Brevet FR2945179A1 — publié le 20101112

La présente invention concerne les disques de labour destinés à être montés avec plusieurs autres disques identiques ou différents librement en rotation autour d'un axe solidaire d'un châssis d'un engin de labour, notamment une charrue. L'axe peut de préférence être perpendiculaire à la direction de déplacement de l'engin de manière à imprimer un mouvement de rotation aux disques, ou encore être incliné par rapport â la direction de déplacement de l'engin. De tels disques présentent généralement une forme de calotte sphérique réalisée en acier centrée sur leur axe de rotation. Ils forment une cuvette au fond de laquelle se trouve leur moyeu et provoque de ce fait un retournement partiel de la terre lors du labour. On connaît de tels disques par les demandes de brevets EP 0 470 990, EP 0 893 043 et EP 1 203 523. On connaît par le brevet US 2 034 579 des disques de labour présentant des encoches à leur périphérie. De tels disques ne donnent cependant pas entière satisfaction car d'une part ils ont tendance à recueillir et à accrocher les végétaux poussant à la surface du terrain labouré et d'autre part la surface du terrain labouré ne se présente pas toujours avec la structure que l'on souhaite. La demande EP-A-0 162 197 décrit une charrue à disques entraînés en rotation, dont la périphérie présente des lobes convexes réunis entre eux par des parties radiales de manière à réaliser des découpes dans le sol. 11 existe un besoin pour améliorer la fragmentation de la terre lors du labour, et en particulier la pénétration des disques de labour dans le sol. L'invention a pour objet, selon un exemple de réalisation, un disque de labour destiné à être monté sur un engin de labour et à être entraîné en rotation lors du déplacement de l'engin, comportant une périphérie présentant une succession de lobes convexes ou d'évidements concaves, caractérisé en ce que : - deux lobes ou évidements adjacents sont concaves par rapport au plan médian du disque passant par le centre du disque avec une concavité par rapport à ce plan inversée l'un par rapport à l'autre, ou deux groupes adjacents constitués chacun de deux lobes ou évidements adjacents sont concaves par rapport à ce plan avec la même concavité par rapport à ce plan l'un par rapport à l'autre. Grâce aux similitudes ou différences de concavité des lobes ou évidements, ou des ensembles de lobes ou évidements, adjacents, on obtient une meilleure pénétration et une meilleure fragmentation des morceaux de terre, les morceaux de terre obtenus étant de taille plus petite qu'avec les disques connus. De plus, l'invention permet notamment de bénéficier d'un disque de labour dont la périphérie présente une forme sensiblement sinusoïdale, ce qui permet d'éviter par exemple les inconvénients des disques de l'art antérieur présentant une périphérie circulaire, moins bien adaptée pour la bonne pénétration du sol. En outre, la forme polylobée, polyévidée ou prismatique des disques permet d'obtenir une ligne d'attaque du sol sinueuse, qui foisonne le sol avant de le retourner, limitant ainsi la formation de mottes. On obtient également un meilleur retournement du sol, la terre labourée étant mieux rabattue. Le sous-sol reste rugueux. 11 en résulte encore un meilleur dégagement des végétaux poussant à la surface du terrain labouré et donc une meilleure pénétration et une rotation plus facile des disques qui travaillent ainsi dans de meilleures conditions. Les lobes et/ou évidements peuvent être ou non arrondis sur toute leur 20 périphérie. Les lobes et/ou évidements peuvent ou non se rejoindre. Ils peuvent par exemple être séparés par des portions du disque en arc de cercle, ou se rejoindre par exemple selon des angles francs. Les évidements peuvent par exemple être formés au moins partiellement par 25 des arcs de cercles concaves ou convexes. Les évidements peuvent présenter des contours ayant une forme géométrique variée. En particulier, le contour des évidements peut former avec la portion non visible correspondante de la périphérie du disque une forme géométrique variee, par exemple sensiblement polygonale, notamment triangulaire, trapézoïdale, rectangulaire, carrée, entre autres. 