Brevet FR2976601A1 — publié le 20121221

La présente invention entre dans le domaine agricole et du jardinage, dans la culture de plantations, notamment maraîchères. L'invention concerne plus particulièrement la préparation 5 et l'entretien du sol par terrassement, comme le labourage, le bêchage, le binage, le buttage et débuttage. L'invention vise spécifiquement un dispositif de terrassement de sol, assurant un travail sans tassement, ni provoquer de semelle de labour. 10 De manière connue, le terrassement du sol s'effectue par pénétration de lames dans le matériau constituant le sol, la plupart du temps un mélange terreux. Cette pénétration est réalisée sur une profondeur qui est fonction de l'outil employé. De plus, au fond de cette pénétration, l'outil génère 15 un appui et un tassement sous-jacent. Dès lors, à la base du labour, en dessous de ladite profondeur de travail, se crée un tassement du sol sur quelques centimètres d'épaisseur : la semelle de labour. Cette dernière limite fortement le passage de l'air et crée des conditions 20 anoxiques. De plus, cette semelle limite le drainage de l'eau et sa compacité ralentit le développement des plantes dont les racines mettront plus de temps à la traverser. Enfin, la semelle de laboure diminue la biodiversité du sol en créant une séparation, entre le sol sous la semelle et celui terrassé au 25 dessus, difficile à traverser pour les insectes et autres organismes, notamment les vers de terre. Une fois la semelle de labour existante, il est nécessaire d'effectuer un sous-solage, afin de la briser, opération contraignante et qui provoque elle-même un tassement sous la 30 semelle ainsi désagrégée, à une profondeur plus importante. Différents dispositifs de terrassement du sol provoquent une telle semelle de labour, en raison de l'appui long et régulier de l'outil lors de son déplacement en ligne. Le plus connu est le soc de charrue, sous forme de lame métallique 35 en V, qui compacte le sol au fond du sillon qu'il creuse, par appui de ses chants longitudinaux inférieurs. Il en va de même des outils présentant d'autres formes, comme le griffon ou le « coeur ». D'autres dispositifs ont été envisagés, motorisés, tels les roto- ou moto-bineur, les roto-vignes ou les roto-bêches. De tels dispositifs comprennent des outils de terrassement dont les lames, globalement sous forme de disques, sont montées et entraînées en rotation. Toutefois, de tels dispositifs forment aussi un tassement à la profondeur de pénétration de leurs outils, par appui de leurs lames sur le fond qu'elles creusent. Une solution a tenté de pallier ces inconvénients, sous la forme de « vibroculteur », en induisant une vibration ou un mouvement de translation vertical alterné des outils de terrassement, notamment via des moyens de rappel élastique. Toutefois, le résultat inverse est constaté, accentuant l'effet de semelle. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif de terrassement de sol diminuant la formation de semelle de labour. Pour ce faire, un tel dispositif, comprenant, d'une part, un châssis équipé d'au moins un axe de rotation et, d'autre part, au moins un outil de terrassement sous forme d'une roue montée en rotation sur ledit axe, caractérisé par le fait que ladite roue comprend au niveau de chacun de ses bords périphériques au moins une lame solidaire de ladite roue sur au moins une première partie de sa longueur le long du chant dudit bord, ladite lame étant saillante sur l'autre partie de sa longueur. De plus, selon une caractéristique additionnelle particulière d'un mode de réalisation, ladite roue présente une section circulaire, ovale ou polygonale, notamment hexagonale. Ainsi, les outils du dispositif selon l'invention, pénétrant dans le sol, assurent un appui selon une direction différente, en biais vers l'avant, au lieu de verticalement vers le bas, n'effectuant un tassement qu'au niveau du sol dont l'épaisseur sera terrassée au cours de l'avancement du dispositif. En effet, la succession des pénétrations desdits outils au fil de la rotation du dispositif, confère un appui uniquement au niveau de l'outil en cours de pénétration, l'outil précédent, se trouvant déjà dans le sol, étant soulevé par ledit appui pour ne servir qu'à extraire le matériau ainsi terrassé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématisée de côté d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, en position de terrassement d'un sol ; - la figure 2 représente une vue schématisée de face des 15 profiles de six modes de réalisation ; - les figures 3 et 4 représente deux vues similaires en perspectives de deux modes de réalisation distincts ; et - la figure 5 représente une vue de face de plusieurs éléments alignés selon un mode de réalisation particulier. 