Brevet FR2886811A1 — publié le 20061215

MACHINE ET PROCEDE POUR LE TRAVAIL DU SOL La présente invention concerne une machine et un procédé pour le travail du sol, cette machine étant notamment destinée au travail du sol dans les domaines de la sylviculture et de l'agriculture. L'exploitation forestière impose le boisement ou reboisement régulier de parcelles de terrain. Un reboisement est également nécessaire pour la reconstitution de parcelles sinistrées suite à des tempêtes. Le boisement peut enfin intervenir dans le cadre de la réalisation d'îlots forestiers près de zones d'habitation nouvelles. Il est alors nécessaire de procéder à un travail préparatoire du sol en vue de la mise en terre de plants. Dans le cas de parcelles forestières, ce travail consiste notamment à nettoyer les parcelles par dessouchage, débroussaillage et labourage du sol. Ce travail de préparation du sol est particulièrement important dans le cadre de l'exploitation forestière pour favoriser la reprise des plants et réduire les pertes. Dans une perspective de réduction des coûts, l'exploitation forestière s'est fortement mécanisée ces dernières années. On connaît ainsi par le demandeur de la présente invention (WO 2005/015974 A2) une machine polyvalente forestière comportant deux disques de labour placés symétriquement par rapport à l'axe de traction de la machine. Ces disques de labour sont motorisés avec un sens de rotation correspondant au sens d'avancement de la machine. Or le sol forestier est naturellement encombré d'éléments divers (branches, rémanents forestiers, taillis, ...) entraînant un bourrage fréquent d'au moins un des disques de labour. Cette accumulation de matériaux divers au niveau des disques peut conduire à la formation de sillons imparfaits. Il peut également mener à l'arrêt temporaire de la machine pour assurer le dégagement et le nettoyage des deux disques de labour. Il est clair que ces arrêts répétés de la machine, quand bien même temporaires, ne sont pas compatibles avec les impératifs de rentabilité d'une exploitation forestière. Une préparation insuffisante ou de mauvaise qualité d'une parcelle forestière peut de plus altérer la faculté de reprise des plants et limiter ainsi le nombre de plants vivants et bien conformés à des termes qui sont fonction de l'essence sélectionnée pour le reboisement de la parcelle. Or la possibilité d'une non reprise d'un plan n'est pas toujours détectable dés la première année. Cette détection peut alors s'avérer trop tardive pour replanter un nouveau plan et assurer l'obtention d'un rendement optimal par hectare. L'objectif de la présente invention est donc de proposer une machine et un procédé pour le travail du sol, simples dans leur conception et dans leur mode opératoire, économiques et permettant un travail du sol d'une très grande qualité pour assurer une faculté de reprise des plants proche des 100%. L'invention vise également à permettre un travail continu de la machine de travail du sol. On s'est en effet aperçu de manière surprenante, et coutre toute attente, que lorsqu'au moins un des disques de labour est entraîné en rotation dans un sens de rotation inverse à celui d'avancement de l'engin tracteur déplaçant la machine sur la zone de sol à traiter, on obtenait une préparation du sol de meilleure qualité, notamment des sillons tracés proprement et un émiettement de la terre propre à favoriser la reprise des plants. A cet effet, l'invention concerne une machine pour le travail du sol comprenant un châssis porte-outils comportant au moins deux disques de retournement. Cette machine est destinée à être tractée par un engin tracteur sur la zone de sol à traiter. Selon l'invention, elle comprend au moins un moteur pour entraîner en rotation un des disques, le sens de rotation de ce disque étant opposé au sens d'avancement de l'engin tracteur. On entend ici par "disque de retournement", un disque ayant la forme d'une calotte sphérique. Ce disque est destiné à découper une bande de sol 2886811 3 et à la retourner par l'effet combiné de l'avancement de la machine qui porte le disque et de sa rotation. Le disque est préférentiellement réalisé dans un matériau en acier traité de manière à résister à l'abrasion et à la rouille. A titre illustratif, dans les domaines de la sylviculture ou de l'agriculture, un tel disque de retournement est un disque de labour. Dans différents modes de réalisation particuliers de la machine pour le travail du sol, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - la machine comporte pour chacun de ses disques de retournement un moteur pour entraîner en rotation le disque correspondant, au moins un des disques de retournement étant destiné à présenter un sens de rotation inversé par rapport au