Brevet FR2790188A1 — publié le 20000901

DISPOSITIF ENTRA NE DE BROYAGE DE VEGETAUX, PREVU POUR ETRE RAPPORTE SUR AU MOINS UN ATTELAGE AVANT D'UN TRACTEUR La présente invention concerne un dispositif de broyage de végétaux, prévu pour être rapporté au moins sur l'attelage avant d'un tracteur, ce dispositif étant du type entraîné par la prise de force dudit tracteur. On connaît les dispositifs dits broyeur de végétaux pour assurer la coupe en fragments de végétaux, herbes ou résidus de culture par exemple, associé à un tracteur. Ces engins ont un outil rotatif, à axe de rotation horizontal et perpendiculaire à la direction de déplacement. Cet outil rotatif est disposé sous un carter de protection et entraîné moyennant des renvois adaptés par la prise de force du tracteur. De tels renvois comprennent un boîtier réducteur ou un multiplicateur de vitesse recevant l'arbre d'entraînement de la prise de force et une transmission adaptée, généralement à courroie, permettant la liaison avec l'outil. Cet outil porte des lames de travail, à effacement, permettant de couper les végétaux tout en échappant aux obstacles comme les cailloux. Un rouleau d'appui permet de prendre contact avec le sol tandis que l'ajustement de la hauteur de travail est obtenu moyennant les réglages des différents tirants de l'attelage trois points. Ce réglage est effectué pour une position basse donnée de l'attelage trois points, qui est la position de travail, la position haute de cet attelage permettant de relever l'ensemble pour le mettre en position hors travail. Ces dispositifs sont généralement tractés car on sait qu'un élément tracté subit moins d'efforts qu'un élément poussé car il vient après le tracteur et il surmonte les obstacles plutôt que de buter dessus. Néanmoins, pour le confort de travail de l'opérateur et pour la qualité du travail, il est souvent préférable de pousser l'engin car les végétaux ne subissent pas le passage des roues du tracteur préalablement au travail de Il'engin. Ainsi lorsqu'un champ doit être déchaumé, il est préférable de tailler le chaume devant le tracteur plutôt que de passer dessus car les roues provoquent un enfouissement des tiges restantes, interdisant leur coupe et leur broyage à l'arrière du tracteur. Dans d'autres applications, I'engin doit impérativement être tracté lorsqu'il est prévu un premier engin frontal combiné avec l'action du broyeur. On comprend aussi que du point de vue industriel, il est peu rationnel de réaliser deux engins distincts pour chacune des applications tractée ou poussée. D'une part, les coûts de production, de commercialisation, de stockage deviennent rédhibitoires et d'autre part, il est impossible pour l'opérateur de convertir son engin pour ses différentes applications. Une première solution, couramment utilisée par le présent déposant, consiste à prévoir un entraînement double et une fixation démontable du châssis porteur par rapport à l'outil tournant et à sa caisse. Néanmoins, bien que très intéressant par la polyvalence apportée, cet agencement nécessite une opération de démontage et de remontage qui demande un temps certain qui reste incompatible avec des changements rapides et multiples d'applications. Le but de la présente invention est d'apporter la polyvalence totale avec un dispositif à montage en attelage tracté comme en attelage poussé, qui permet un excellent report des efforts de poussée, qui absorbe les irrégularités du terrain sans engendrer de déformations nécessitant un renfort démesuré du châssis, qui permet un montage tracté ou poussé immédiat sans aucune intervention technique autres que les étapes habituelles de mise en service du dispositif, c'est à dire, accrochage, connexion électriques et hydrauliques et réglages de la hauteur de travail et qui conserve toutes les possibilités nécessaires à des usages polyvalents comme celle de permettre une translation latérale de la caisse et de l'outil par rapport au châssis. A cet effet, le dispositif entraîné de broyage de végétaux, prévu pour être rapporté sur au moins un attelage avant d'un tracteur selon l'invention, comprend un châssis supportant une caisse équipée d'un outil tournant et de moyens d'entraînement de cet outil, et se caractérise en ce que la caisse est montée pivotante par rapport au châssis, autour d'un axe situé en amont de cette caisse par rapport au sens de déplacement du tracteur. Des