Brevet FR2789542A1 — publié le 20000818

I La présente invention concerne un équipement de herse rotative comprenant un ensemble de rotors avec des pla- ques porte-outils munies chacune de deux emplacements pour recevoir un outil en forme de dent, les emplacements ayant des perçages pour les boulons de fixation des dents. Il existe de multiples types de fixation d'outils sur des porte-outils de herse rotative. Bien qu'il existe des documents proposant des fixations d'outils par clavette ou par came et d'autres par boulonnage, cette dernière solution est utilisée de manière quasi générale puisqu'elle est plus fiable. Néanmoins, pour changer un outil c'est-à-dire une dent de herse, il faut dé- visser les boulons (en général il y a deux boulons par ou- til), puis mettre en place le nouvel outil et boulonner. Or, comme les boulons sont exposés à l'abrasion de la terre, la tête ou l'écrou risque d'être plus ou moins érodé. Comme par ailleurs du fait de l'humidité, la liaison vissée est souvent grippée, on rencontre pour le démontage la double difficulté de ne pas disposer de surface d'attaque suffisante pour les clés et que, de plus, il faut exercer des efforts importants pour débloquer la liaison vissée, grippée. Le résultat est un temps d'intervention relative- ment long et, surtout, qui peut être difficile à exécuter en plein champ. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un équipement pour une herse rotative, qui permette un changement rapide d'une dent de herse ou bien d'un outil usé ou impropre au travail à effectuer sans nécessiter une clef très spécialisée ou la mise en atelier de la herse, pour des herses existantes et ne nécessitant pas de transformation. A cet effet, l'invention concerne un équipement du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plaque complémentaire destinée à être vissée sous la plaque porte-outil par les trous normalement utilisés pour visser un outil, * ayant dans sa face supérieure deux cavités ouvertes dans des positions symétriques par rapport à l'axe de rotation et débouchant sur le côté de la plaque complémentaire pour former avec la surface inférieure de la plaque porte-outil chaque fois un logement pour la patte d'un outil, - un moyen de verrouillage comprenant un orifice réalisé dans la patte de l'outil, un orifice dans le porte-outil et un orifice dans la plaque complémentaire pour recevoir une goupille de verrouillage de l'outil. Ainsi, l'invention utilise les trous de vis de la plaque porte-outil existant sur le rotor pour fixer contre la face inférieure du rotor, la plaque complémentaire qui forme- ra avec le rotor les cavités recevant les supports de l'outil. Après mise en place des outils, il suffit de condam- ner en goupillant les pattes des outils sur l'ensemble ainsi constitué. Les goupilles pour les pattes de l'outil s'introduisent avantageusement dans les deux orifices exis- tant généralement dans la plaque porte-outil pour accéder à travers ces orifices à des vis du carter. Comme ces orifices sont nécessaires qu'au moment d'une intervention lourde sur la machine, ils peuvent parfai- tement servir à la mise en place des goupilles. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la face supérieure de la plaque complémentaire comporte des par- ties en surépaisseur homologues des logements de la face in- férieure de la plaque porte-outil, pour venir dans ces logements normalement destinés aux outils. Ce montage de la plaque complémentaire permet un excellent blocage en rotation de la plaque grâce à l'encastrement des surépaisseurs. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la goupille présente un corps avec une partie rétrécie à la hau- teur de la cavité de la plaque complémentaire, pour être ver- rouillée par le déplacement de la patte de l'outil dès le début de la rotation du porte-outil et éviter l'éjection de la goupille sous l'effet de chocs. La goupille constitue ainsi un moyen de sécurité qui protège la dent contre les chocs accidentels violents. Le remplacement de la goupille est une opération extrêmement simple. Selon une autre caractéristique intéressante, la cavité comporte une surface d'appui en position normale de la patte de l'outil avec une rampe, en position décalée pour re- cevoir une partie de la patte et lui permettre de se vriller sous l'effet d'un effort exercé sur la dent. Cette rampe permet, une fois la goupille ci- saillée, à la dent de se vriller et de céder pour ne pas ris- quer d'être détruite par un choc plus violent que celui produisant la seule rupture de la goupille. Ce moyen de pro- tection complémentaire est particulièrement intéressant puis- qu'il ne modifie pas le fonctionnement normal de l'outil. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le bord extérieur de la plaque complémentaire, au niveau de la cavité, s'arrête à une certaine distance de la jonction entre la patte et la dent pour laisser une longueur de la patte en porte-à-faux. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la cavité de la contre-plaque présente une forme en X, avec un bord aval écarté du bord amont d'une distance supérieure à la largeur de la patte de l'outil pour permettre l'échappement de l'outil par cisaillement de la goupille. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'orifice, réalisé dans la patte pour recevoir la goupille, est choisi dans le groupe formé par un orifice situé dans la patte, du côté de la dent, un orifice situé près de l'extrémité libre de la partie, une encoche réalisée dans le côté aval de la patte, un épaulement, tourné vers le côté ex- térieur, sur le côté aval de la patte. Suivant une autre caractéristique avantageuse, les outils se placent facilement dans les logements formés par les cavités. Leur extraction est tout aussi simple: on enlève la goupille et on tire l'outil. Dans ces conditions, le remplacement d'une dent peut se faire même pendant un tra- vail dans un champ, sans nécessiter d'outil puissant ou com- pliqué, ni de retour à l'atelier. L'invention permet également de transformer l'équipement d'une herse existant pour modifier par exemple le nombre d'emplacements de dents par porte-dents. C'est ain- si que ce nombre peut correspondre à une symétrie à deux ou à trois, c'est-à-dire avoir deux dents dans des positions dia- métralement opposées ou trois dents réparties régulièrement à la périphérie du rotor. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1A est une vue de côté très schémati- que du rotor d'une herse rotative, - la figure 1B est une vue de dessous du rotor de la figure 1A, - la figure 2A est une coupe axiale très schéma- tique d'un porte-outil et de l'équipement selon l'invention, à l'état non assemblé, - la figure 2B montre les deux parties assem- blées, - la figure 3 est une vue de dessus de la plaque complémentaire selon la figure 2A, - la figure 3A montre partiellement une dent se- lon l'invention, - la figure 4A est une vue en coupe correspondant à la figure 2B, avec un outil mis en place et retenu par une goupille, - la figure 4B est une vue en coupe radiale du montage de la figure 4A, - la figure 5 est une vue de dessus d'un autre mode de réalisation de plaque complémentaire selon l'invention, - la figure 5A est une vue en coupe circulaire développée selon VV de la figure 5, - la figure 6 montre une variante de réalisation de la plaque complémentaire de la figure 5, - la figure 7A est une vue de dessus d'une autre variante de réalisation de la plaque complémentaire selon la figure 5, les outils étant en position normale de fonctionne- ment, - la figure 7B est une vue analogue à celle de la figure 7A, montrant un outil en position déverrouillée après le choc de l'outil contre un obstacle, - la figure 8A montre une autre variante de réa- lisation en vue de dessus de la plaque complémentaire selon la figure 5, les outils étant en position normale d'utilisation, - la figure 8B est une vue analogue à celle de la figure 8A montrant un outil en position déverrouillée après un choc contre un obstacle. Une herse rotative comporte un certain nombre de rotors tournant en sens opposé les uns par rapport aux au- tres. Ces rotors sont portés par une poutre équipée des moyens d'entraînement en rotation reliés à la prise de force du tracteur. Un tel rotor est représenté en vue de côté à la figure 1A. Il se compose d'un axe 1 auquel est reliée, en partie inférieure, une plaque porte-outil 2, en général cir- culaire ou du moins arrondie, ayant dans deux positions dia- métralement opposées par rapport à l'axe de rotation ZZ du rotor, un logement 21 pour recevoir la patte 31 d'un outil 3 qui comporte par ailleurs une dent 32. La patte 31 et la dent 32 sont sensiblement à l'équerre. Cela signifie que l'angle entre ces deux parties est plus ou moins voisin d'un angle droit. Cela n'exclut pas un angle supérieur à un angle droit comme celui représenté à la figure. Ces deux parties 31, 32 peuvent également faire un angle dans la direction perpendi- culaire au plan de la feuille de dessin; la dent peut égale- ment avoir