Brevet FR2770740A1 — publié le 19990514

L'invention se rappprte à une machine agricole à travailler la terre entre des pieds d'arbres ou arbustes fruitiers tels que ceps de vigne. Ce type de machine est couramment désigné sous le nom de déchausseuse agricole. Les arbustes fruitiers, et particulièrement les vignes, sott disposés pour une exploitation plus facile selon des rangées rectilignes, avec un espacement sensiblement constant entre les pieds. Ils sont parfois paliés, c'est à dire que leurs branches sont attachées à des fils de fer tendus entre des tuteurs. Les labours réalisés dans le sens des rangées ont tendance à rejeter de la terre sous les ceps, ce qui créé des bourrelets importants gênant le ramassage automatisé des récoltes pour les arbustes bas tels que vignes. Des herbes et autres pousses végétales indésirables viennent naturellement prospérer entre les pieds de ces arbustes et doivent être régulièrement coupés et évacués ou au moins retournés pour empêcher une repousse, la destruction par voie chimique étant de nos jours de moins en moins acceptable du fait de résidus chimiques dans les fruits. Par ailleurs, les sarments de vignes étant régulièrement taillés, des bouts de ces sarments tombent à terre entre les pieds de vigne, et on a constaté qu'ils forment un terrain idéal pour la prolifération de maladies et champignons néfastes à la pousse correcte des vignes. C'est la fonction des déchausseuses, par exemple utilisées dans le domaine de la vigne, de nettoyer entre les pieds des arbustes. II s'agit donc de retourner la terre et les touffes d'herbe ou morceaux de branches qu'elle porte, et éventuellement de les écarter du pied de l'arbuste. De tels appareils sont tractés par un véhicule motorisé, et doivent être automatisés pour traiter sans intervention humaine autre que le pilotage du véhicule, les espaces entres les centaines de pieds d'arbustes d'un verger ou d'une vigne. On comprend que le problème principal est de nettoyer entre des troncs d'arbustes, au plus près de ces troncs, mais sans endommager'les arbustes, donc sans venir cogner sur les troncs, pour des raisons évidentes. Plusieurs types de déchausseuses tentant de répondre à ce problème ont été envisagés et commercialisés depuis quelques années. On connaît par exemple des dispositifs connus sous le nom commercial d"'lnterceps", placés à l'arrière d'un tracteur, ou latéralement, et constitués d'un palpeur rectiligne essentiellement perpendiculaire à la rangée de ceps de vigne, destiné à détecter les troncs des arbustes à éviter, et de lames destinées à retourner la terre. Ce dispositif présente des inconvénients importants liés à un effet de bras de levier qui réduit la puissance de travail et empêche de nettoyer lorsque la terre est trop dure ou trop enherbée. Ce dispositif a également le défaut de ne pas retourner la terre, une mauvaise herbe peut alors reprendre racine si une pluie intervient juste après son passage. De même, les dispositifs à base de disques en rotation pilotés par palpeur ont des difficultés à travailler la terre dure, ce qui est souvent le cas pour la vigne entre les pieds. De plus, la réaction de l'effort développé pour la pénétration du disque en terre dure déplace l'outil sur lequel est fixé le dispositif à disque. Les pièces travaillant la terre sont spécifiques à l'outil, ce qui rend leur remplacement complexe et coûteux. L'invention vise quant-à-elle une déchausseuse agricole apte à nettoyer le espaces entre les pieds des arbustes tout en contournant ceux-ci, même dans des sols durs ou épais. Selon un second but de l'invention, le dispositif est adapté à des espacements longitudinaux inégaux entre les pieds. Enfin, selon un autre objectif de l'invention, les pièces destinées à subir l'usure la plus rapide sont des pièces du commerce facilement interchangeables et bon marché. L'invention propose à cet effet une déchausseuse rotative, comportant un moyen de fixation sur un véhicule tracteur, des lames mues en rotation suivant un plan sensiblement parallèle au sol, destinées à retourner la terre entre des arbustes alignés, un moyen de détection d'obstacle vertical, un moyen d'entraînement en rotation des lames, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs groupes identiques de lames entraînés en rotation autour d'axes verticaux disposés en étoile dans un plan horizontal, les moyens de rotation des groupes de lames étant solidaires d'une platine