Brevet FR3061631A1 — publié le 20180713

La présente invention concerne un disque à usage agricole ainsi qu'un ensemble comportant un tel disque et un roulement. Pour la préparation d'un sol, notamment avant de réaliser des plantations ou après une récolte, il est connu d'utiliser des disques montés sur un châssis pour former un ensemble de disques, parallèles ou non, ce châssis venant s'atteler à un tracteur agricole, ou similaire. Plusieurs disques peuvent être montés solidaires d'un arbre pivotant par rapport au châssis ou bien les disques peuvent être montés pivotants individuellement par rapport à des paliers. Le terme « disque » est utilisé de manière générique non seulement pour désigner des outils de forme plane et de contour circulaire mais aussi pour des outils présentant une forme concave ou ondulée et/ou présentant un bord périphérique avec une forme crénelée, en forme de vagues, etc.. L'invention concerne plus particulièrement le cas où les disques sont montés chacun pivotants par rapport à un palier. Le document EP-3 090 612 par exemple montre un disque de labour monté sur un bras par l'intermédiaire d'un axe de rotation et d'un roulement. Un moyeu est alors boulonné au centre du disque de labour et reçoit un roulement et un axe de rotation : le moyeu est ainsi fixé sur le disque et l'axe sur le bras portant le disque, au moins un roulement reliant l'axe au moyeu. Dans un tel montage, le moyeu et l'arbre sont généralement usinés à part et un ensemble mécanique est rapporté sur le disque. Ces opérations sont longues et renchérissent le prix de revient du disque de labour. La présente invention a alors pour but de fournir un disque, de type disque de labour, disque de semoir ou similaire avec une structure simplifiée. De préférence, le prix de revient d'un nouveau disque sera inférieur à celui d'un disque comparable de l'art antérieur. À cet effet, la présente invention propose un disque métallique à usage agricole présentant une zone centrale avec des moyens pour réaliser une liaison avec un arbre et une zone périphérique destinée au travail d'un sol. Selon la présente invention, les moyens pour réaliser une liaison avec un arbre comportent un logement en creux aménagé dans la zone centrale et présentant une paroi périphérique cylindrique circulaire. La forme d'un tel disque est tout à fait originale. Le logement avec une 3061631 2 paroi périphérique cylindrique circulaire permet de recevoir directement un roulement. Il peut être réalisé lors de la fabrication du disque, le plus souvent par forgeage. Il est ainsi inutile de prévoir des usinages dans la partie centrale du disque pour venir fixer sur celle-ci un moyeu ou similaire permettant de 5 réaliser un palier pour un arbre. Le palier est de manière originale directement réalisé au niveau du disque. Comme expliqué au préambule, le terme disque est le terme usuellement utilisé pour désigner un outil de travail du sol de forme globale circulaire mais dont, d'une part, le bord périphérique n'est pas forcément 10 circulaire (avec des créneaux, des encoches ou autres) et, d'autre part, la forme n'est pas forcément plane. Dans une forme de réalisation préférée, évitant tout usinage, le logement en creux est fermé à une extrémité par un fond. Dans ce cas, le disque présente avantageusement un épaulement entre la paroi périphérique 15 cylindrique circulaire et le fond. Cet épaulement définit une butée périphérique contre laquelle un roulement peut venir reposer. Une variante de réalisation prévoit que le roulement est monté dans le logement à l'aide d'une bride fixée à la zone périphérique. Pour renforcer mécaniquement un disque tel que décrit ci-dessus, il 20 présente avantageusement des nervures s'étendant radialement depuis la zone centrale vers la zone périphérique. Chaque nervure se présente par exemple sous la forme d'un bossage de hauteur décroissante en s'éloignant de la zone centrale sur une face de la zone périphérique et comporte avantageusement une zone en creux correspondante sur l'autre face de la 25 zone périphérique (cette forme peut aussi être facilement réalisée par forgeage). La présente invention concerne également