Brevet FR2763472A1 — publié le 19981127

DESCRIPTION L'invention concerne un outil de travail du sol destiné à l'agriculture. Le déchaumeur est un appareil attelé à l'arrière ou à l'avant d'un tracteur. Il permet d'arracher les chaumes après les récoltes et de préparer la terre avant les semis. Le déchaumeur est généralement constitué par un châssis formé de tube supportant des dents. Les dents creusent des sillons dans la terre. Elles possèdent des ailettes destinées à couper et arracher les racines des récoltes précédentes. Le déchaumeur possède des disques creux à l'arrière des dents destinés à égaliser le sol après le passage des dents. A l'arrière de chaque dent il se forme des creux et entre les dents il se forme des crêtes. Les disques déblayent les crêtes en repoussant la terre dans les creux. A l'arrière du déchaumeur, après les disques, il est souvent installé un rouleau sur toute la largeur de travail du déchaumeur. Le rouleau sert à égaliser avec plus de précision le sol. Il casse les mottes de terre et aplanit le sol par un effet de tassement. Ce traitement permet de limiter l'aération de la terre et donc son assèchement trop rapide par évaporation. Le rouleau sert aussi à définir la profondeur de travail des dents. Le rouleau roule sur le sol et sa hauteur de réglage par rapport aux dents limite la pénétration de l'outil. Le déchaumeur est en grande partie caractérisé par le système de fixation des dents au châssis. Lors du travail, L'effort exercé par la terre sur les dents est important. Il est indispensable de mettre en place un système qui protège la machine. Lorsqu'une dent arrive dans un endroit où la terre est particulièrement dense ou rencontre un corps dur telle une pierre, la dent subit un couple important autour de sa fixation au châssis. Si la dent est montée sans sécurité il se produit une déformation ou une rupture de la dent, de la fixation dents châssis ou du châssis. Il existe plusieurs moyen de protéger la machine. La dent est généralement montée sur un axe et peut s'effacer en pivotant vers l'arrière et vers le haut. Dans les cas les plus courants la dent est maintenue dans sa position de travail à l'aide d'une vis. Cette vis joue le rôle de fusible. Lorsque l'effort de la terre est important la vis est sectionnée par un effet de traction ou de cisaillement selon le montage choisi. La dent peut alors pivoter librement autour de son axe de fixation au châssis. Cette solution présente l'inconvénient essentiel de contraindre l'utilisateur à stopper son travail et à intervenir par une action de maintenance sur le déchaumeur. Une autre solution consiste à utiliser un système de ressort. La dent est maintenue dans sa position de travail par un ressort qui exerce une poussée sur la dent et empêche sa rotation autour de son axe de fixation. La dent est ainsi maintenue dans la limite de la raideur et du réglage du ressort. Lorsque la force exercée par la terre dépasse cette valeur limite, le ressort se comprime et la dent pivote vers l'arrière. Cette solution présente un inconvénient. Pendant le travail, la dent n'est pas maintenue dans une position rigoureusement fixe même si l'effort de travail reste dans des proportions acceptables. En effet, la déformation d'un ressort et linéaire par rapport à l'effort. On observe dans les cas concrets d'utilisation que les dents sont souvent dans une position intermédiaire d'effacement vers l'arrière. On constate que la profondeur de travail de la terre n'est pas constant et est difficilement contrôlable avec précision. Une autre solution consiste à utiliser des vérins hydrauliques à la place des ressorts de poussées. Les dits vérins sont reliés à un limiteur de pression. Le limiteur est taré à une valeur choisie et permet la compression des vérins lorsque l'effort sur la dent atteint une valeur maximale. En effet, la force sur la dent provoque un effort dans les vérins. Cet effort entraîne une augmentation de la pression hydraulique. Lorsque cette pression atteint la dite valeur limite, le clapet du limiteur de pression s'ouvre et les vérins se ferment. L'huile étant quasi incompressible, tant que le limiteur de pression reste