une certaine torsion autour de son axe pour s'ouvrir ou se fermer vis-à-vis de la trajectoire, selon l'effet de travail du sol que l'on veut obtenir. Cette ouver- ture et cette fermeture dépendent évidemment du sens de rota- tion du rotor. La forme des dents n'a pas d'importance particu- lière pour la présente invention. La figure lB est une vue de dessous du rotor et de son porte-outil selon la figure 1A, montrant la forme des logements 21, celle des pattes 31 des outils 3 et enfin la dent 32 de section relativement ovale.5 - Au montage, les outils 3 sont placés avec leur patte 31 dans les logements 21, puis ils sont boulonnés avec deux boulons 4 traversant des orifices alignés 23 du porte- outil 2 et ceux 33 de la patte 31. La figure 2A montre schématiquement la forme de l'équipement selon l'invention, en liaison avec la plaque porte-outil 2. Cet équipement est constitué par une plaque com- plémentaire 5, ayant de préférence, en plan, la forme de la plaque porte-outil 2. Cette plaque complémentaire 5 présente15 une surface supérieure 52 destinée à s'appliquer contre la surface inférieure 22 de la plaque porte-outil 2 ainsi que, le cas échéant, des surépaisseurs 51, homologues aux cavités 21 par la forme et l'épaisseur (h) de manière à venir se pla- cer dans les cavités 21 lorsque la plaque complémentaire 5 est fixée contre le dessous 22 de la plaque porte-outil 2. Après cette mise en place, l'ensemble est boulonné avec des boulons passant dans les orifices 23 de la plaque porte-outil 2 et des orifices homologues 53 réalisés dans la plaque com- plémentaire 5. La plaque complémentaire 5 présente également dans sa face supérieure deux cavités 54 diamétralement oppo- sées qui débouchent dans sa face 52 et sur les côtés. Partant du bord extérieur de la plaque complémentaire 5 (figure 3) ces cavités 1 ont une forme correspondant à celle d'une patte d'outil. Chaque cavité 54 est fermée par la face inférieure 22 du porte-outil 2, lorsque la plaque complémentaire 5 est assemblée au porte-outil 2. La cavité 54 forme ainsi un loge- ment pour le support 31 de l'outil. En fait, l'outil 3A (fig. 3A) composé d'une patte 31A et d'une dent 32A a une forme différente de la forme con- nue et n'a plus besoin d'avoir deux orifices 33 pour être boulonné car un seul orifice suffit ou un moyen analogue. Cet orifice 33A de la patte 31A est situé dans la position de l'orifice 24 du porte-outil 2 et, le cas échéant, la position de l'orifice 55 de la plaque complémentaire 5. Lorsque les orifices 33A, 24, 55 sont alignés, ils peuvent recevoir une goupille, non représentée dans cette figure, qui relie la patte 31A de la dent au porte-outil et à sa plaque complémen- taire. Cette figure montre également que, selon une va- riante intéressante, le bord avant 56 du logement 54 (du côté tourné vers l'extérieur de la plaque complémentaire 5) est en retrait pour laisser une partie de la patte en porte-à-faux et lui permettre de jouer le rôle d'un ressort de torsion comme cela sera vu ultérieurement. La mise en place ou le démontage sont tout aussi rapides. Il suffit d'extraire la goupille puis de sortir l'outil. Si celle-ci est coincée par un bourrage de terre, il suffit de frapper légèrement sur la dent de l'outil du côté de la jonction avec la patte 31A pour dégager la patte et permettre le remplacement de l'outil. Dans la description qui suivra de différents mo- des de réalisation et variantes, chaque porte-outil ou la plaque complémentaire sont prévus pour recevoir deux outils dans des positions diamétralement opposées par rapport au centre du porte-outil. Les moyens de la plaque complémentaire et les ou- tils ne seront décrits dans chaque cas que pour un outil et son logement, l'outil et le logement symétriques portant les mêmes références et leur description ne sera pas reprise. De même, dans les différentes figures on utilisera les mêmes ré- férences que ci-dessus complétées par des lettres pour dési- gner les éléments homologues dont la description ne sera pas intégralement reprise. Dans ces différents modes de réalisation, le sens de rotation du porteoutil est indiqué par les flèches (C), ce qui permet de définir un côté amont et un côté aval de la cavité formant le logement pour la patte de l'outil, et pour le bord amont et le bord aval de la patte de l'outil. La figure 4A montre, de façon analogue à la fi- gure 2B, la fixation d'un outil dans le porte-outil selon l'invention à l'aide d'une goupille 6 comportant une tête 61 avec un corps 62 muni d'une partie