un ensemble formé d'un disque et d'un roulement, dans lequel le disque est un disque tel que décrit ci-avant et dans lequel le roulement est disposé à l'intérieur du logement en 30 creux. Dans un tel ensemble on peut prévoir dans une forme de réalisation que le roulement est monté serré dans son logement (par exemple par frettage en chauffant le logement et/ou en refroidissant le roulement, par 3061631 3 emmanchement serré) ou bien dans une variante, le roulement peut être collé dans son logement. On peut aussi prévoir un montage à l'aide d'une bride. Dans un tel ensemble, selon une première variante dans laquelle le disque est un disque avec un logement en creux fermé à une extrémité par un 5 fond et présentant un épaulement entre le logement en creux et le fond, alors l'ensemble comporte avantageusement en outre un arbre présentant une tige et une tête de diamètre supérieur à celui de la tige, et la tige peut être montée dans le roulement tandis que la tête de l'arbre est disposée entre l'épaulement et le fond dudit logement. 10 Selon une deuxième variante, un ensemble tel que définit plus haut comporte en outre un arbre présentant une tige et une tête de diamètre supérieur à celui de la tige, et la tige traverse un fond du logement par un alésage réalisé dans ledit fond. Des détails et avantages de la présente invention apparaitront mieux 15 de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel : Les figures 1 et 2 sont deux vues en perspective selon des angles de vue différents d'un ensemble formé d'un disque, d'un roulement et d'un arbre, La figure 3 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie d'une 20 zone centrale de l'ensemble des figures 1 et 2, Les figures 4 à 6 correspondent à la figure 3 pour trois variantes de réalisation, Les figures 7 et 8 correspondent aux figures 1 et 2 respectivement pour une autre variante de réalisation, et 25 La figure 9 est une vue en coupe selon la ligne de coupe IX-IX de la figure 8 de l'ensemble illustré sur les figures 7 et 8. On voit sur la figure 1 un disque 2 qui présente une zone périphérique 4 plane et une zone centrale 6. Le disque 2 est réalisé en acier forgé. Il présente un diamètre de l'ordre 30 de 0,3 à 0,9 m (données purement illustratives et non limitatives) et est destiné à un usage agricole, par exemple pour réaliser des labours, des semis et/ou des opérations de déchaumage. Le bord extérieur 8 de la zone périphérique est adapté en fonction du travail à réaliser. À titre d'exemple illustratif non 3061631 4 limitatif, le disque 2 illustré ici est un disque de semoir et il présente un bord biseauté sur toute sa périphérie. Le disque 2 représenté ici présente une symétrie de rotation par rapport à un axe de révolution 10 s'étendant perpendiculairement au plan de la 5 zone périphérique 4. Le bord extérieur 8 du disque 2 pourrait être aussi ondulé, ou crénelé. De même, la zone périphérique 4 est ici plane mais elle pourrait être aussi par exemple bombée et former une calotte. Dans ces diverses formes de réalisation, l'homme du métier sait aussi définir pour le disque 2 un axe de 10 révolution qui correspond à l'axe autour duquel le disque va être amené à tourner pour le travail du sol. En résumé, la forme de la zone périphérique peut correspondre à toute forme de zone périphérique connue d'un outil à usage agricole appelé communément « disque ». 15 L'originalité du disque 2 illustré sur les figures se trouve dans sa zone centrale 6. Cette dernière forme d'un côté du disque 2 (figure 1) un bossage tandis que de l'autre côté du disque 2, on trouve un logement en creux correspondant. La forme de la zone centrale 6 s'appréhende mieux sur les figures 3 à 6. 20 La zone centrale 6 présente une paroi latérale 12 qui s'étend parallèlement à l'axe de révolution 10 et forme ainsi un logement 14 présentant une paroi périphérique intérieure 16 de forme cylindrique circulaire autour de l'axe de révolution 10. Cette paroi latérale 12 est rattachée la zone périphérique 4 par une zone en arrondi 18. 