configurée sensiblement en étoile dont chaque branche supporte un groupe de lames, et qui est adaptée à tourner progressivement sur elle-même autour de son axe vertical au passage de chaque obstacle détecté. On comprend que cette disposition en étoile, comportant par exemple trois groupe de lames disposés en triangle, et disposés sur une pièce de support en étoile, permet à la pièce support de tourner d'un tiers de tour sur elle-même au contact de chaque tronc détecté, la branche de l'étoile "s'effaçant" devant l'obstacle, et une autre. branche porte lames étant alors mise en place pour l'intervalle entre les deux tronc suivants. Les creux de la pièce de support déterminent la distance minimale entre la direction de passage de la déchausseuse et la rangée d'arbustes. Avantageusement, pour chaque branche, I'arête destinée à faire face à un tronc d'arbuste présente un profil concave. Grâce à cette disposition, on créé un effet de crochet qui tend à maintenir la déchausseuse au plus près d'un arbuste lors du contournement de celui-ci. La pièce de support des axes comporte préférentiellement deux platines parallèles superposées métalliques, de géométrie sensiblement identique, entre lesquelles est disposé le moyen de détection d'obstacles. Cette disposition fournit au moyen de détection une protection contre les cailloux constituée des plaques métalliques, tout en permettant une fabrication simple. Selon une disposition préférée, le moyen de détection est constitué d'une pièce en forme d'étoile dont les branches sont de longueur supérieure à la longueur des branches de la pièce de support, et dont chaque branche est maintenue sensiblement à l'avant de chaque branche de la pièce de support par un moyen de rappel de force prédéterminée et réglable, en faisant saillie de cette branche, cette pièce de détection étant mobile angulairement de quelques degrés autour du même axe vertical que la pièce de support, de manière à s'effacer entre les deux platine formant la pièce de support lors d'un appui de force supérieure à cette valeur prédéterminée. Une telle disposition permet de ne toucher le tronc de l'arbre à éviter qu'avec le moyen de détection, dont on choisira évidemment de rendre la partie avant arrondie et constituée d'un matériau relativement souple. Par ailleurs, cela permet une protection du moyen de détection, en permettant aux plaques métalliques épaisses d'absorber un choc violent, la pièce de détection se rétractant alors complètement entre les platines métalliques. Selon une disposition avantageuse, pour chaque groupe de lames, les lames tournent dans un sens inverse du sens de rotation de la plaque support en étoile lorsque celle-ci contourne un obstacle. Cette disposition contrarotative est favorable à un meilleur travail de la terre entre les ceps. Selon différentes disposition éventuellement utilisées en conjonction - les groupes de lames sont mus par des moteurs hydrauliques synchronisés, - les moteurs hydrauliques sont montés en série sur un même circuit hydraulique, - les moteurs hydrauliques sont alimentés par un distributeur rotatif central placé selon l'axe de rotation de la pièce de support, - la pièce de support est maintenue en position angulaire fixe autour de son axe vertical par l'action d'un frein hydraulique adapté à être désactivé par un déplacement angulaire de la pièce de détection au delà d'une valeur prédéterminée. L'utilisation d'un circuit hydraulique permet de s'affranchir des engrenages mécaniques, qui sont soumis dans un environnement de terre et cailloux à une usure accélérée. Le dispositif de blocage de la pièce de support en étoile par un vérin hydraulique simplement activé par un mouvement de la pièce de détection contribue à une simplicité de fabrication de l'ensemble. La description et les dessins d'un mode préféré de réalisation de l'invention, donnés ci-après, permettront de mieux comprendre les buts et avantages de I'invention. II est clair que cette description est donnée a titre d'exemple, et n'a pas de caractére limitatif. Dans les dessins - la figure 1 est une représentation schématique de déchausseuses fixées à un véhicule tracteur dans une disposition de travail entre deux rangées d'arbustes - la figure 2 est une schéma de la pièce support de la déchausseuse, explicitant les contraintes de dimensions et de forme de la pièce - la figure 3 est une vue de côté de l'ensemble de la déchausseuse, avec les platines de