rétrécie 63, c'est-à-dire de diamètre réduit, suivie elle- même d'une partie 64 ayant la même section que le corps 62. La longueur du corps 62 correspond à l'épaisseur (E) de la plaque porteoutil 2 alors que la longueur (e) de la partie rétrécie 63 correspond au moins à l'épaisseur du logement 54 ou de la patte 31 de l'outil. L'orifice 33 de l'outil a une section correspondant à l'extrémité 64. La goupille peut également être constituée par une simple tige dont le corps présente une partie rétrécie comme les parties 62, 63, 64 de la goupille 6 décrite ci- dessus mais sans tête de façon à pouvoir s'introduire par en dessous; le corps 62 proprement dit aura une longueur légè- rement supérieure à celle de la goupille 6 ci-dessus pour dé- border vers le haut avec un orifice transversal pour recevoir une goupille tenant lieu de tête. En cas de rupture de cette goupille au niveau de la partie rétrécie, la partie qui reste, c'est-à-dire le corps 62, aura une longueur suffisam- ment réduite pour pouvoir s'extraire par le haut. Si la place disponible n'était pas suffisante, on pourrait chasser la clavette pour faire redescendre la partie restante de la gou- pille à travers le trou. La figure 4B montre l'assemblage de la figure 4A en fonctionnement. La rotation du porte-outil tire la dent 3 vers l'extérieur, dans le sens de la flèche F. si bien que son logement 43 vient chevaucher, par son bord intérieur (dans le sens de rotation du porte-outil), la partie rétrécie 63 du goujon 6 qui est ainsi bloqué et ne peut s'échapper ac- cidentellement dans la direction de la flèche H, même sous l'effet d'un choc exercé dans cette direction sur le porte- outil. La figure 4B montre également que selon une va- riante intéressante, le bord 56 de la plaque complémentaire 5, dans le prolongement de la cavité 54, s'arrête à une dis- tance (d) du coude reliant la dent 32 à la patte 31. Ainsi, la patte 31 est encastrée dans la cavité 54 avec son extrémi- té gauche (selon la figure 4B) tout en laissant une longueur (d) de cette patte, en porte-à-faux, donnant à l'outil 3 une certaine élasticité à la manière d'un ressort de torsion. La figure 5 est une vue de dessus d'une plaque complémentaire 5A munie de deux cavités symétriques 54A en forme de X ou d'ailes de papillons. Ces cavités ont un bord amont 541A et un bord aval 542A. Le bord aval 542A est dis- tant du bord amont 541A d'une distance supérieure à l'épaisseur de la patte 31A de l'outil 3A. L'outil est fixé à l'aide d'une goupille 6, du type de celle décrite ci-dessus, placée dans l'orifice 33A de la patte 31A. Cette goupille 6 peut être cisaillée sous l'effet d'un violent choc si bien que les parties 63, 64 tombent et l'outil peut alors reculer et céder comme cela est représenté en partie basse dans la figure 5. Ainsi, l'outil rencontrant un obstacle cisaille la goupille 6 sans se détruire. Il suffit alors de remplacer la goupille 6 après avoir remis en place l'outil éventuelle- ment éjecté. Dans le cas de la figure 5, l'orifice 33A de la patte 31A est situé près de la périphérie. La figure 5A est une vue en coupe développée faite selon la ligne de coupe WVV de la figure 5. Cette figure montre en particulier une rampe 543A prévue dans la plaque complémentaire 5, sous la cavité 54A. Cette rampe 543A permet à la patte 31A de l'outil de se vriller pour céder à un obstacle, après le cisaillement de la goupille (celle-ci n'est pas représentée à la figure A) et recul de la patte 31A pour venir en butée contre le bord 542A du logement 54A. Cette position vrillée est représentée en poin- tillés à la figure 5A. La figure 6 montre une autre variante de réalisa- tion de la plaque complémentaire 5B et surtout du logement 54B recevant la patte de l'outil. La patte 31B de cet outil se distingue uniquement par la position de son orifice 33B, décalée vers l'extrémité, c'est-à-dire vers le centre du porte-outil ou de la plaque complémentaire 5B. Sous l'effet d'un choc violent exercé sur l'outil, la patte 31B peut cisailler la goupille 6 et pivo- ter. Pour cela, la cavité 54B présente un bord aval avec une partie 542B, non parallèle au côté amont 541B, seule la par- tie inférieure 544B étant parallèle. De même, le bord amont 541B présente un décroche- ment 545B permettant de recevoir l'extrémité correspondante de la patte 31B de l'outil 3B. La figure 7A montre une autre variante de réali- sation avec les outils 3C en position de fonctionnement nor- mal et la figure 7B montre la position escamotée d'un outil 3C. Cette variante