25 Du côté opposé à la zone en arrondi 18, la paroi latérale est terminée par un épaulement 20 qui forme une butée périphérique dans le logement 14. Après l'épaulement 20, la zone centrale 6 présente une partie tronconique 22 fermée par un fond 24 (figures 3 et 4). La partie tronconique 22 permet de prolonger le logement 14. Le fond 24 vient fermer le logement 14 et 30 s'étend parallèlement à la zone périphérique 4 et/ou perpendiculairement à l'axe de révolution 10. La zone centrale 6 telle que décrite ci-dessus peut être réalisée par forgeage, lors de la fabrication du disque, sans utiliser d'autres procédés de 3061631 5 fabrication. Elle est de taille adaptée pour recevoir directement un roulement 26 et ainsi servir de palier à un arbre 28. Le roulement 26 peut être monté directement dans le logement 14 et sa paroi extérieure périphérique peut être directement en contact de la paroi 5 périphérique intérieure 16 de la paroi latérale 12. Dans ce cas de figure, on peut prévoir par exemple de monter le roulement 26 par frettage ou emmanchement serré. Selon une autre forme de réalisation, le roulement 26 peut être collé dans le logement 14. Des colles spéciales connues de l'homme du métier sont 10 conçues pour de telles applications et permettent de résister à de fortes contraintes. Avant de réaliser un tel collage, un usinage de la paroi périphérique intérieure 16 peut être envisagé. L'arbre 28 présente une tige 30 et une tête 32. Le diamètre extérieur de la tige 30 et le roulement 26 sont adaptés l'un à l'autre. L'extrémité libre de 15 la tige 30, opposée à la tête 32, est par exemple filetée pour permettre son montage sur un châssis, un bras, ou similaire. Le filetage de la tige 30 n'est pas illustré sur les figures. La tête 32 de l'arbre 28 présente un diamètre extérieur supérieur à celui de la tige 30. Dans le montage illustré sur la figure 3, la tête 32 vient en butée contre le roulement 26 et est disposé dans le 20 logement 14 au niveau de la partie tronconique 22 de la zone centrale 6, entre le roulement 26 et le fond 24. La variante de réalisation de la figure 4 illustre le montage du roulement 26 avec une bride 34. Cette dernière peut se fixer, par exemple à l'aide de boulons ou de rivets, sur la zone périphérique 4, autour de la zone 25 centrale 6, et vient emprisonner le roulement 26 dans le logement 14 en le maintenant en appui sur l'épaulement 20. Cette bride 34 est par exemple à prévoir dans les cas où de fortes contraintes sont exercées sur le disque 2. Alors que dans les formes de réalisation des figures 1 à 4 le fond 24 du logement 14 est fermé, les formes de réalisation illustrées sur les figures 5 et 6 30 présentent un fond 24' ouvert. En effet, un alésage 25 centré sur l'axe de révolution 10 est réalisé afin de permettre le passage de la tige 30 de l'arbre 28. La tête 32 de l'arbre 28 se trouve ici non plus au fond du logement 14 mais à l'entrée de celui-ci. 306 1 6 3 1 6 Alors que dans la forme de réalisation de la figure 5 le roulement 26 est monté dans son logement par collage, frettage, emmanchement serré ou autre, la forme de réalisation de la figure 6 reprend un montage à l'aide de la bride 34 illustré sur la figure 4. 5 Comme il apparaitra à l'homme du métier, dans les variantes de réalisation des figures 5 et 6, la partie tronconique 22 peut être omise. Ces formes de réalisation ne sont pas illustrées au dessin. Les figures 7 à 9 illustrent une autre variante de réalisation de l'ensemble des figures 1 à 3. Dans cette variante de réalisation, des nervures 10 36 sont réalisées autour de la zone centrale 6 pour venir renforcer le disque 2 au niveau du pliage entre la zone périphérique 4 et la zone centrale 6. Les nervures 36 sont réalisées lors du forgeage du disque 2 par déformation de celui-ci. Ces nervures 36 forment ainsi chacune un bossage sur la face du disque de laquelle la zone centrale 6 est en saillie et forment un 15 creux de forme correspondante sur l'autre face du disque 2. Chaque nervure se présente ainsi comme un dièdre. La hauteur du bossage formé par la nervure 36 est décroissante en s'éloignant de la zone centrale 6. Les nervures sont de préférence régulièrement disposées autour de la zone centrale 6. La forme de réalisation des figures 7 à 9 prévoit six nervures 20 36 s'étendant radialement. Toutefois