fermé, les vérins restent complètement ouverts et donc les dents sont en position de travail parfait. Cette solution comporte l'inconvénient d'être onéreuse. De plus, lorsque l'effort sur la dent dépasse la valeur limite de déclenchement du limiteur de pression, la dent pivote d'un certain angle jusqu'à ce que la pression dans le vérin baisse en dessous de la valeur maximale. La dent peut alors continuer à travailler dans une position intermédiaire avec une profondeur de traitement du sol mal contrôlé. Une autre solution selon la présente invention consiste à utiliser un système qui maintient la dent dans la position de travail tant que l'effort produit par la terre est inférieur à la valeur limite. Lorsque la valeur limite est atteinte le mécanisme se déclenche comme une gâchette et la dent ne produit plus aucun effort de travail sur le sol. Selon l'invention la dent transmet l'effort exercé par la terre à une bielle maintenue en place par un ressort. La bielle subit donc deux moments qui s'opposent, le moment exercé par le ressort et celui exercé par la dent. L'invention consiste en ce que le moment exercé par la dent sur la bielle augmente de façon important, quasiparabolique, en même temps que la dent pivote autour de son axe de rotation et ce même si la force reste constante. Selon l'invention les dents présentent deux positions possibles, une position de travail fixe avec une profondeur de traitement constante et une position dégagée avec une profondeur de traitement nulle. Lorsqu'une sécurité se déclenche par suite d'un effort trop important, I'utilisateur arrête le tracteur et libère le déchaumeur ce qui permet à la dent de retrouver sa position de travail. Une caractéristique importante du déchaumeur est constituée par le mécanise de réglage du rouleau et des disques. L'utilisateur doit pouvoir régler la profondeur de travail des dents. Ce qui s'obtient en agissant sur la hauteur du rouleau par rapport à la hauteur des dents. Ce réglage est généralement obtenu par un déplacement et un verrouillage du rouleau dans la position désiré. Cette opération est réalisée manuellement à l'arrêt ou à l'aide de vérins hydrauliques. Une fois la position du rouleau défini il est important que les disques conservent une position bien définie. Ceux ci doivent déblayer les sillons pour égaliser le sol. Leur hauteur par rapport au rouleau est donc importante pour obtenir un bon résultat. Il existe plusieurs cinématiques qui permettent de régler la hauteur du rouleau ou des disques ou encore des deux simultanément. Selon l'invention, la solution technologique utilisée pour régler les hauteurs des disques et du rouleau est constituée par deux parallélogrammes commandés par le même couple de vérins. Les disques sont reliés à un support par l'intermédiaire d'un parallélogramme, le rouleau étant solidaire de ce support. Le dit support est relié au châssis par un autre parallélogramme. Ce parallélogramme est commandé par un couple de vérins. La figure I est une vue de côté du déchaumeur. Les mécanismes de la sécurité sur les dents et du réglage des disques et rouleau y sont représentés. La figure 2 est une vue de face du déchaumeur. Le rouleau arrière n'est pas représenté pour plus de clarté. La figure 3 est une vue de dessus du déchaumeur. Les figures 4, 5, 6, et 7 sont des vues de côté du mécanisme de réglage de la hauteur du rouleau et des disques. La figure 4 représente le rouleau en position basse et les disques en position basse. La figure 5 représente le rouleau en position basse et les disques en position haute. La figure 6 représente le rouleau en position haute et les disques en position haute. La figure 7 représente le rouleau en position haute et les disques en position basse. La figure 8 est une vue grossie du mécanisme de réglage de la hauteur du rouleau selon la présente invention. La figure 9 est une vue en détail de la liaison entre le parallélogramme support disques et le mécanisme de commande actionné par le vérin. Cette liaison est réalisée à l'aide d'un amortisseur. La figure 10 représente la liaison entre le vérin de commande et le dit amortisseur. Cette liaison est assurée par une bielle de