Brevet FR2868244A1 — publié le 20051007

La présente invention concerne im perfectionnement aux machines agricoles de travail du sol et en particulier aux outils du type rouleaux à spires, utilisés notamment pour briserles mottes et émieiterla terre. La surface de travail de ces rouleaux se présente sous la forme d'une hélice à filet unique, qui s'inscrit dans une enveloppe cylindrique dont le diamètre est, par exemple, de l'ordre de soixante centimètres. Des rayons, ou bras rayonnants, sont interposés entre l'hélice et un axe central dont les extrémités forment les paliers du rouleau. Un outil de ce genre est décrit dans le document EP0280399. _Ce type de rouleau peut faire partie d'aune machine qui combine plusieurs 10 sortes d'outils; dans ce cas, ses qualités de portance et de robustesse font qu'il n'est plus seulement un outil de travail du sol; il peut remplir des fonctions supplémentaires comme, par exemple: une fonction de stabilisation des autres outils et, éventuellement, une fonction de réglage deleur hauteur de travail. Ce type de machine complexe peut même accueillir, du fait de la présence de rouleaux, un équipement de semailles. à sa partie arrière, pour effectuer simultanément plusieurs opérations dans un champ, en une seule passe, avec des vitesses de travail qui peuvent être relativement élevées. Pour ces machines complexes, les rouleaux peuvent atteindre des largeurs importantes, de l'ordre de deux mètres et plus, par exemple. Dans ce cas, la présence de rayons intermédiaires entre les extrémités du rouleau est nécessaire, pour répartir la charge sur toute sa largeur. L'implantation de rayons intermédiaires accroît_la rigidité du rouleau de façon importante mais ces rayons ont tendance aussi, dans certains terrains, à faciliter l'encrassement du rouleau, ce qui provoque une diminution significative de son efficacité. Dans les terrains qui comportent des pierres, une trop grande rigidité du rouleau, du fait de la présence de rayons intermédiaires, peut aussi provoquer des détériorations au niveau de sa structure. La présente invention propose de remédier aux problèmes énoncés ci-dessus. Elle apporte une solution au problème général du nettoyage des rouleaux, qui se distingue de celle présentée dans le document précité; elle procure en fait aux rouleaux une réelle capacité d'auto-nettoyage quelles que soient leurs conditions d'utilisation, même dans des sols difficiles, particulièrement collants, et elle leur procure également une réelle capacité d'absorption des chocs dans les terrains parsemés de pierres, par exemple. Le rouleau selon l'invention, du type â spires, .comprend: - une hélice formée de plusieurs spires qui constituent la surface de travail du sol, un axe disposé au centre _de ladite hélice et dont les extrémités constituent des paliers, - des rayons interposés entre ledit axe et l'hélice, et l'un au moins de ces rayons est du type flottant, solidaire dudit axe au moyen d'une liaison partielle qui procure à la portion d'hélice dont il est solidaire, un certain degré de liberté par rapport audit axe, de façon à sauvegarder un effet ressort qui permet à ladite hélice -de vibrer, facilitant le décolmatage automatique lo du rouleau et son auto-nettoyage, ainsi que l'absorption des chocs causés par la présence de pierres. Selon un mode de réalisation de l'invention, le rayon flottant est solidaire de l'axe du rouleau par l'intermédiaire de moyens de liaison partielle du type pivot glissant, constitués d'un manchon ajusté et libre sur ledit axe, lequel rayon flottant est solidaire de ce manchon et de l'hélice, par soudure, par exemple. Selon une autre disposition de l'invention, le rouleau comporte des rayons fixes disposés à chacune de ses extrémités, reliant l'hélice à l'axe central, et au moins un rayon flottant intermédiaire disposé entre lesdites extrémités, reliant ladite hélice à un manchon qui est ajusté et libre sur ledit axe. Selon l'invention, le rouleau comporte des rayons disposés par couples, diamétralement opposés, s'étendant de part et d'autre, soit de l'axe, soit d'un manchon. Toujours-selon l'invention, le rouleau comporte des rayons qui sont espacés sur l'axe central d'une distance supérieure ou égale au diamètre de l'hélice; le nombre limité de rayons permettant ainsi d'-éviter la retenue et l'amalgame de terre dans l'espace interne dudit rouleau. Selon une autre disposition de l'invention, le rouleau comporte un ou plusieurs rayons flottants dont les manchons ont une longueur qui est du même ordre que le diamètre de l'axe central, c'est-à-dire, de l'ordre de dix centimètres, ceci afin de favoriser leur glissement sur ledit axe. Toujours selon l'invention, le rouleau comporte des rayons qui se présentent sous la forme d'un plat de faible épaisseur et dont la largeur correspond au moins au diamètre de l'axe ou du manchon selon le cas, lequel plat est principalement