30 Le disque peut comporter des plis sensiblement radiaux disposés entre les lobes ou évidements, ou sur un lobe ou évidement, en particulier selon leurs axes centraux, ou en position intermédiaire. Au moins un pli, voire tous les plis d'un disque, peut relier d'une part un point de la périphérie du disque, par exemple le centre d'un lobe ou d'un évidement et/ou le point de séparation entre deux lobes ou entre deux évidements, à d'autre part un point d'une partie centrale du disque, par exemple le centre du disque et/ou un point d'un cercle centré sur le centre du disque petit par rapport à la périphérie du disque. Le disque peut comporter sur tout son pourtour une succession de plis disposés entre les lobes ou évidements, ou sur les lobes ou évidements, deux plis successifs s'étendant de part et d'autre du plan médian du disque avec le même écartement angulaire par rapport au plan médian du disque. Le disque peut comporter une succession de plis s'étendant alternativement de part et d'autre du plan médian du disque. Le disque peut comporter deux faces symétriques par rapport au plan médian du disque. La concavité des lobes ou évidements, ou des groupes constitués de deux lobes ou évidements, peut être obtenue par la formation de trois plis disposés entre les lobes ou évidements, notamment selon l'axe central des lobes ou évidements, les trois plis étant tels qu'un des plis s'étend d'un premier côté du plan médian du disque et que les deux autres plis s'étendant tous deux de l'autre côté du plan médian du disque, les trois plis faisant notamment le même écart angulaire avec le plan médian du disque. Les lobes ou évidements peuvent ou non être accolés l'un à l'autre. En particulier, les lobes peuvent être juxtaposés l'un à l'autre et se toucher. Les évidements peuvent être séparés les uns des autres par des portions de la périphérie du disque en are de cercle. Dans le cas où le pli relie un point de la périphérie du disque à un point d'un cercle centré sur le centre du disque petit par rapport à la périphérie du disque, mais pas le centre du disque lui-même, c'est-à-dire dans le cas où les plis du disque sont dit � dérayonnés �, il peut être nécessaire de privilégier un sens de rotation en fonction de la nature du sol, à savoir sec ou humide. Les plis peuvent être à angles francs ou être légèrement arrondis, le disque 30 étant respectivement légèrement en zigzag ou ondulé lorsque observé en section transversale, selon le cas. Le disque peut comporter une partie centrale sensiblement plane, en particulier complètement plane, pour faciliter sa fixation. Le disque peut être percé en son centre par un orifice central pour sa fixation à un arbre, de forme générale par exemple polygonale, par exemple canée ou circulaire. Le disque peut comporter un nombre pair de lobes ou d'évidements. Un nombre pair de lobes ou d'évidements peut être préféré dans le cas où le disque est destiné à être utilisé sur un axe transversal à une direction de déplacement de l'engin de labour. Le disque peut comporter un nombre impair de lobes ou d'évidements. Un nombre impair de lobes ou d'évidements peut être préféré dans le cas où le disque est destiné à être installé sur un axe oblique par rapport à une direction de déplacement de l'engin de labour. Le nombre de lobes ou d'évidements peut être choisi en fonction du diamètre du disque. L'ensemble des lobes ou évidements d'un disque peut être identique. Les lobes ou d'évidements d'un disque peuvent être équirépartis sur la périphérie du disque. L'invention a encore pour objet un engin de labour comportant au moins un train équipé d'au moins un disque selon l'une quelconque des revendications précédentes. L'une quelconque des deux faces des disques peut être dirigée dans la direction de déplacement de l'engin. Le train de disques peut comporter un ou plusieurs disques conformes à l'invention, ainsi que des disques de forme différente, par exemple des disques à fléaux ou des disques multilobés convexes, ou en variante tous les disques peuvent être conformes à l'invention. Le contour d'au moins un des disques de l'engin peut être quelconque. Au moins l'un des disques peut être lobé, c'est-à-dire comporter un périmètre défini par une succession d'arcs de cercle convexe, ou encore être un disque présentant à sa périphérie une série d'évidements en arc de cercle concave, ou encore un disque convexe dont les bords présentent des nervures ou ondulations qui assurent un ameublissement du sol supplémentaire, ou encore un disque dont la périphérie est circulaire. Le train de disques peut s'étendre selon un axe perpendiculaire par rapport à la 30 direction de déplacement de l'engin. Une telle configuration peut permettre de fragmenter le sol au fur et à mesure de la progression de l'engin et de le déplacer latéralement. Les disques ou trains de disques peuvent avoir des vitesses de rotation différentes les uns des autres. Divers moyens pour ce faire sont possibles. Les différences de vitesse peuvent par exemple être obtenues à l'aide d'un ou plusieurs pignons, chaînes ou cardans, ou encore à l'aide de divers boîtiers métalliques ou hydrauliques externes. L'utilisation de disques de même type, notamment de même forme, et de diamètres différents reliés entre eux peut produire les mêmes effets, notamment les mêmes effets que ceux obtenus avec des disques de même diamètre évoluant à des vitesses différentes. La liaison entre les disques peut aussi être réalisée à l'aide d'une ou plusieurs roues ou de rouleaux de rappuie. Les différences de vitesse des disques peuvent permettre