réglage. La figure il représente une dent de déchaumeur en position de travail en vue de côté. Le mécanisme bielle ressort de la sécurité y est représenté. La figure 12 représente une dent de déchaumeur en vue de dessus. La figure 13 représente une dent de déchaumeur en position escamotée. Le mécanisme bielle ressort de la sécurité est replié, le ressort est comprimé. L'invention concerne un déchaumeur selon la figure 1. Le déchaumeur représenté et constitué d'un châssis (1) supportant des dents (2), un rouleau (3) et des disques (7). Le déchaumeur s'attelle à l'arrière d'un tracteur par l'intermédiaire des chapes (4) et du troisième point (5). Le châssis (1) est relié au troisième point (5) par un tirant (6). Le rouleau (3) est monté libre en rotation autour de l'axe (8). L'axe (8) est solidaire du châssis rouleau (9), luimême solidaire de support (10). Le support (10) est relié au châssis (1) par l'intermédiaire d'un parallélogramme matérialisé par les barres (11) et (12). Un couple de vérins (13) permet de déformer le parallélogramme (11-12). Selon la figure 4, lorsque le vérin est en extension, le parallélogramme (11-12) se déforme pour baisser le rouleau. Dans cette position la profondeur de travail des dents est minimale. Selon la figure 7, lorsque le vérin est rétracté, le parallélogramme (11-12) se déforme pour lever le rouleau. Dans cette position la profondeur de travail des dents est maximale. Selon la figure 1, les disques (7) sont montés sur des moyeux (14). Les moyeux (14) sont solidaires d'une poutre (15) par l'intermédiaire de pieds (16). La poutre (15) est liée au support (10) par l'intermédiaire d'un parallélogramme constitué par les barres (17) et (18). La position du parallélogramme (17-18) permet de définir la position relative des disques (7) par rapport au rouleau (3) dans le sens de la hauteur. Selon la figure 7, le parallélogramme (17-18) est replié vers le haut. Dans cette configuration les disques (7) sont relevés et leur pénétration dans la terre est minimale. Selon la figure 4, le parallélogramme (17-18) est replié vers le bas. Dans cette configuration les disques (7) sont baissés et leur pénétration dans la terre est maximale. Selon l'invention la position du parallélogramme (17-18) est définie par la position de la bielle (19). La bielle (19) peut tourner autour de l'axe (20) sous l'action du vérin (13). Cette rotation est possible à condition que les butées (21) et(22) soient retirées. Afin de procéder au réglage de la hauteur des disques (7) I'utilisateur doit dans un premier temps retirer l'axe (22) et le placer à une position plus basse, puis actionner le vérin (13). La bielle (16) tourne autour de l'axe (20) jusqu'à venir en butée sur l'axe (22) correspondant à la hauteur de disques (7) souhaitée. Enfin, I'utilisateur replace la butée (21) pour bloquer la rotation de la bielle (19) autour de (20). Le réglage peut être effectuer dans le sens inverse, c'est à dire en commençant par un déplacement vers le haut de la butée (21). La position de la bielle (19) définit la position de l'amortisseur (23). L'amortisseur (23) définit la position du parallélogramme (17-18). Selon la figure 6, la bielle (19) est inclinée vers le bas, I'amortisseur (23) est dans sa position basse, le parallélogramme (17-18), maintient les disques (7) vers le haut. Selon la figure 7, la bielle (19) est relevée vers l'horizontale, I'amortisseur (23) est dans sa position haute, le parallélogramme (17-18), maintient les disques (7) vers le bas. Dans la configuration normale de travail le ressort (24) est détendu et l'amortisseur (23) a une longueur (x) constante visualisée sur la figure 9. Dans ce cas les disques (7) conservent une position constante en hauteur. Par contre, lorsque les disques rencontrent un obstacle telle une pierre, le ressort (24) se comprime sous l'effort et les disques (7) se soulèvent pour échapper à l'obstacle. Selon les figures 8 et 9, la barre (18) du parallélogramme (17-18), est relié à l'étrier (25). Sous l'effet de l'effort sur les disques (7), la barre (18) tire sur l'étrier (25), celui-ci comprime le ressort (24). On obtient une rotation de la barre (18) autour de