placé dans un plan perpendiculaire audit axe et son extrémité, côté hélice, est conformée pour permettre sa solidarisation avec l'arête interne de la spire correspondante, par soudure, par exemple. Selon une autre disposition de l'invention, le rouleau comporte des rayons qui, d'une extrémité à l'autre de l'hélice, sont tous décalés angulairement les uns par rapport aux autres,iépartis régulièrement selon une hélicoïde, par exemple. L'invention concerne également la machine de travail du sol comportant au moins un rouleau tel que-défini précédemment. Mais l'invention est encore exposée ci-après en relation avec les dessins annexés, donnés à titre illustratif, et dans lesquels: - la figure 1 représente un rouleau selon l'invention; la figure 2 est un agrandissement montrant d'une façon plus détaillée, un ensemble rayon- manchon monté sur l'axe du rouleau; la figure 3 est une vue de côté du rouleau, montrant le décalage angulaire des rayons les uns par rapport aux autres. Le rouleau, représenté figure 1, a les dimensions d'un rouleau usuel, c'est-à-dire que son diamètre est de l'ordre de 60 cm et sa longueur est de l'ordre de 2 m. Il comprend une enveloppe cylindrique formée d'une hélice (1); cette hélice (1) est montée sur un axe central (2) et elle est reliée à cet axe (2) au moyen de rayons (3). Des rayons (3), repérés (3'), sont disposés à chaque extrémité du rouleau et des rayons intermédiaires particuliers (3), repérés (3"), détaillés plus loin, sont répartis sur la longueur de l'axe (2) entre lesdites extrémités. Ces rayons (3) sont disposés par couples; ils s'étendent de part et d'autre de l'axe (2), diamétralement opposés, formant des bras rayonnant-s. Le terme rayon sera utilisé dans la description et dans les revendications pour désigner indifféremment des bras ou des rayons. L'hélice (1) est constituée de plusieurs spires. Pour un rouleau usuel, polyvalent, on compte une bonne quinzaine de spires. Le rouleau représenté figure 1 comporte en fait 16 spires avec un pas de l'ordre de 125 mm. L'hélice (1) comprend généralement plusieurs tronçons qui sont eux-mêmes constitués de plusieurs spires, et ces tronçons sont assemblés entre eux formant un filet 30 unique d'une extrémité à l'autre du rouleau. Chaque tronçon -est façonné à partir d'un profilé métallique ayant une section carrée de l'ordre de 4x4 cm et une longueur qui est de l'ordre de dix mètres. Ce profilé est enroulé sur deux de ses faces adjacentes pour que la surface de l'hélice qui travaille le sol, soit en forme de Vé. La surface périphérique glu rouleau-est divisée en deux: une partie est constituée par le filet métallique de l'hélice (1) et l'autre partie est ajourée; chaque partie ayant à 5 peu près la même largeur, c'est-à-dire la moitié du pas de ladite hélice. On obtient ainsi un outil particulièrement efficace pour briser les mottes et pour émietter la terre. De plus, la surface qui est en contact avec le sol -est relativement importante, ce qui permet à ce type de rouleau d'offrir des capacités intéressantes en matière de portance. L'axe central (2) se présente sous la forme d'un tube dont le diamètre, de l'ordre de 10 cm, est choisi de façon à ce qu'il puisse apporter son concours à la rigidification du rouleau et en particulier -à la partie centrale de ce dernier où des rayons intermédiaires (3") sont interposés entre ledit axe (2) et l'hélice (1). Les extrémités de l'axe (2) comportent des tourillons (4) qui sont aménagés pour constituer des paliers, en coopération avec le bâti de la machine, non représenté. Comme _mentionné précédemment, la liaison entre l'hélice (1) et l'axe (2) est réalisée par des rayons (3). Ces rayons sont de deux types: - des rayons (3') qui sont fixes sur l'axe (2), et - des rayons flottants (3") qui sont mobiles par rapport audit axe (2). La liaison de ces rayons flottants (3") avec l'axe (2) est une liaison partielle; elle se présente sous la forme d'une liaison du type pivot glissant, par exemple. Cette liaison partielle du type pivot glissant est détaillée figure 2. Elle est constituée d'un manchon (5) qui reçoit le rayon flottant -(3"). Ce manchon (5) est dimensionné pour être ajusté et libre sur l'axe (2); il est libre en translation et en rotation. Le rayon (3") est solidaire du manchon (5) et de l'hélice (1) par soudure, par exemple. La liberté du rayon (3"), du fait -de la liberté du manchon (5) par rapport à l'axe (2), procure à la spire qui est fixée audit rayon (3") et, par voie de conséquence, à la portion d'hélice correspondante, une certaine liberté de mouvement, au moins dans un sens qui est parallèle audit axe (2). Grâce à aux rayons flottants (3"), l'hélice peut vibrer, ce qui a pour effet de faciliter son décolmatage, son auto-nettoyage, et de permettre aussi une bonne absorption des chocs si des pierres sont présentes sur le terrain. La longueur ides manchons (5) est choisie de façon à