un autre nombre de nervures, de préférence supérieur ou égal à 3, peut être prévu. La figure 9 illustre un montage du roulement 26 dans son logement similaire à celui illustré sur la figure 3 pour la première forme de réalisation. Toutefois dans le cas de disques soumis à de fortes contraintes mécaniques 25 tendant à faire sortir le roulement 26 de son logement un montage à l'aide d'une bride peut également être envisagé comme illustré sur la figure 4 (ou 6). De même un disque nervuré (figures 7 à 9) peut également être combiné aux formes de réalisation des figures 5 et 6 (arbre 28 traversant le fond du logement du roulement). 30 Comme il ressort de la description qui précède, un disque proprement dit peut être réalisé uniquement par forgeage sans avoir à prévoir des opérations d'usinage ultérieures (fraisage, alésage, etc.) pour venir monter sur celui-ci un moyeu ou similaire recevant un roulement pour permettre au disque 3061631 7 de tourner librement autour d'un arbre. Ainsi, en utilisant un disque comme décrit ci-dessus, des opérations d'usinage sont supprimées. En outre, le nombre de pièces est limité puisqu'un roulement peut être directement fixé dans le disque, sans avoir à prévoir un 5 moyeu, ou une cage, distinct qui vient de plus se fixer par des boulons sur le disque. Tout ceci permet de limiter sensiblement le prix de revient d'un ensemble destiné à être monté sur un arbre et comportant un disque à usage agricole. 10 La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisations décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs et aux variantes évoquées. Elle concerne également les formes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. 15 REVENDICATIONS1. Disque (2) métallique à usage agricole présentant une zone centrale (6) avec des moyens pour réaliser une liaison avec un arbre (28) et une zone périphérique (4) destinée au travail d'un sol, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser une liaison avec un arbre (28) comportent un logement (14) en creux aménagé dans la zone centrale (6) et présentant une paroi (12) périphérique cylindrique circulaire. 2. Disque selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (14) en creux est fermé à une extrémité par un fond (24), et présente un épaulement (20) entre la paroi (12) périphérique cylindrique circulaire et le fond (24). 3. Disque selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il présente des nervures (36) s'étendant radialement depuis la zone centrale (6) vers la zone périphérique (4). 4. Disque selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque nervure (36) se présente sous la forme d'un bossage de hauteur décroissante en s'éloignant de la zone centrale (6) sur une face de la zone périphérique (4) et comporte une zone en creux correspondante sur l'autre face de la zone périphérique (4). 5. Ensemble formé d'un disque (2) et d'un roulement (26), caractérisé en ce que le disque (2) est un disque selon l'une des revendications 1 à 4 et en ce que le roulement (26) est disposé à l'intérieur du logement (14) en creux. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le roulement (26) est monté serré dans son logement. 7. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le roulement (26) est collé dans son logement. 8. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le roulement (26) est monté dans le logement (14) à l'aide d'une bride (34) fixée à la zone périphérique (4). 9. Ensemble selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le disque (2) est un disque selon la revendication 2, en ce que l'ensemble comporte en outre un arbre (28) présentant une tige (30) et une tête (32) de diamètre supérieur à celui de la tige, et en ce que la tige (30) est montée dans 3061631 9 le roulement (26) tandis que la tête (32) de l'arbre est disposée entre l'épaulement (20) et le fond (24) du logement. 10. Ensemble selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un arbre (28) présentant une tige (30) et une tête (32) 5 de diamètre supérieur à celui de la tige (30), et en ce que la tige traverse un fond (24') du logement par un alésage (25) réalisé dans ledit fond (24').