moyens de liaison à rotation contrôlée sont aussi interposés entre ce châssis et la caisse support, en aval de la caisse par rapport au sens de déplacement du tracteur. Selon un mode de réalisation particulier, le châssis comprend des moyens de liaison/support avant et arrière, avec chacun trois points de fixation. Selon un perfectionnement, ce dispositif comprend des moyens de déplacement en translation transversale de la caisse par rapport au châssis. Il est aussi prévu des moyens d'entraînement comprenant deux arbres cannelés opposés attaquant un même réducteur comprenant une arbre de sortie. La présente invention est maintenant décrite en détail suivant un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés, les différentes figures représentant: - figure 1, une vue en perspective du dispositif isolé selon l'invention, avec un arrachement partiel pour montrer l'outil rotatif, - figure 2, une vue schématique en élévation latérale du dispositif en attelage avant d'un tracteur, avec un arrachement partiel de la caisse, ceci sur un terrain plat, - figure 3, une vue identique à celle de la figure 2, sur un terrain avec une bosse, figure 4, une vue identique à celle de la figure 2, sur un terrain avec une dépression, - figure 5, une vue de dessus du dispositif selon l'invention, non attelé, - figure 6, une vue de l'arrière du dispositif, non attelé, et - figure 7, une vue du dispositif selon l'invention, attelé à l'arrière d'un tracteur. Sur la figure 1, le dispositif selon l'invention comprend: - un châssis 10, - une caisse 1 2 support, équipée d'un outil 14 rotatif, - des moyens 16 d'entraînement de l'outil rotatif, portés par ladite caisse, - des moyens 17, optionnels, de déplacement en translation transversale de cette caisse par rapport au châssis, et - des moyens 18 de liaison à rotation contrôlée, interposés entre ce châssis 10 et la caisse 12 support. Le châssis 10 comprend des moyens 20 de liaison/support avant et des moyens 22 de liaison/support arrière. On entend par moyens 20 avant, les moyens permettant de rapporter le châssis sur l'attelage avant du tracteur correspondant au mode poussé et par moyens 22 arrière, les moyens permettant de rapporter le châssis sur l'attelage arrière du tracteur, correspondant au mode tracté. Le châssis 10 comprend un bâti 24 central, d'une grande rigidité, sur lequel sont fixés les moyens 20 et 22 de liaison/support avant et arrière, en sorte d'obtenir un ensemble totalement monolithique. Les moyens de liaison/support avant et arrière comprennent chacun trois points de fixation 26H, 26G et 26D; 28H, 28G et 28D respectivement, visibles sur les différentes figures. Ces points de fixation sont adaptés pour coopérer avec les trois points des attelages avant et arrière des tracteurs, de tels attelages étant normalisés. On sait aussi que les attelages avant dits N 2- 2 ont une voie plus étroite que les attelages arrière dits N 3. La caisse 12 est montée pivotante, par sa face avant, autour d'un axe 30, avant, par rapport au sens de déplacement indiqué par la flèche sur la gauche de la figure, cet axe étant porté par les moyens 22 de liaison/support arrière. La caisse 12 est guidée en translation curviligne par sa face arrière par des moyens de guidage 32, le rayon de courbure étant centré sur l'axe 30 de pivotement de la caisse, avec un débattement d'un angle E. De tels moyens de guidage en translation curviligne comprennent deux chapes 34, munie chacune d'une lumière 36 curviligne, prévues pour recevoir un axe 38 solidaire d'un bras 40 de liaison fixé à la caisse 12. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation représenté, les deux bras 40 sont solidaires de bagues 42 coulissantes autour d'une axe 44 arrière qui constituent une partie des moyens 17, optionnels, de déplacement en translation transversale de cette caisse par rapport au châssis. Des moyens de manoeuvre 46, tels qu'un vérin, complètent ces moyens 17, ce vérin comprenant un corps solidaire du châssis 10 et une tige solidaire de la caisse 12. On note aussi que les bras 40 se prolongent des deux bagues 42 vers deux autres bagues 48 montées coaxiales et coulissantes par rapport à l'axe 30. Ces bagues sont également solidaires des moyens 22 de liaison/support arrière, ce qui permet donc simultanément le pivotement de la caisse et le guidage en translation grâce au même axe 30. Les deux axes 30 et 