d'améliorer l'adhérence des disques les uns par rapport aux autres. De la sorte, il peut ne pas être nécessaire d'augmenter la masse totale des disques pour permettre la bonne pénétration du sol. Lorsque les disques présentent des vitesses de rotation différentes, le train de disques s'étend de préférence selon un axe perpendiculaire par rapport à la direction de déplacement de l'engin. L'engin de labour peut comporter un ou plusieurs trains de disques successifs. Le train de disques peut fonctionner notamment comme semoir, effectuer une préparation du sol telle qu'un hersage ou un appui sur labour, effectuer une préparation de sol traditionnelle sans intervention préalable. L'engin peut comporter deux trains de disques disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'engin, qui peuvent être basculés simultanément et qui permettent d'équilibrer les forces latérales qui s'exercent sur l'engin. Il peut être avantageux de disposer des paires de trains identiques, symétriquement, de part et d'autre de l'axe central de l'engin de labour, ce qui peut permettre de compenser des forces latérales qui auraient tendance à déporter latéralement l'engin s'il ne comportait que les trains de disques inclinés dans la même direction. L'engin peut comporter en amont du train de disques un dispositif pour ameublir le sol, comportant par exemple un ou plusieurs trains de disques parallèle(s), les disques comportant une face concave dirigée dans la direction de déplacement de l'engin. Dans un exemple de réalisation, le sol peut être ameubli au devant du train de disques selon I'invention par d'autres moyens tels que des socs, des griffes ou autres scarificateurs. L'engin peut comporter en outre un semoir configuré pour déposer des graines sur le sol, notamment un semoir à la volée qui dépose les graines sur le sol en amont du train de disque, ou en variante un semoir en ligne qui dépose les graines sur le sol entre les disques du train de disques ou à l'arrière du train de disques, le recouvrement des graines s'effectuant alors au moyen de divers types de herses ou rouleaux. Les graines peuvent être déposées sur le sol par tout dispositif de semailles approprié à la nature des graines. Les graines peuvent être par exemple semées à la volée en avant ou en amont du dispositif qui ameublit le sol. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, on peut utiliser un semoir traditionnel en ligne qui dépose les graines entre les disques du train de disques selon l'invention et à l'avant de celui-ci, ce qui assure une bonne mise en place des graines même à faible profondeur. On peut ainsi modifier la profondeur à laquelle les graines sont déposées dans le sol, en faisant varier la distance entre l'axe des disques et le point où Ies graines sont déposées sur le sol. Dans un exemple de réalisation de l'invention, on peut disposer d'un engin comportant un ou plusieurs trains de disques parallèles qui peuvent dans un. sens de marche être utilisés comme engin de labour et qui en sens inverse peuvent être utilisés comme semoir pour enfouir des graines déposées à la volée ou en ligne, Les trains de disques peuvent être montés sur un axe commun en étant alors coaxiaux. Ils peuvent également être chacun supportés par un bras qui permet de régler à la fois l'inclinaison de chaque disque par rapport à la verticale et par rapport à la direction d'avancement. Tous les bras sont dans ce cas solidaires d'une même poutre pour constituer le train. Les longueurs des bras peuvent être différentes pour mieux évacuer les déchets. Les disques d'un même train peuvent être fixés en hélice sur leur axe commun, chaque disque étant décalé par exemple d'un quart ou d'un huitième de tour par rapport à son voisin, de manière à améliorer encore l'homogénéité du labourage. Dans le cas où l'engin comporte plusieurs trains, les disques de différents trains peuvent ne pas avoir le même nombre de lobes ou d'évidements et/ou leur montage en hélice sur l'axe des trains peut ne pas se faire avec le même pas. Cela peut permettre d'éviter avec une grande efficacité la formation d'une "semelle", c'est-à-dire d'une interface plane séparant la terre labourée de celle qui ne l'est pas, ce qui est essentiel pour maintenir la terre en bon état de culture. Les disques peuvent être réalisés en polycarbonate, téflon, ou tout autre matériau élastique, notamment lorsqu'ils sont destinés aux appareils de semis. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue en élévation d'un disque de labour conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe selon II - Il du. disque de la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation, - la figure 4 est une vue en coupe selon II - II du disque de la figure 3, - les figures 5 et 6 sont des vues analogues à la figure 1 de variantes de réalisation, - la figure 7 illustre schématiquement la forme de la périphérie du disque de la figure 6, - les figures 8 à 11 sont des vues analogues à la figure 1 de variantes de réalisation, et - la figure 12 présente un train de disques selon l'invention. On a illustré à la figure 1 un disque de labour 10 conforme à l'invention, comportant dans sa partie centrale 18 un orifice 19 permettant son montage de manière connue sur un axe solidaire d'un châssis d'un engin de labour, telle qu'une charme, axe autour duquel il peut tourner librement. Le disque de labour 10 comporte une périphérie 11 présentant une succession de lobes 20 arrondis sur toute leur périphérie 21, et se rejoignant suivant des angles francs 22. Dans l'exemple décrit, on prévoit un nombre pair de lobes 20, à savoir six, par exemple compris entre 4 et 10. Cependant, on ne sort pas du cadre de la présente invention si un disque de labour conforme à l'invention comporte un nombre impair de lobes, par exemple cinq lobes. En outre, les lobes se rejoignent dans l'exemple décrit selon des angles francs, mais on ne sort pas du cadre de la présente invention s'il en est autrement, et si les lobes se rejoignent par exemple selon une partie concave. Le disque de labour 10 présente une forme générale plane, selon un plan médian P passant pas son centre 12, comme illustré en coupe sur la figure 2. Le disque de labour 10 présente deux faces symétriques par rapport au plan médian P passant par son centre 12. Le disque de labour 10 présente encore une succession de plis 30 situés entre les lobes 20, les plis 30 reliant la périphérie 1 l du disque à la partie centrale 18 du disque. Comme on peut le voir sur la figure 2, les plis 30 sont situés successivement sur le pourtour du disque 10 en étant disposés alternativement de part et d'autre du plan médian P, l'écart angulaire entre les plis 30 et le plan médian P étant identiques. Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 1 et 2, deux groupes 40 adjacents constitués chacun de deux lobes 20 sont concaves par rapport au plan médian P et présentent la même concavité par rapport à ce plan P. Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures 3 et 4, les plis 30 sont situés sur les lobes 20, en particulier selon les axes centraux des lobes 20. Dans cet exemple, deux lobes 20 adjacents sont concaves par rapport au plan médian P du disque passant par le centre 12 du disque et présentent une concavité inversée par rapport à ce plan P. Dans la variante illustrée à la figure 5, les plis 30 sont situés en position intermédiaire dans les intervalles qui s'étendent des axes centraux des lobes 20 à entre les lobes 20. On a représenté sur la figure 6 une variante de réalisation du disque de labour 10 de la figure 1. Le disque de labour 10 présente une succession de plis 30 situés entre les lobes 20 et une succession de plis 30', constituant des contre-plis, situés en position intermédiaire sur les lobes 20, les plis 30 et 30' reliant la périphérie 11 du disque à la partie centrale 18 du disque. Ainsi, chaque lobe présente un pli 30 et un contre-pli 30'. Les plis 30 et 30' peuvent présenter des pliures inversés et la forme de la périphérie du disque 10 peut être sensiblement sinusoïdale avec un pas qui dépend de la position des pliures 30 et 30', comme on peut le voir en coupe sur la figure 7 de façon schématique. Le disque 10 peut présenter aussi bien un nombre pair qu'un nombre impair de lobes. Le disque peut par exemple être monté sur un train de disques s'étendant selon un axe incliné par rapport à la direction de déplacement de l'engin. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 8, chaque pli 30 relie un point de périphérie 11 du disque à un point d'un cercle 27 centré sur le centre 12 du disque et petit par rapport à la périphérie 11 du disque, mais pas le centre du disque lui-même, c'est-à-dire que les plis 30 du disque sont dérayonnés. Dans la variante illustrée à la figure 9, les lobes 20 sont remplacés par des évidements 23 formés par des arcs de cercles concaves et non pas convexes comme pour les lobes. La figure 10 illustre une variante dans laquelle les évidements 23 sont formés par des arcs de cercles convexes. Le disque 10 comporte de plus des plis 30 situés sur les évidements 23, en particulier selon les axes centraux des évidements 23. En variante, les plis 30 pourraient être situés entre les évidements 23 ou en position intermédiaire dans l'intervalle s'étendant d'entre les évidements 23 aux axes centraux des évidements 23, comme illustré précédemment à la figure 5. Les évidements ne se rejoignent pas dans l'exemple décrit et sont séparés par des portions du disque en arc de cercle, mais on ne sort pas du cadre de la présente invention s'il en est autrement, et si les évidements se rejoignent par exemple selon des angles francs comme illustré à la figure 10, où les évidements 23 forment un contour sensiblement triangulaire avec la portion non visible 34 correspondante de la périphérie 11 du disque 10. Les angles francs peuvent en variante être sensiblement arrondis. Les disques décrits ci-dessus peuvent être réalisés par exemple par formage ou par moulage, et avoir un diamètre compris entre 47 cm et 150 cm par exemple. On voit sur la figure 12 un ensemble de disques 10 montés solidaires d'un arbre de rotation 32, pour former un train de disques 2. L'arbre 32 est monté libre en rotation sur un châssis non représenté d'un engin de labour, par exemple une charrue, de manière à être inclinée par rapport à la direction d'avancement de celui-ci. Deux disques adjacents sont dans l'exemple décrit décalés d'un angle a qui, dans le cas illustré, est sensiblement égal à 18°. 