support, la pièce de détection, les lames de travail - la figure 4 est une vue de dessus de la pièce de détection - la figure 5 est une vue de dessus de la déchausseuse, sans son dispositif de fixation au tracteur - la figure 6 est un schéma fonctionnel du circuit hydraulique. Comme on le comprend à la vue de la figure 1, une déchausseuse 1 selon l'invention est destinée à être fixée, en général à l'arrière, à l'avant ou sur le côté, d'un véhicule tracteur 2, de nature classique dans ce domaine. La fixation mécanique 3 à l'arrière du tracteur n'est pas détaillée plus avant dans cette description, mais elle est adaptée à permettre un réglage en hauteur de la position de la déchausseuse au dessus du sol, de manière à ce que les lames rotatives travaillent le sol sur l'épaisseur souhaitée. Elle est par ailleurs suffisamment robuste pour supporter le poids de la déchausseuse et les efforts mécaniques liés au passage des obstacles ou à la friction des lames dans un sol dur. Elle peut être ciassiquement réalisée en tube acier de section carré et être attachée par vis ou goupilles au tracteur et à la déchausseuse, avec un système de relevage hydraulique de tout type connu. Le tracteur 2 peut éventuellement porter deux déchausseuses travaillant de façon symétrique sur deux rangées parallèles de vignes AA, BB, entre lesquelles se déplace le tracteur selon une direction C figurée par la flèche. Ainsi qu'on le voit de façon plus détaillée sur la figure 2, la déchausseuse rotative selon l'invention présente principalement une forme horizontale en étoile à plusieurs branches, par exemple ici trois branches, recourbées vers l'avant selon son sens de déplacement. On comprend clairement que l'ensemble de la déchausseuse est organisé et monté pour entre mobile en rotation autour de l'axe vertical central D. La géométrie de la pièce formant platine est justifiée par la nécessité de créer un effet de tourniquet naturel de la piéce autour des troncs des arbustes (dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1). Elle présente donc des branches (trois dans la mise en ceuvre décrite à titre non limitatif) 6, 7, 8 portant les lames travaillant le sol, séparées par des échancrures profondes 9, 10, 11 qui fixent la distance minimale de passage de la déchausseuse par rapport à la rangée d'arbustes. Naturellement, plus on souhaite travailler la terre au delà de la rangée d'arbustes, plus il est nécessaire de disposer les axes El, E2, E3 de rotation des lames à une distance de l'axe central D supérieure à la distance du fond des échancrures 9, 10, li de ce même axe central. Enfin, puisqu'on veut éviter tout risque de dommage aux pieds des arbustes par les lames rotatives, la surface de chaque branche de la pièce support englobe complètement la zone circulaire d'action des lames au sol, schématisée par un cercle pointillé 12, 13, 14 pour chaque branche sur la figure 1, et est en fait supérieure à celle-ci. II ne peut ainsi y avoir de contact direct des lames avec le pied de l'arbuste. On note par contre que la relative proximité des zones circulaires de travail des lames est favorable à la création d'un effet de broyage entre ces zones (intervalle 15 sur la figure 1), adapté par exemple au broyage des sarments de vignes prétaillées. Cette proximité est également motivée par la volonté de réaliser un recouvrement des zones 16, 17, 18 travaillées (hachurées sur la figure 1) par les lames placées sous chaque branche, de façon à travailler une largeur importante de sol sans laisser subsister de bourrelet central entre les zones travaillées par les différentes lames. Enfin, la forme de l'arête avant 19, 20, 21 de chaque branche est concave de manière à créer un effet de "crochet" apte à maintenir la Créchausseuse au plus près du tronc de l'arbuste en cours de contournement. On comprend bien à quel point cette géométrie de pièce en étoile à trois branches recourbées vers l'avant permet de prendre en compte l'ensemble de ces considérations. Dans une réalisation adaptée au travail entre des ceps de vigne, la pièce support de la déchausseuse s'inscrit alors dans un cercle d'environ 60 cm de diamètre1 les échancrures sont situées à une distance de 15 cm de l'axe central, et les axes des lames rotatives à une distance de 30 cm. Comme on le voit maintenant en se reportant à la figure 3, en vue de côté, la déchausseuse, dont la forme générale vient d'être définie, est structurellement organisée