20 La présente invention concerne un dispositif 1 de terrassement de sol. Un tel dispositif 1 comprend un châssis, non représenté, équipé d'au moins un axe de rotation 2. Selon un mode de réalisation, ledit châssis peut se 25 présenter sous la forme d'au moins un cadre métallique, sur lequel est monté transversalement au moins un axe de rotation 2, de préférence plusieurs parallèlement et à intervalles réguliers ou non. Chaque axe 2 assure le déplacement en rotation, au travers 30 de moyens de pivotement adaptés, par exemple des roulements à billes, d'au moins un outil de terrassement. Ainsi, ledit dispositif 1 comprend au moins un outil de terrassement sous forme d'une roue 3 montée en rotation sur ledit axe 2 ou sur plusieurs axes 2 distincts. 35 Dès lors, plusieurs roues 3 peuvent permettre au dispositif 1 d'être autoporté, reposant et roulant au sol par leur intermédiaire. Ledit châssis peut aussi être solidaire de moyens de roulement distincts, disposés latéralement. Ces moyens de roulement peuvent être prévus escamotables, utilisés uniquement pour les déplacements en dehors de la parcelle à cultiver. Avantageusement, ladite roue 3 est conformée de manière à éviter la formation d'une semelle de labour au cours du terrassement. Pour ce faire, elle prévoit une disposition spécifique des éléments de terrassement destinés à pénétrer la terre, de sorte que la force d'appui générée par le dispositif 1, soit continuellement dans une direction et un sens différent d'une poussée s'étendant sensiblement verticalement du haut vers le bas. En particulier, la force appliquée, lors de la pénétration et du terrassement par chaque roue 3 selon l'invention, s'étend selon une direction inclinée du haut vers le bas dans le sens d'avancement dudit dispositif 1. Dès lors, le matériau compacté ne forme pas de semelle de labour et sera désagrégé lors de l'avancement du dispositif 1. Pour ce faire, ladite roue 3 comprend au niveau de chacun de ses bords périphériques 4 au moins une lame 5 solidaire de ladite roue 3 sur au moins une première partie 50 de sa longueur avec le long du chant 40 dudit bord 4, ladite lame 5 étant saillante sur l'autre partie 51 de sa longueur. En somme, sur l'un ou l'autre des bords 4 de ladite roue 3, une lame 5, d'une longueur plus grande, est disposée avec une partie 51 qui dépasse et qui sera destinée à pénétrer dans le sol. Selon les possibilités de réalisation, ladite partie 50 est fixée de manière amovible sur ledit chant 40 ou bien constituée d'un seul élément avec la roue 3. Préférentiellement, la partie 50 est fixée sur ledit chant 40, dans l'épaisseur de la roue 3, par vissage, coulage, soudage ou autre. Selon un mode particulier de réalisation, lesdites lames 5 peuvent être montées sur des moyens de rappel élastique (pour éviter les casses de lame 5), des moyens vibrants (pour limiter l'adhérence du matériau constituant le sol), voire des moyens d'assistance à la pénétration, notamment sous forme de vérin mécanique, hydraulique, pneumatique ou autre. De plus, ladite partie 50 peut présenter une forme complémentaire à celle du chant 40, à savoir droite ou incurvée, de manière à épouser la face extérieure dudit chant 40 et améliorer la fixation de la lame 5 à la roue 3. Selon les modes de réalisation, ladite roue 3 présente une section circulaire, ovale ou polygonale, notamment hexagonale, comme représentée dans les exemples de mise en oeuvre visible sur les figures. Dès lors, une lame 5 peut être fixée sur chaque bord 4, ou bien sur l'un ou l'autre de ceux-ci. Dans le cas d'une roue circulaire ou ovoïde, plusieurs lames 5 peuvent être solidaires de l'unique chant 40 du pourtour (la partie 50 étant alors incurvée). On notera qu'une section ovale permet un mouvement en rotation irrégulier, provoquant des accélérations et des ralentissements, notamment une accélération pour faciliter la pénétration d'une lame 5. L'axe 2 peut aussi traverser ladite roue 3 en son centre, ou bien de manière déportée. De plus, ladite roue 3 peut être prévue pleine ou ajourée, notamment sous forme d'une plaque présentant des orifices et une armature supportant ses bords 4, tels des rayons. Par ailleurs, comme visible sur les figures 3 et 4, ladite roue 3 peut se présenter sous la forme d'un prisme à bases polygonales, tel un rouleau. En somme, l'épaisseur de chaque roue 3 est prévue très large, de manière à ménager un chant 40 latéral susceptible de recevoir plusieurs lames 5 juxtaposées, à intervalles réguliers ou non. Dès lors, sur chaque face 6 constituant le chant 