant sous toute la longueur de l'extrémité interne 52, perpendiculairement au châssis 4, 4a, 4b. Une telle disposition va accentuer de manière très sensible l'effet de piochage animant chaque moyen d'arasement 20, et par conséquent la qualité de la coupe réalisée par ce type d'outil, en limitant notamment les arrachements. Ce positionnement permet également de faciliter l'escamotage du moyen d'arasement 20 lorsque celui-ci vient butter accidentellement contre un relief trop dure tel que de la roche. Le profil transversal convexe du moyen de raclage et d'émiettement 30 illustré à la figure 5 permet avantageusement le morcellement des produits de la coupe, en plus de la répartition homogène offerte traditionnellement par ce type d'outils. Le phénomène d'émiettement est dans ce cas précis rendu possible par la présence de parties inclinées 33, 34 dans la zone inférieure de la plaque 31. Les produits de la coupe vont en effet avoir tendance, lors de la mise en oeuvre de chaque moyen de raclage et d'émiettement 30, à venir se glisser entre l'extrémité de ladite plaque 31 et la surface du sol. La plaque 31 étant reliée élastiquement au bâti, les parties inclinées 33, 34 vont donc venir écraser les produits sous l'action des forces de rappel exercées par les deux ressorts 50, provoquant ainsi l'émiettement efficace desdits produits. L'ensemble de la visserie utilisée, et notamment celle employée pour solidariser les différents outils 20, 30, 40 aux extrémités 51 des nombreux ressorts spiraux 50, est de type haute fiabilité, c'est-à-dire constituée d'écrous indévissables et de rondelles compensatrices de jeux. Bien entendu, le dispositif de régénération 1 objet de l'invention fonctionne d'autant mieux en zone humide. Dans ces conditions, L'effet de vibration limite avantageusement les phénomènes de collage de la terre sur les parties actives des outils 20, 30, 40. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régénération (1) destiné au traitement de la partie superficielle d'un sol, ledit dispositif étant constitué d'un bâti (2, 2a, 2b) sur lequel sont montés différents outils dont la mise en oeuvre est réalisée lors du déplacement dudit bâti (2, 2a, 2b) parallèlement à la surface du sol, lesdits outils étant constitués par des moyens d'arasement (20), par des moyens de raclage et d'émiettement (30) ainsi que par des moyens de scarification (40), caractérisé en ce qu'au moins un type d'outil parmi lesdits moyens d'arasement (20), lesdits moyens de raclage et d'émiettement (30) ainsi que lesdits moyens de scarification (40), est monté vibrant sur le bâti (2, 2a, 2b) de manière à pouvoir décrire un mouvement alternatif suivant une direction sensiblement parallèle à celle du déplacement dudit bâti (2, 2a, 2b). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage vibrant consiste à solidariser l'outil (20, 30, 40) considéré au bâti (2, 2a, 2b) par l'intermédiaire d'au moins un moyen de rappel élastique (50). 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque moyen de rappel élastique (50) est constitué par un ressort spiral dont l'extrémité interne (52) et l'extrémité externe (51) sont respectivement solidaires du bâti (2, 2a, 2b) et de l'outil (20, 30, 40) considéré. 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque moyen d'arasement (20) est disposé par rapport au bâti (2, 2a, 2b) de telle sorte que sa partie active soit positionnée en arrière d'une zone s'étendant perpendiculairement audit bâti (2, 2a, 2b), sous chaque moyen de rappel élastique (50) utilisé. 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque moyen d'arasement (20) est constitué d'une lame (21) disposée transversalement par rapport au bâti 2, 2a, 2b et dont la partie active se présente sous la forme d'un bord biseauté (22) incliné vers le bas et orienté dans le sens d'utilisation dudit dispositif de régénération (1). 6. Dispositif (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord biseauté (22) de la lame (21) présente une inclinaison voisine de 25 par rapport au plan du bâti (2, 2a, 2b). 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque moyen de raclage et d'émiettement (30) est constitué d'une plaque (31) présentant un profil transversal non rectiligne, ladite plaque (31) étant disposée transversalement par rapport au bâti 2, 2a, 2b de telle sorte que sa face convexe (32) soit orientée dans le sens d'utilisation dudit dispositif de régénération (1). 8. Dispositif (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le profil transversal non rectiligne de la plaque (31) correspond à une forme en lignes brisées. 9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque moyen de scarification (40) est constitué par un couteau (41) dont la partie active (42) présente une section en forme de losange. 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bâti (2, 2a, 2b) est constitué d'un châssis secondaire (3, 3a, 3b) articulé à un chassis principal (4, 4a, 4b).