sens de rotation des autres disques de retournement, - la machine comporte pour chacun de ces disques de retournement un moteur pour entraîner en rotation le disque correspondant, le sens de rotation de l'ensemble des disques étant opposé au sens d'avancement de l'engin tracteur, - les moteurs sont des moteurs hydrauliques, - elle comprend des moyens de commande pour changer sélectivement le sens de rotation de chacun de ses disques de retournement motorisés, - la machine comporte des moyens pour ajuster sélectivement la vitesse de rotation de chacun des disques de retournement. L'invention concerne également un procédé de travail d'une zone de sol dans lequel on déplace sur cette zone de sol une machine comprenant un châssis porte-outils comportant au moins deux disques de retournement. Selon l'invention, on entraîne en rotation au moins un des disques de retournement, le sens de rotation de ce disque étant opposé au sens d'avancement de ladite machine. La machine et le procédé de travail du sol peuvent avantageusement être utilisés pour le nettoyage et la préparation de zones de sol destinées à l'agriculture, la sylviculture, ... Ils peuvent également être mis en oeuvre dans le cadre de travaux de génie civil par exemple pour la réalisation des couches de forme ou d'assise d'une chaussée. 2886811 4 L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'une machine de travail du sol dans un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique d'une machine de travail du sol dans un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe du carter de transmission de la machine de travail du sol de la Figure 2; La machine pour le travail du sol de l'invention comprend un châssis porte- outils comportant au moins deux disques de retournement. Elle comprend également au moins un moteur pour entraîner en rotation un des disques de retournement, le sens de rotation du disque étant opposé au sens d'avancement de l'engin tracteur. La Figure 1 montre dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une machine pour le travail du sol comportant deux disques de retournement 1, 2. Chacun de ces disques 1, 2 est équipé d'un moteur hydraulique 3, 4 pour entraîner en rotation le disque correspondant. Un des deux disques 1, 2 présente un sens de rotation inversé par rapport au sens de rotation de l'autre disque de retournement. La machine comporte un bâti comprenant une poutre 5 disposée en oblique par rapport à la ligne d'avancement de l'engin tracteur 6. Cette poutre 5 est reliée par l'intermédiaire d'une tête d'attelage 7 en forme de triangle à un dispositif d'attelage automatique à trois points placé sur l'engin tracteur 6. Ce dispositif d'attelage automatique comprend un bras de levage 8 qui permet un relevage hydraulique du châssis porte-outils attelé afin de contrôler la position verticale de ces outils. La dimension de la poutre 5 peut avantageusement être variée longitudinalement par l'ajout ou le retrait d'éléments du bâti, lesquels sont alors simplement reliés les uns aux autres par des brides de jonction. Il est ainsi possible d'adapter le bâti au nombre de disques de retournement 1, 2 mis en oeuvre. La machine peut également comporter pour une application dans le domaine de l'agriculture des pièces de protection telles que des coutres 9, 10. 2886811 5 Le long de la poutre 5 sont montés deux ages 11, 12 comportant chacun un étançon 13, 14. Chaque disque de retournement 1, 2 est relié à son age 11, 12 par l'intermédiaire de l'étançon 13, 14 qui peut être fixe pour le labour en planches ou pivotant pour permettre le labour à plat. Chaque moteur hydraulique 3, 4 étant fixé sur l'étançon 13, 14 du disque qu'il doit entraîner en rotation, un système d'entraînement mécanique en rotation assure la liaison entre l'arbre sur lequel est monté le disque 1, 2 et l'arbre de sortie du moteur 3, 4. Ce système d'entraînement mécanique est représenté sur la figure 1 par un carter de transmission 15, 16. Avantageusement, la machine pour le travail du sol comprend des moyens de commande pour changer sélectivement le sens de rotation de chacun desdits disques motorisés 1, 2. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, chaque moteur 3, 4 est un moteur-palier hydraulique monté sur l'étançon 13, 14 du disque de retournement 1, 2 qu'il est destiné à entraîner en rotation. La Figure 2 représente schématiquement une machine pour le travail du sol dans un second mode de réalisation de l'invention. Les éléments ayant les mêmes références sur la Figure 2 que sur la Figure 1 représentent les mêmes objets et ne seront donc pas décrits de nouveau. Les ages 12, 13 portant les disques de retournement 1, 2 sont placés parallèlement et reliés entre eux par des entretoises boulonnées 17-19. Les ages 12, 13 présentent une dimension longitudinale différente de manière à créer l'espace nécessaire au travail de labour entre les différents disques 1, 2. Un des disques de retournement 2 est fixé sur un étançon 14 monté sur rage porte- disque 13 par l'intermédiaire d'une platine rotative 20 qui permet de réaliser des réglages angulaires de ce disque de retournement 2. La Figure 3 montre une vue en coupe du système d'entraînement mécanique en rotation 21 d'un disque de la Figure 2. Le disque de retournement 22 est relié par l'intermédiaire d'un étançon 23 à l'extrémité d'un age 24, l'étançon étant boulonné sur rage 24. Ce système d'entraînement 21 assure la liaison entre l'arbre 25 sur lequel est monté le disque de retournement 22 et l'arbre 26 de sortie du moteur hydraulique 27. La liaison est assurée par une courroie 28 prenant appui sur les deux arbres 25, 26. Alternativement, cette liaison 28 peut être assurée par une chaîne ou encore des engrenages. 2886811 6 Pour des applications dans le domaine de la sylviculture, la machine est une machine combinée forestière pour le travail du sol. Cette machine comporte un jeu de rouleaux de débroussaillage agencé en partie inférieure du châssis. Une dent de décompactage est disposée dans l'axe du châssis en aval des rouleaux de débroussaillage. Celle-ci est montée mobile sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage. La machine comprend également au moins une paire de roues de déplacement sur route, montée mobile sur le châssis entre une position abaissée dite de déplacement et une position relevée dite d'escamotage. Les disques de retournement sont également montés mobiles sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage. Ces disques sont disposés en aval de la dent de décompactage, symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du châssis. La machine comprend au moins un moteur hydraulique pour entraîner en rotation un des disques de retournement. Le sens de rotation du disque est tel qu'il est opposé au sens d'avancement de l'engin tracteur. Avantageusement, elle comprend une paire de disques de scarification, montée mobile sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage, les disques de scarification étant disposés de part et d'autre des disques de retournement. La machine comprend des moyens de commande sélective du déplacement des outils et roues mobiles décrits ci-dessus. L'invention concerne également un procédé de travail d'une zone de sol selon lequel on déplace sur cette zone de sol une machine comprenant un châssis porte-outils comportant au moins deux disques de retournement 1,2. Avantageusement et en fonction de sa destination (sylviculture, agriculture, ..), la machine comporte de deux à huit disques de retournement. La machine est dans un mode préféré déplacée sur cette zone de sol par un engin tracteur. La machine peut également être autopropulsée. Selon l'invention, on entraîne en rotation au moins un de ces disques de retournement avec un moteur, le sens de rotation de ce disque étant opposé au sens d'avancement de la machine. On peut ajuster la vitesse de rotation de ce disque de retournement en fonction de la nature du sol dans la zone considérée. Notons que la vitesse 2886811 7 du disque de retournement ayant un sens de rotation opposé au sens d'avancement de la machine peut être supérieure à la vitesse de déplacement de la machine. La vitesse circonférentielle du disque peut être comprise, à titre illustratif uniquement, entre 0,5 ms-1 et 4 ms-1. Les disques 1,2 peuvent être des disques à bords lisses, des disques à lobes ou des disques crénelés, ou encore mieux une combinaison de ces disques, par exemple, un ou plusieurs disques crénelés placés à l'avant qui permettent une meilleure pénétration dans le sol et un ou plusieurs disques à bords lisses à l'arrière. Avantageusement, on ajuste l'angle de coupe, encore appelé angle d'attaque, des disques de retournement en utilisant des moyens de commande sélective du déplacement des outils, par exemple une platine permettant de varier l'angle du disque correspondant par rapport à un axe vertical. L'angle de coupe peut être compris entre 30 et 50 , et est de préférence égal à 40 . Rappelons qu'on entend par angle de coupe, l'angle du plan du pourtour du disque avec la direction d'avancement de l'outil. Cet angle favorise la pénétration du disque dans le sol. On ajuste également l'angle d'entrure qui est l'angle plan du pourtour du disque avec le plan vertical passant par le diamètre horizontal du disque de retournement. Cet angle d'entrure favorise le retournement de la terre. L'angle d'entrure est de préférence pris entre 20 et 25 . 