44 sont montés dans des supports 50 fixes qui les immobilisent en translation comme en rotation par rapport à la caisse 12. Les moyens 16 d'entraînement de l'outil rotatif, portés par ladite caisse, comprennent de façon connue deux arbres 52, 54 cannelés opposés, abrités par des protections 56, 58 d'accès. Ces arbres cannelés sont adaptés pour recevoir l'extrémité de l'arbre 60 de transmission d'une prise de force d'un tracteur, représenté en trait discontinu pour ne pas surcharger la figure. Ces arbres 52, 54 cannelés sont issus d'un réducteur 62 solidaire de la caisse qui renvoie par un arbre 64 moteur vers une transmission 66 reliée à l'outil 14 rotatif. Le réducteur permet en fonction des besoins de diminuer ou d'accélérer la vitesse de rotation transmise par rapport à celle de l'arbre de transmission. De façon connue, la caisse 12 comprend en outre des patins 68 latéraux de garde au sol, disposés en amont par rapport au sens d'avancement et un rouleau de contact 70, qui s'étend sur toute la largeur de la caisse, en aval toujours par rapport au sens d'avancement. On note que les patins comme le rouleau de contact se situent en aval par rapport à la verticale passant pas l'axe 30 de pivotement. Les patins ont un rôle de sécurité face à des obstacles. Le fonctionnement du dispositif selon la présente invention est maintenant décrit en détail dans la position poussée en regard des figures 1 à 6. L'opérateur approche le tracteur et abaisse l'attelage trois points du tracteur pour amener les différents bras à la hauteur des points de fixation 26G, 26D et 26H du dispositif, généralement par clavetage. Le dispositif est alors fixé à cet attelage. Un réglage par un ridoir permet d'ajuster la hauteur de travail pour une position donnée de l'attelage trois points. L'opérateur emboîte ensuite l'arbre 60 de transmission de la prise de force avant du tracteur sur l'arbre cannelé 52 du réducteur 62 des moyens d'entraînement 16, cet arbre de transmission étant télescopique. Ces opérations préliminaires sont bien connues de l'opérateur. Le dispositif est alors dans la position représentée sur la figure 2. On note que les moyens 18 de liaison à rotation contrôlée, interposés entre le châssis 10 et la caisse 12 support sont dans une position intermédiaire, les axes 38 étant au tiers des lumières 36 dans le mode de réalisation adopté, laissant ainsi un degré de liberté plus important vers le haut que vers le bas. Lors des déplacements, le dispositif frontal est amené à buter contre une bosse du terrain, voir figure 3 et l'on remarque alors un pivotement de I'ensemble de la caisse par rapport à l'axe 30, permettant "d'avaler" la bosse sans buter, les patins 68 venant les premiers au contact de cette bosse. Dans ce schéma, fortement exagéré, les axes 38 viennent en butée en haut des lumières 36 curvilignes. Les montages de type à la cardan de l'arbre de transmission du tracteur sont déjà prévus pour permettre de fonctionner avec un désalignement. On remarque la position inchangée du châssis 10 par rapport au tracteur. Dans le cas de bosses de grandes dimensions et de forte pente, l'opérateur est amené à jouer sur le relevage de l'attelage trois points comme cela est connu dans des circonstances exceptionnelles mais les dénivellations habituelles d'un champ cultivé et travaillé régulièrement sont totalement prises en compte par le dispositif selon la présente invention. Il n'y a donc pas d'efforts dynamiques exagérés, exercés sur le dispositif lors des déplacements par le tracteur en présence de bosses et l'opérateur travaille aisément sans manoeuvrer sans cesse l'attelage trois points pour compenser les dénivellations naturelles en saillie du sol. Le dispositif est adapté aussi pour compenser les dénivellations naturelles en creux du sol. Sur la figure 4, on note que dans le cas d'une dépression, I'ensemble de la caisse et des éléments et accessoires qu'il supporte, pivote autour de l'axe 30 mais cette fois-ci vers le bas, dans les limites de l'angle de débattement a, les axes 38 venant buter au fond des lumières 36 curvilignes. i15 L'opérateur peut à tout moment éviter un obstacle en déplacçant transversalement l'ensemble de la caisse et des éléments et accessoires qu'il supporte vers la droite ou vers la gauche par rapport au châssis, en commandant le vérin 46 des moyens 17 de déplacement. On remarque aussi dans ce mode de