2945179 . 10 Un tel décalage de 18°, associé au fait que 'les disques comprennent dans l'exemple décrit six lobes, entaillent que la position des disques sur l'axe 32 se retrouve identique à elle-même tout les quatre disques, deux disques séparés par trois disques ayant le même décalage angulaire 5 Par conséquent, tous les 18° de rotation. de l'ensemble des disques, un disque sur quatre attaque le terrain, rendant ainsi le fonctionnement de l'engin pratiquement sans vibrations. Bien entendu, l'angle a pourrait avoir une valeur différente sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. 10 Le train de disques 2 de l'invention peut comporter uniquement des disques conformes à l'invention, ou des disques d'une autre forme, par exemple un ou plusieurs disques de périphérie circulaire, ou un ou plusieurs disques tels que des disques gaufrés ou des disques à fléaux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. REVENDICATIONS1. Disque de labour (10) destiné à être monté sur un engin de labour et à être entraîné en rotation lors du déplacement de l'engin, comportant une périphérie (11) présentant une succession de lobes convexes (20) ou d'évidements concaves (23), caractérisé en ce que : deux lobes (20) ou évidements (23) adjacents sont concaves par rapport au plan médian (P) du disque passant par le centre (12) du disque avec une concavité par rapport audit plan (P) inversée l'un par rapport à l'autre, ou deux groupes (40) adjacents constitués chacun de deux lobes (20) ou évidements (23) adjacents sont concaves par rapport audit plan (P) avec la même concavité par rapport audit plan (P) l'un par rapport à l'autre. 2. Disque selon la revendication 1, comportant des plis (30) sensiblement radiaux disposés entre les lobes (20) ou évidements (23), ou sur les lobes ou évidements, notamment selon leur axe central. 3. Disque selon la revendication précédente, dans lequel au moins un pli (30), voire tous les plis d'un disque, relie d'une part un point de la périphérie du disque (11) à d'autre part un point d'une partie centrale (18) du disque. 4. Disque selon l'une des revendications 2 et 3, comportant sur tout son pourtour une succession de plis (30) disposés entre les lobes (20) ou évidements (23), ou sur les lobes ou évidements, deux plis (30) successifs s'étendant de part et d'autre du plan médian (P) du disque avec le même écartement angulaire par rapport audit plan (P). 5. Disque selon l'une des revendications 2 à 4, comportant une succession de plis (30) s'étendant alternativement de part et d'autre du plan médian (P) du disque. 6. Disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant deux faces symétriques par rapport au plan médian (P) du disque. 7. Disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, étant percé en son centre par un orifice central (19) pour sa fixation à un arbre, de forme générale notamment polygonale, par exemple carrée, ou circulaire. 8. Disque selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un nombre pair de lobes ou d'évidements. 9. Disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant un nombre impair de lobes ou d'évidements. 10. Engin de labour comportant au moins un train (2) équipé. d'au moins un disque (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Engin de labour selon la revendication précédente, le train de disques (2) s'étendant selon un axe perpendiculaire par rapport à la direction de déplacement de l'engin. 12. Engin selon l'une des revendications 10 et I1, comportant deux trains de disques disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'engin. 13. Engin de labour selon l'une des revendications 10 à 12, comportant en outre un semoir configuré pour déposer des graines sur le sol. 14. Engin selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, comportant en amont du train (2) de disques un dispositif (1) pour ameublir le sol, comportant notamment un ou plusieurs trains de disques parallèle(s), les disques comportant une face concave dirigée dans la direction de déplacement de l'engin. 15. Engin selon l'une quelconque des revendications IO à 14, comportant des disques ou trains de disques ayant des vitesses de rotation différentes les uns des autres.