40 de la roue 3 tel que précédemment défini, sont réparties plusieurs lames 5. Selon le mode particulier de réalisation représenté sur la figure 3, les bases 7 d'un tel prisme sont alignées (à savoir que ledit prisme est droit), tandis que sur la figure 4, elles sont décalées d'au moins un secteur, notamment d'un angle de 45°, conférant un aspect hélicoïdal au rouleau. Dans ce dernier cas, depuis une extrémité à l'autre (depuis la base avant jusqu'à la base située à l'arrière des figures 3 et 4), la face 6 présente un accroissement de l'angle de solidarisation des lames 5, qui pénètrent successivement dans la terre lors de la rotation de la roue 3, limitant la force nécessaire à l'entraînement du dispositif 1. A ce titre, la partie 51 de chaque lame 5 destinée à pénétrer dans le sol peut présenter une longueur définie en fonction du type de matériau, notamment de sa constitution, sa rigidité, sa compacité ou sa densité. A titre d'exemple, une longueur de la partie 51 d'une lame 5 peut être approximativement équivalente à la longueur du chant (et donc de sa partie 50). Elle peut aussi être équivalente à un rayon du cercle, ou du cercle circonscrit dans le cas d'une roue en forme de polygone. On notera que plusieurs lames 5 juxtaposées peuvent présenter des parties 51 avec des longueurs différentes, les lames plus longues pénétrant plus profondément et les lames plus courtes facilitant le broyage du sol entre ces pénétrations. De plus, les parties 51 des lames 5 peuvent avoir des formes distinctes en fonction de l'utilisation. Elles peuvent être plates, telle une bêche, mais aussi sous forme de barres cylindrique, de section plus ou moins importante, dont l'extrémité libre est prévue pointue, tel un pieu ou une fourche, ou bien présenter des sections incurvées, concaves ou convexes, à la manière d'une gouge. Cette forme en pieu ou fourche facilite la pénétration, tout en limitant l'emprise dans le matériau à terrasser, diminuant considérablement les risques de casse mécanique. On notera que l'extrémité libre de la lame 5 peut aussi présenter un biseau, avec un fil de coupe, facilitant la pénétration et permettant de sectionner les parties souterraines des plantes, comme les racines. Par ailleurs, selon un mode de réalisation spécifique, ladite lame 5 est fixée sur ledit chant 40 selon un angle réglable. Ce réglage peut s'effectuer par insertion d'une pièce intermédiaire, sous forme de prisme à base triangulaire rectangle, tel un coin, ou bien par les moyens de fixation de la partie 50 de la lame 5 avec le chant 40 de la roue 3. Cet angle détermine un degré d'ouverture de chaque lame 5 dans le sol, facilitant sa pénétration en fonction de la dureté du matériau à terrasser. Dans le cas d'un sol compact et dur, une diminution de l'ouverture facilitera la pénétration de la lame 5, tandis qu'à l'inverse, dans un sol meuble, notamment sablonneux, un tel angle d'attaque n'est pas nécessaire et l'angle peut être plus ouvert. De plus, en fonction du type de terrassement à effectuer, ledit chant 40 de chaque bord 4 peut être prévu droit, biseauté ou prismatique. Ces différentes configurations sont visibles sur la figure 2. En particulier, la forme prismatique consiste en un double biseau en pointe, avec deux pants inclinés 41 et convergents jusqu'à une arête 8. Cette forme spécifique permet notamment de casser ou briser les amas de matériau du sol, comme les mottes de terre. La lame 5 étant apposée au niveau de sa partie 50 contre ce chant 40, son inclinaison modifie l'angle de pénétration. Selon l'inclinaison vers l'intérieur ou l'extérieur du dispositif 1, la lame 5 va alors attaquer en biais, dans un sens ou dans l'autre, autorisant un travail du sol le long de rang de plantations existantes et, en sortie au moment du passage du dispositif 1, de recouvrir les pieds desdites plantes ou bien de les déraciner. Ce type de travail peut aussi être obtenu en modifiant l'angle d'inclinaison de la roue 3 par rapport à l'axe 2. En somme le plan de ladite roue 3 peut être orthogonal mais aussi incliné par rapport à l'axe de rotation 2. Cette dernière configuration est représentée sur la figure 5, chaque roue 3 étant montée en rotation autour de l'axe 2, en biais par rapport à un plan vertical, mais parallèlement les unes par rapport aux autres. Dans ce sens la terre qui est terrassée sur la gauche lors de la pénétration des lames 5, se retrouve déportée sur la droite au moment de l'extraction. Il est alors possible de déplacer le dispositif 1 au ras d'une rangée de plants située à gauche et que les lames 5 viennent creuser sous lesdits plants. Une inclinaison verticale alternative peut être