autour de deux plaques support ou platine superposées en étoile 4, 5 respectivement supérieure et inférieure (dans leur position de travail normale). Ces plaques sont réalisées en acier de 1 cm d'épaisseur, éventuellement traité contre l'oxydation. Leur profil extérieur est conforme à la description précédente. Ces plaques sont fixées l'une au dessus de l'autre par des vis 22 et des entretoises 23 déterminant l'espacement entre les plaques. La plaque supérieure présente trois évidements destinés au passage des corps des moteurs hydrauliques 24, 25, 26. Ceux-ci sont fixées par des vis de façon classique sur la plaque inférieure 5. Les moteurs hydrauliques sont de type connu de l'homme de l'art, pare exemple de type orbital de puissance 20 ch. Sous ces moteurs sont fixées les lames 27, 28 par groupes de deux sous chaque moteur. Ces lames sont de type connu courant, et sont donc bon marché à se procurer et aisées à trouver en cas de réparation. Les moteurs ont un sens de rotation inverse des aiguilles d'une montre dans notre exemple de travail d'une rangée d'arbustes située à droite du véhicule tracteur. L'espace entre les deux plaques support 4, 5 est destiné à accueillir le moyen de détection d'obstacle 29 (figure 3). Celui-ci est naturellement de forme dérivée de la forme des pièces support, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 4 en vue de dessus. Dans la forme de réalisation préférée, ce moyen se compose de trois branches solidaires réalisées en matière plastique rigide 30, 31, 32, sur lesquelles sont fixés par vissage ou collages des pièces de contact en plastique plus souple 33, 34, 35, destinées à venir au contact des arbustes sans les blesser. Les trois branches sont solidarisées d'un arbre central 36 coaxial avec les pièces de support 4, 5 de la déchausseuse. Des renforts mécaniques en forme de goussets 37, 38, 39 sont prévus pour absorber les chocs sur la pièce. La pièce de détection est maintenue légèrement au devant des arêtes de la pièce de support par l'action de ressorts de rappel 40, 41, 42 dont une extrémité est attachée à chaque branche de la pièce de détection, et l'autre extrémité est attachée sur la plaque de support inférieure, et qui produisent un couple de rappel. La constante de rappel de ces ressorts détermine la force nécessaire pour déplacer en rotation la pièce de détection. On évite ainsi que de simples vibrations ou un obstacle non pertinent ne provoquent une détection erronée d'arbuste. Le jeu maximum de la pièce de détection autour de l'axe central D, de l'ordre de 10 , est déterminée par des bossages 43, créés sur l'arbre central 36. Ces bossages viennent se loger dans des fentes 44 ménagées sur la plaque supérieure, et d'une taille légèrement supérieure à la longueur des bossages, tel qu'on le voit sur la figure 5. Comme on le constate à l'observation de cette figure, les branches de la pièce de détection sont de longueur supérieure, d'une dizaine de centimètres, à celle des branches de la pièce de support. La pièce de détection est en effet destinée à provoquer, lors du contournement d'un arbuste, une rotation de la déchausseuse sur elle-même jusqu'à ce que la pièce de détection ne soit plus en face de l'arbuste, et donc, selon la longueur des branches de la pièce de détection, de sensiblement un tiers de tour sur elle-même, ce qui emmène alors la branche suivante de la déchausseuse en position de travail correct. Pour ce faire, la déchausseuse est normalement maintenue en position fixe autour de son arbre central 45, qui prend la forme d'un joint rotatif, par l'action d'un frein hydraulique 46 (vérin), non représenté sur les figures, mais de nature classique et solidarisé des plaques de support. Lors d'un mouvement angulaire de la pièce de détection provoqué par le contact avec le tronc d'un arbuste, au delà d'un angle prédéterminé, un interrupteur hydraulique .