obtenir une certitude de glissement sur l'axe (2); elle est de l'ordre du diamètre dudit axe (2), c'est-à-dire de l'ordre de 10 cm. Les différents rayons (3) se présentent sous la forme d'un plat qui s'inscrit essentiellement dans un plan perpendiculaire à l'axe (2). Ce plat est conformé à chacune de ses extrémités par pliage pour pouvoir être fixé par soudure, par -exemple, sur l'arête interne de la spire correspondante de l'hélice (1). La largeur des rayons fixes (3') qui sont disposés aux extrémités du rouleau, est légèrement supérieure au diamètre de l'axe (2). Ces rayons (3') comportent par exemple un alésage central qui permet -de les enfiler sur l'axe et de les souder en position sur ledit axe. Les rayons flottants intermédiaires (3") comportent également un alésage qui permet de les assembler directement sur leur manchon (5) respectif par soudure, par exemple, au niveau du centre dudit manchon. On remarque la présence de deux rayons intermédiaires (3") entre les extrémités du rouleau. L'espace entre ces rayons intermédiaires flottants (3") et les rayons externes fixes (3'), correspond sensiblement au diamètre du rouleau. Cette distance entre les-différents rayons (3) est d'une manière générale comprise entre 1 et 1,5 fois le diamètre de l'hélice (1). La soudure de l'extrémité des rayons intermédiaires (3") sur l'arête interne de l'hélice peut de ce fait être réalisée au niveau de la jonction des tronçons constitutifs de l'hélice (1). Comme représentés figure 3, les différents rayons (3) sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres. Ils sont répartis de façon régulière par exemple, selon une 25 hélicoïde qui s' étend_le part et d'autre -du rouleau. Ce type de rouleau peut avantageusement être installé sur une machine de travail du sol combinant plusieurs outils comme par exemple des disques, des socs et/ou des rasettes ou encore d'autres types de rouleaux, laquelle machine peut aussi comporter un ou plusieurs équipements, du type semoir. REVENDICATIONS 1.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol comprenant: une hélice (1) formant la surface de travail; - un axe (2) disposé au centre de ladite hélice et dont les extrémités constituent des paliers; des rayons (3) interposés entre ledit axe (2) et ladite hélice (1), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un rayon flottant qui bénéficie d'une liaison partielle avec ledit axe (2), procurant à la portion d'hélice dont il est solidaire, un certain degré deliberté par rapport audit axe (2). 2.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un rayon flottant solidaire de l'axe (2) 10 par des moyens de liaison partielle du type pivot glissant, constitués d'un manchon (5) ajusté et libre sur ledit axe (2), lequel rayon flottant est solidaire de ce manchon (5) et de l'hélice (1) par soudure, par exemple. 3.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des rayons fixes (3') disposés à chacune de ses extrémités, reliant l'hélice (1) à l'axe central (2), et au moins un rayon intermédiaire flottant (3") disposé entre lesdites extrémités, reliant ladite hélice (1) à un manchon (3) qui est partiellement libre sur ledit axe (2). 4.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon l'une quelconque -des revendications 2 -ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte des rayons disposés par couples, diamétralement opposés, s'étendant de part et d'autre de l'axe (2) et du ou des manchons (5) selon le cas. 1- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des rayons (3") qui sont espacés sur l'axe central (2) d'une distance supérieure ou égaleau diamètre -de l'hélice (1). 6.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, -caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs manchons (5) dont la longueur est du même ordre que le diamètre de l'axe (2). 7.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des rayons (3) qui se présentent sous la forme d'un plat de faible épaisseur et dont la largeur correspond au moins au diamètre de l'axe (2) ou du manchon (5) selon le cas, lequel plat est principalement placé dans un plan perpendiculaire audit axe (2) et son extrémité côté hélice (1), est conformée pour permettre sa solidarisation avec cette dernière, par soudure, par exemple. _8.- Rouleau du -type à spires pour machine de travail du sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des rayons (3) S _qui, .d'une extrémité à l'autre de l'hélice (1), sont tous décalés angulairement. 9.- Rouleau du type à spires pour machine de travail du sol selon la _revendication 8, caractérisé _en ce 4u'il comporte des rayons (3) qui, d'une extrémité à l'autre du rouleau, sont tous décalés angulairement les uns par rapport aux autres, répartis régulièrement selon une hélicoïde. 10.- Machine de travail du sol caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un rouleau selon l'une des revendications 1 à 9.