envisagée, à savoir que les roues 3 sont inclinées deux à deux mais que leurs axes radiaux sont sécants, à savoir que deux roues sont convergentes ou divergentes l'une par rapport à l'autre. Cette inclinaison sécante peut s'effectuer, d'une part, selon une direction verticale, les roues ayant alors une configuration en V ou v inversé et, d'autre part, selon une direction horizontale, les roues ayant alors une configuration en pointe, tel un soc. Dans cette dernière configuration, les roues peuvent alors être inclinées de manière à être divergentes depuis l'avant vers l'arrière du dispositif 1. Selon un mode de réalisation non représenté, les roues peuvent être deux à deux inclinées selon un axe vertical et un axe horizontal. L'une ou l'autre des inclinaisons susmentionnées permet d'obtenir un travail différent du sol, écartant vers l'arrière le matériau terrassé, facilitant son dégagement et permettant de former une rigole ou un sillon, ou bien de recouvrir la ligne de terrassement, voire de former une bute en recouvrement le long de cette dernière. En fonction de l'inclinaison, il est aussi possible d'effectuer un arrachage des plantes, y compris des bulbes et rhizomes souterrains, facilitant la récolte. En effet, les lames 5 passent successivement sous le rang de plantes au moment de la pénétration et dégage le matériau terrassé vers le côté. En somme, dans cette configuration inclinée, le dispositif 1 creuse par le côté et le long du rang. On notera que cette inclinaison peut être prévues réglable, notamment par un système d'inclinaison des roues 3. A ce titre, selon le mode de réalisation visible sur la figure 5, ledit dispositif 1 comprend au moins une deuxième roue 30 montée en rotation sur ledit axe 2. Dans ce cas de figure, elle possède un diamètre identique, toutefois, ladite deuxième roue 30 peut avoir un diamètre plus grand que ladite roue 3 (ou plus petit). Ainsi, plusieurs roues 3,30 de diamètres différents peuvent être positionnées le long de l'axe 2, permettant un terrassement de profondeurs variables, à intervalles définis. On notera que le diamètre des roues 3 facilite la pénétration et donc le terrassement un grand diamètre augmentant le couple ainsi formé lors de la rotation du dispositif 1. De plus, un diamètre plus grand ou plus petit des roues modifie le couple sans changer la profondeur de travail, tout en conservant la pénétration de chaque lame 5 à l'avant du dispositif 1. On notera aussi que les roues 3 et 30 peuvent être séparées par un espace, comme sur la figure 5, ou bien jointes. Comme visible sur la figure 1, lors du terrassement d'un sol (représenté par une ligne), la partie 51 de chaque lame 5 pénètre le sol, de manière inclinée ou sensiblement verticale. Puis, lors de la rotation, cette première lame 5 passe à la verticale mais subit déjà dans un mouvement vers l'arrière, sans appui vers le bas. Cette première lame 5 n'est pas passée à l'horizontale, qu'une seconde lame 5 suivante vient pénétrer le sol, minimisant l'appui de ladite première lame 5. Un secteur de tour de rotation suivante, ladite première lame 5 sort du sol en extrayant le matériau creusé qui retombe sur le côté. De plus, l'inclinaison des lames 5 confère un effet de bras de levier, minimisant la force nécessaire pour le terrassement. A ce titre, des moyens supplémentaires, tels des dégageurs, peuvent être envisagés afin de faciliter la chute du 2976601 lo matériau creusé. Lesdits dégageurs peuvent se présenter sous la forme d'un tamis. Ils peuvent aussi être prévus vibrants, de manière trier les cailloux et autres morceaux de grosse taille, ne laissant retomber que le substrat ou les particules, comme 5 la terre ou le sable. Lorsque le dispositif 1 est utilisé pour déraciner des plantations, il est alors possible d'ajouter un broyeur à l'arrière, formant un tapis de broyat, s'apparentant à un composte qui enrichira la terre pour les cultures ultérieures. 10 De plus, des outils de coupe, d'écimage et/ou d'élagage des plantes peuvent être prévus latéralement. Des moyens peuvent aussi être prévus pour repousser la partie aérienne de la plante lors du passage du dispositif 1, notamment un cône amovible monté sur le châssis ou directement 15 à chaque l'extrémité latérale dudit axe 2. On notera que l'un ou l'autre de ces moyens peuvent indépendamment combinés sur le dispositif selon l'invention. De plus, ledit dispositif 1 selon l'invention peut être motorisé, entièrement ou partiellement, à savoir une 20 motorisation des roues pour faciliter le terrassement, une motorisation des moyens de roulement ou bien des moyens connexes pour les opérations de broyage, écimage, etc. Ladite motorisation peut s'effectuer au travers d'un moteur thermique, électrique ou hydraulique. 