8 REVENDICATIONS 1. Machine pour le travail du sol comprenant un châssis porte-outils comportant au moins deux disques de retournement (1,2), ladite machine étant destinée à être tractée par un engin tracteur (6), caractérisée en ce que ladite machine comprend au moins un moteur (3,4) pour entraîner en rotation un desdits disques, le sens de rotation dudit disque étant opposé au sens d'avancement dudit engin tracteur. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite machine comporte pour chacun desdits disques de retournement (1,2) un moteur (3,4) pour entraîner en rotation ledit disque correspondant, au moins un desdits disques (1) de retournement étant destiné à présenter un sens de rotation inversé par rapport au sens de rotation desdits autres disques (2) de retournement. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite machine comporte pour chacun desdits disques (1,2) de retournement un moteur (3,4) pour entraîner en rotation ledit disque correspondant, le sens de rotation de chacun desdits disques étant opposé au sens d'avancement dudit engin tracteur. 4. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chacun desdits disques de retournement (1,2) est monté sur un âge (12,13) porte-disque, lesdits âges étant disposés de manière à décaler lesdits disques de retournement, les uns par rapport aux autres, le long de l'axe principal de ladite machine. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le disque de retournement (1) situé le plus à l'arrière de ladite machine par rapport audit sens d'avancement est entraîné en rotation par un moteur (3), le sens de rotation dudit disque étant opposé au sens d'avancement dudit engin tracteur. 6. Machine selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que lesdits disques de retournement sont fixés sur des étançons (13,14) montés sur l'âge (12,13) porte-disque par l'intermédiaire d'une platine rotative. 7. Machine selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que lesdits disques de retournement (1,2) destinés à être entraînés en rotation par un moteur (3,4) sont fixés sur des arbres, lesdits arbres étant montés par 2886811 9 l'intermédiaire de paliers sur des étançons (13,14) montés sur rage (12,13) porte-disque. 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits moteurs (3,4) sont des moteurs hydrauliques. 9. Machine selon la revendication 6 et 8, caractérisée en ce que chaque moteur (3,4) est un moteur-palier hydraulique monté sur l'étançon (13, 14) du disque de retournement qu'il est destiné à entraîner en rotation. 10. Machine selon la revendication 7 et 8, caractérisée en ce que ledit moteur (3,4) est fixé sur ledit étançon (13,14), un système d'entraînement mécanique (21) en rotation assurant la liaison entre ledit arbre sur lequel est monté ledit disque et l'arbre de sortie dudit moteur. 11. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de commande pour changer sélectivement le sens de rotation de chacun desdits disques motorisés (1, 2). 12. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour ajuster sélectivement la vitesse de rotation de chacun desdits disques de retournement. 13. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ladite machine est une machine combinée forestière pour le travail du sol comportant: - un jeu de rouleaux de débroussaillage agencé en partie inférieure du châssis; - une dent de décompactage montée mobile sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage et disposée dans l'axe du châssis en aval desdits rouleaux de débroussaillage; - au moins une paire de roues de déplacement sur route, montée mobile sur le châssis entre une position abaissée dite de déplacement et une position relevée dite d'escamotage; - lesdits disques de retournement, montés mobiles sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage, les disques étant disposés en aval de la dent de décompactage, symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du châssis; - une paire de disques de scarification, montée mobile sur le châssis entre une position de travail et une position relevée d'escamotage, les 2886811 10 disques de scarification étant disposés de part et d'autre des disques de retournement, et - des moyens de commande sélective du déplacement des outils et roues mobiles ci-dessus. 14. Procédé de travail d'une zone de sol selon lequel on déplace sur ladite zone de sol une machine comprenant un châssis porte-outils comportant au moins deux disques de retournement, caractérisé en ce qu'on entraîne en rotation au moins un desdits disques de retournement avec un moteur, le sens de rotation dudit disque étant opposé au sens d'avancement de ladite machine. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on ajuste la vitesse de rotation dudit disque de retournement en fonction de la nature du sol dans la zone considérée.