correspond pratiquement à celle de la figure 5 sauf que la patte 31C de l'outil 3C ne comporte pas d'orifice mais une encoche 33C ouverte sur le côté aval, pour venir s'accrocher sur une goupille 6 identique aux pré- cédentes. La cavité 54C est également élargie du côté aval, le côté 542C étant non parallèle au côté amont 541C pour le pivotement de la partie 51C pour permettre à l'outil d'échapper ou de céder à un obstacle. La figure 7B montre la position de l'outil 3C après rupture de la goupille dont l'emplacement est toujours figuré sous la référence 6. La patte 31C vient alors s'appuyer éventuellement contre le côté aval 542C de la cavi- té 54C. La figure 7B ne montre qu'un outil 3C dans cette position, l'autre outil n'est pas représenté. Les figures 8A, 8B montrent une autre variante de la tenue de l'outil selon la figure 7. Dans ces variantes, la patte 31D comporte un décrochement 33D au lieu de l'encoche 33C ou de l'orifice 33A des modes de réalisation précédents. La retenue de l'outil 3D est toujours assurée par une gou- pille 6. La cavité 54D a une forme en papillon analogue à celle de la figure 5. En position normale, l'outil est retenu contre l'éjection, par la goupille 6. Sous l'effet d'un choc, la goupille 6 est cisaillée et l'outil 3D passe dans la position représentée à la figure 8B. Il R E V E N D I C A T IONS 1 ) Equipement de herse rotative comprenant un ensemble de rotors avec des plaques porte-outils munies chacune de deux emplacements pour recevoir un outil en forme de dent, - les emplacements ayant des perçages pour les boulons de fixation des outils, chaque outil (3A) formé d'une patte de fixation (31A) et d'une dent (32A) au moins approximative- ment à l'équerre, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plaque complémentaire (5) destinée à être vissée sous la plaque porte-outil (2) par les trous (23) normalement utilisés pour visser l'outil (3), * ayant dans sa face supérieure (52) deux cavités (54) ou- vertes dans des positions symétriques par rapport à l'axe de rotation (ZZ) et débouchant sur le côté de la plaque complémentaire (5) pour former avec la surface inférieure (22) de la plaque porte-outil (2) chaque fois un logement pour la patte de l'outil, - un moyen de verrouillage de l'outil comprenant un orifice (33A) réalisé dans la patte (31A) de l'outil (3A), un ori- fice (24) dans le porte-outil (2) et un orifice (55) dans la plaque complémentaire (5) pour recevoir une goupille (6). 2 ) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face supérieure (52) de la plaque complémentaire (5) com- porte des parties (51) en surépaisseur homologues des loge- ments (21) de la face inférieure (22) de la plaque porte- outil (2), pour venir dans ces logements normalement destinés aux outils. 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goupille (6) présente un corps avec une partie rétrécie (63) à la hauteur de la cavité (54) de la plaque complémen- taire (5), pour être verrouillée par le déplacement de la patte (31) de l'outil (3) dès le début de la rotation du porte-outil et éviter l'éjection de la goupille sous l'effet de chocs. 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (54A) comporte une surface d'appui en position nor- male de la patte (31A) de l'outil (3A) avec une rampe (543A), en position décalée pour recevoir une partie de la patte (31A) et lui permettre de se vriller sous l'effet d'un effort exercé sur la dent. ) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord extérieur (56) de la plaque complémentaire, au niveau de la cavité (54), s'arrête à une certaine distance (d) de la jonction entre la patte (31) et la dent (32) pour laisser une longueur (d) de la patte (31) en porte-à-faux. 6 ) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (54A, 54B, 54C, 54D) de la contre-plaque (5A, 5B, C, 5D) présente une forme en X, avec un bord aval (542A, 542B, 542C, 542D) écarté du bord amont (541A) d'une distance supérieure à la largeur de la patte (31A, 31B, 31C, 31D) de l'outil pour permettre l'échappement de l'outil par cisaille- ment de la goupille. 7 ) Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice, réalisé dans la patte pour recevoir la goupille (6), est choisi dans le groupe formé par un orifice (33A) si- tué dans la patte (31A), du côté de la dent, un orifice (33B) situé près de l'extrémité libre de la partie (31B), une enco- che (33C) réalisée dans le côté aval de la patte (31C), un épaulement (33D), tourné vers le côté extérieur, sur le côté aval de la patte (31D).