réalisation préférentiel que les efforts sont très bien répartis durant la poussée du dispositif. En effet, les efforts de poussée sont transmis sur le châssis par l'attelage trois points puis ils sont répartis entre, d'une part, une traction sur l'axe 30 qui est solidaire des moyens de liaison/support arrière 22 et d'autre part, une poussée sur l'axe 44 qui est solidaire des moyens 20 de liaison/support avant, à travers les lumières 36, les axes 38, les chapes 34, les bras 40 et les bagues 42. Ceci permet aussi la réalisation d'un châssis relativement léger par rapport aux contraintes de fonctionnement car il y a la formation d'une structure compacte et monolithique même si certains des éléments qui la composent sont mobiles les uns par rapport aux autres. Le bâti central 24 doit être d'une grande rigidité pour permettre une bonne transmission des efforts entre les moyens de liaison/support arrière et avant. Le dispositif selon la présente invention peut aussi être monté tracté et la représentation se trouve sur la figure 7. Dans ce cas, les moyens 22 de liaison/support arrière sont attelés sur l'attelage trois points arrière du tracteur. De même, I'arbre 72 de transmission arrière attaque le même réducteur 62 mais par l'arbre cannelé 54 en lieu et place de l'arbre 52. On note que l'orientation des différents organes reste identique par rapport au sens d'avancement. Le fonctionnement du dispositif est exactement le même et le pivotement de l'ensemble de la caisse et de ses accessoires s'effectue de la même façon en présence de bosses ou de dénivellations. Dans ce cas, les efforts de traction sur l'arbre 30 sont toujours des efforts de traction mais cette fois-ci directs sans passer par le bâti 24 tandis que les efforts exercés sur l'arbre 44 sont toujours de poussée mais indirects et passent à travers le bâti 24 et les différents organes rattachés. Le passage du montage avant à un montage arrière ou inversement ne nécessite aucune intervention mécanique en dehors des opérations de dételage et d'attelage. REVENDICATIONS 1. Dispositif entraîné de broyage de végétaux, prévu pour être rapporté sur au moins un attelage avant d'un tracteur, comprenant un châssis (10) supportant une caisse (12) équipée d'un outil (14) tournant et de moyens (16) d'entraînement de cet outil, caractérisé en ce que la caisse (12) est montée pivotante par rapport au châssis, autour d'un axe (30) situé en amont de cette caisse par rapport au sens de déplacement du tracteur. 2. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (18) de liaison à rotation contrôlée, interposés entre ce châssis (10) et la caisse (1 2) support, en aval de la caisse par rapport au sens de déplacement du tracteur. 3. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (1 8) de liaison à rotation contrôlée comprennent au moins un axe (38) solidaire de la caisse, une chape (34) munie d'une lumière (36) curviligne ayant un rayon de courbure centré sur 1 5 l'axe (30) de pivotement. 4. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (10) comprend des moyens de liaison/support avant (20) et arrière (22). 5. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison/support avant (20) et arrière (22) comprennent chacun trois points de fixation (26H, 26G et 26D; 28H, 28G et 28D). 6. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (17) de déplacement en translation transversale de la caisse (12) par rapport au châssis (10). 7. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (17) de déplacement en translation comprennent deux axes (30, 44) solidaires de la caisse (12) dont l'un (30) est confondu avec l'axe de pivotement ainsi que des moyens (46) de manoeuvre de cette caisse (12) avec ses axes par rapport au châssis (10). 8. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 7, caractérisé en ce que le châssis comprend des bagues (42, 48) prévues pour coopérer avec les axes (30, 44), lesdites bagues étant reliées entre elles par des bras (40). 9. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens (16) d'entraînement comprennent deux arbres (52, 54) cannelés opposés attaquant un même réducteur (62) comprenant une arbre (64) de sortie. 10. Dispositif entraîné de broyage de végétaux selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le châssis (10) comprend un bâti (24) intermédiaire disposé entre les moyens de liaison/support avant (20) et arrière (22).