25 On notera que cette motorisation peut s'effectuer par entraînement de l'axe 2 de rotation des roues 3, mais aussi de manière déportée au niveau du pourtour desdites roues 3. En somme, à proximité de la périphérie, des moyens d'entraînement peuvent être prévus pour faire tourner au moins une roue 3 30 autour de l'axe 2. Cette motorisation déportée vers les bords améliore le couple par rapport à une motorisation centrée sur l'axe 2, et diminue donc la quantité d'énergie nécessaire pour le terrassement. Dès lors, il est possible de combiner d'autres types 35 d'outillages, pour le terrassement, l'ensemencement, etc. De plus, ledit châssis peut comprendre un attelage de manière à le monter, et éventuellement le motoriser, sur un véhicule agricole, notamment un tracteur ou un motoculteur. Ledit attelage peut aussi être prévu pour être tracté par des animaux, chevaux ou boeufs. Au cours de l'opération de terrassement, le dispositif 1 aurait tendance à sortir du sol, notamment au moment de la pénétration des lames 5. Toutefois, les lames 5 déjà enfouies assurent que le dispositif 1 reste à la même profondeur. Avantageusement, la configuration des lames 5 autour de chaque roue 3 augmente l'adhérence du dispositif 1 en cours de terrassement. En effet, la lame 5 située dans le sol retient et plaque le dispositif 1, alors que la lame 5 suivante pénètre dans le sol. Ce mode opératoire permet à l'utilisateur de minimiser les efforts pour maintenir de dispositif 1 au sol. Le maintien au sol diminue les risques de déplacement ou dérive du dispositif 1 sur un terrain ou des parcelles accidentées ou pentues, augmentant la sécurité en cours d'utilisation et assurant un travail précis et régulier. Par conséquent, le dispositif 1 selon l'invention peut venir remplacer ou compléter les roues existantes d'un véhicule. Ainsi, le dispositif 1 de terrassement selon l'invention, de type « roue-bèche », s'affranchit de tout tassement du sol sous son passage, limitant la formation d'une semelle de labour. De plus, les roues 3 équipées de lames 5 facilitent considérablement la pénétration dans le sol, tout en offrant un large panel d'utilisations, en fonction des modes de réalisation envisagés, pouvant se retrouver au sein d'un même dispositif 1, par réglages ou par changement d'outils, lames 5 ou roues 3. Dès lors, il est possible d'envisager des terrassements fréquents, notamment après une averse ou un arrosage, afin de casser la croûte superficielle qui se créer, améliorant l'aération de la terre. De plus, le dispositif 1 selon l'invention permet la plantation de semis en carré, au travers de passages successifs en rangées et colonnes, en réglant l'écartement des roues entre elles. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de terrassement de sol, comprenant, d'une part, un châssis équipé d'au moins un axe de rotation (2) et, d'autre part, au moins un outil de terrassement sous forme d'une roue (3) montée en rotation sur ledit axe (2), caractérisé par le fait que ladite roue (3) comprend au niveau de chacun de ses bords périphériques (4) au moins une lame (5) solidaire de ladite roue (3) sur au moins une première partie (50) de sa longueur le long du chant dudit bord (4), ladite lame (5) étant saillante sur l'autre partie (51) de sa longueur. 2. Dispositif de terrassement (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite roue (3) présente une section circulaire, ovale ou polygonale, notamment hexagonale. 3. Dispositif de terrassement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite roue (3) se présente sous la forme d'un prisme à bases (7) polygonales et qu'il comprend plusieurs lames (5) réparties sur chaque face (6) constituant chaque chant de la roue (3). 4. Dispositif de terrassement (1) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdites bases (7) sont alignées ou décalés d'au moins un secteur. 5. Dispositif de terrassement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit chant de chaque bord (4) est droit, biseauté ou prismatique. 6. Dispositif de terrassement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite lame (5) est fixée sur ledit chant selon un angle réglable. 7. Dispositif de terrassement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le plan de ladite roue (3) est orthogonal ou incliné par rapport audit axe de rotation (2). 13 8. Dispositif de terrassement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une deuxième roue (30) montée en rotation sur ledit axe (2), ladite deuxième roue (30) ayant un diamètre plus grand que ladite roue (3).