(non représenté) est enfoncé par la pièce de détection, ceci dépressurisant le frein hydraulique et autorisant donc une rotation de la déchausseuse, aussi longtemps que l'interrupteur est maintenu enfoncé, c'est à dire tant que la pièce de détection est en contact avec le tronc de l'arbuste. On observe donc bien un contournement progressif de l'arbuste par la déchausseuse, et les lames rotatives travaillent la terre progressivement autour du pied, sur au moins un demi tour sinon plus, sans endommager le pied lui-même. Dès que la pièce de détection n'est plus en appui sur le tronc, I'interrupteur hydraulique 50 est relâché, et le frein hydraulique 46 est resserré, ce qui bloque la déchausseuse en position angulaire jusqu'au prochain obstacle Le circuit hydraulique est schématisé figure 6, avec successivement sur le circuit: une source hydraulique externe: pompe 48 et régulateur 49, fournie par le véhicule tracteur, une liaison de fluide hydraulique bidirectionMelle 47 portée par la structure de fixation au tracteur, le distributeur rotatif central 45, de nature classique, les trois moteurs hydrauliques entraînant les lames 24, 25, 26 montés en série et donc synchronisés, I'interrupteur hydraulique 50 constitué d'une soupape progressive pilotée par les mouvements de la pièce de détection 29, dont la sensibilité est réglable par l'utilisateur, et le frein hydraulique 46 qui vient appuyer sur le disque 51. Une soupape 52 servant de limiteur de pression est montée en parallèle avec l'interrupteur hydraulique 50. Le mode de fonctionnement du dispositif a été exposé dans la description de la déchausseuse, car il est intimement lié à la géométrie de celle-ci. On comprend que l'un des avantages du dispositif, par le montage de trois groupes identiques disposés en étoile dans un plan horizontal, est de ne développer aucun effort ou réaction néfaste ou contraire sur son support. C'est un système auto-équilibré, au contraire de dispositifs classiques actuels. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée'de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Déchausseuse rotative, comportant un moyen de fixation 3 sur un véhicule tracteur, des lames 27, 28 mues en rotation destinées à retourner la terre entre des arbustes alignés, un moyen de détection 29 d'obstacle vertical, un moyen d'entraînement 24, 25 26 en rotation des lames, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs groupes identiques de lames entraînés en rotation autour d'axes verticaux El, E2, E3 disposés en étoile dans un plan horizontal, les axes de rotation étant solidaires d'une pièce 5 configurée sensiblement en étoile à plusieurs branches, dont chaque branche 6, 7, 8 supporte un groupe de lames, et qui est adaptée à tourner progressivement sur elle-même autour de son axe vertical D au passage de chaque obstacle détecté. 2. Déchausseuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour chaque branche, I'arête 19, 20, 21 destinée à faire face à un tronc d'arbuste présente un profil concave. 3. Déchausseuse selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la pièce de support des moteurs 24, 25, 26 comporte deux plaques métalliques 4, 5 de géométrie sensiblement identique, entre lesquelles est disposé le moyen de détection d'obstacles 29. 4. Déchausseuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de détection 29 est constitué d'une pièce en forme d'étoile dont les branches sont de longueur supérieure à la longueur des branches de la pièce de support, et dont chaque branche est maintenue sensiblement à l'avant de chaque branche de la piece de support par un moyen de rappel 40, 41, 42 de force prédéterminée, en faisant saillie de cette branche, cette pièce de détection étant mobile angulairement de quelques degrés autour du même axe vertical que la pièce de support, de manière à s'effacer entre les deux plaques 4, 5 formant la pièce de support lors d'un appui de force supérieure à cette valeur prédéterminée. 5. Déchausseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que pour chaque groupe de lames, les lames 27, 28 tournent dans un sens inverse du sens de rotation de la plaque support 4, 5. 6. Déchausseuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les groupes de lames 27, 28 sont mus par des moteurs hydrauliques 24, 25, 26 synchronisés. 7. Déchausseuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moteurs hydrauliques 24, 25, 26 sont montés en série sur un même circuit hydraulique. 8. Déchausseuse selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les moteurs hydrauliques 24, 25, 26 sont alimentés par un distributeur rotatif central 45 placé selon l'axe de rotation D de la pièce de support 4, 5. 9. Déchausseuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pièce de support 4, 5 est maintenue en position angulaire fixe autour de son axe vertical par l'action d'un frein hydraulique 46 adapté à être désactivé par un déplacement angulaire de la pièce de détection 29 au delà d'une valeur prédéterminée.