l'axe (26), une déformation du parallélogramme (17-18) et un soulèvement des disques (7). Selon la figure 1, le déchaumeur est caractérisé en ce que la dent (2) peut s'escamoter par une rotation vers l'arrière autour de l'axe (27). La dent (2) subit un effort F exercé par la terre sur sa partie travaillante. Selon la figure 11, la dent (2) exerce un effort F2 sur la bielle (28) qui crée un couple C2. Le couple C2 tend à faire tourner la bielle (28) autour de l'axe (31) dans le sens trigonométrique sur la figure 11. Selon la figure 13, la rotation de la bielle (28) autour de l'axe (31) se produit simultanément à la rotation de la dent (2) autour de l'axe (27) et à la compression du ressort (29). La caractéristique principale de l'invention consiste en ce que l'angle a à une valeur proche de zéro lorsque la dent est dans la position de travail. Le couple C2 est proportionnel à la force F2 et au sinus de l'angle a. Bien que la force F2 soit très importante, le couple C2 est faible car l'angle a est faible. Pendant le travail, le ressort (29) exerce une force F3 sur la bielle (28). L'effort F3 produit un couple C3 sur la bielle (28) opposé au couple C2 autour de l'axe (31). Le couple C2 étant faible, le couple C3 est faible; un ressort de faible raideur suffit à maintenir la bielle dans la position de travail. Lorsque la force F augmente, le couple C2 augmente. Lorsque C2 atteint C3 défini par la compression initial du ressort (29), la bielle (28) se met en rotation autour de l'axe (31) et l'angle a augmente. a étant petit sinus a est environ égal à a. Le couple C2 augment de façon linéaire par rapport à l'angle a. Il se produit donc un déclenchement rapide du système de sécurité qui se traduit par une rotation quasi instantanée de la bielle (28) et de la dent (2) autour de leur axe respectif (31) et (27). Pendant le mouvement, la bielle (28) roule sur la dent (2) grâce au galet ou roulement (30) jusqu'à ce que la dent (2) rejoignent la position escamotée définit par la figure 13. Lorsque la dent est libérée du sol par relevage du déchaumeur, L'effort F3 du ressort (29) permet à la dent (2) de reprendre sa position de travail selon la figure 11. Un mécanisme analogue avec des rotations dans le sens horaire de la bielle (28) ou une utilisation d'un ressort de traction à la place du ressort de compression (29) reste dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Déchaumeur caractérisé par le fait que les réglages du rouleau arrière (3) et des disques de nivellement (7) sont réalisés par le même couple de vérins (13). Les vérins (13) permettent soit de déformer dans le sens de la hauteur un parallélogramme (11 - 12) reliant le rouleau (3) et les disques (7) au châssis (1) ou de mettre en rotation une bielle (19) selon que des butées (21) et (22) sont présentes ou non. Lorsque les butées (21) et (22) sont retirées, le couple de vérins (13) actionne la bielle (19), la bielle (19) tourne autour d'un axe (20) et déplace un amortisseur (23). L'amortisseur (23) met en rotation une barre (18) autour de l'axe (26) en poussant la dite barre (18). Les disques (7) sont reliés au rouleau arrière (3) par l'intermédiaire d'un autre parallélogramme (17 - 18). La rotation de la barre (18) déforme le parallélogramme (17 - 18) ce qui déplace les disques (7) dans le sens de la hauteur. 2 - Déchaumeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la barre (18) du parallélogramme (17-18) est reliée à un étrier (25). L'étrier (25) est libre en translation sur un amortisseur (23) et maintenu en butée par un ressort (24). Sous l'effet d'un effort excessif sur les disques (7) exercé par un obstacle, le ressort (24) se comprime, le parallélogramme (1718) se déforme et les disques (7) se soulèvent pour escamoter l'obstacle. 3 - Déchaumeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lorsque les butées (21) et (22) sont mises en place dans un support (10), la bielle (19) est bloquée en rotation. Le couple de vérins (13) permet de contrôler la hauteur du rouleau (3). Lorsque le couple de vérins (13) agit sur la bielle (19), le parallélogramme (11-12) se déforme pour faire baisser le rouleau (3) ou lever le rouleau (3).