Brevet FR3065350A1 — publié le 20181026

MACHINE POUR LE TRAVAIL DU SOL COMPRENANT AU MOINS UN ROULEAU QUI COMPORTE DES SEGMENTS MOBILES VERTICALEMENT La présente demande se rapporte à une machine pour le travail du sol comprenant au moins un rouleau qui comporte des segments mobiles verticalement. Dans le domaine de l'agriculture, on connait pour le travail du sol une machine reliée à un tracteur qui comprend au moins un rouleau libre en rotation, mobile sur le sol. Ce type de machine comprend un châssis, un attelage permettant de relier le châssis à un tracteur ou tout autre engin motorisé se déplaçant selon une direction d'avance ainsi qu'au moins un rouleau qui présente un axe de rotation orienté horizontalement et perpendiculaire à la direction d'avance. Le rouleau comprend un arbre coaxial à l'axe de rotation. Selon une configuration, les extrémités de l'arbre sont montées dans des paliers solidaires du châssis et le rouleau est solidaire de l'arbre. Quel que soit la configuration, le rouleau peut pivoter librement autour de l'axe de rotation. Lorsqu'il est en contact avec le sol, le rouleau pivote en fonction de la vitesse d'avance du tracteur. Selon une première application, le rouleau peut être utilisé pour briser les mottes de terre. Selon cette application, le rouleau peut comprendre plusieurs segments répartis selon l'axe de rotation montés pivotant sur l'arbre avec un jeu n'autorisant aucun débattement mais seulement un mouvement de rotation de chaque segment par rapport à l'arbre. Cette solution permet d'obtenir des vitesses de rotation différentes d'un segment à l'autre et de pouvoir suivre des trajectoires d'avance courbes et non rectilignes. Selon une autre application, le rouleau comprend des lames réparties sur sa circonférence et est utilisé pour plaquer la végétation au sol et la pincer afin d'écraser et cisailler les fibres de la végétation pour ralentir sa croissance. Une telle application est décrite dans le document FR-3.036.019. Pour que l'action du rouleau soit efficace, il est nécessaire que toute la génératrice inférieure du rouleau soit en contact avec le sol. Le document FR-3.036.019 propose une machine avec une pluralité de rouleaux avec une faible largeur de travail (dimension prise selon une direction perpendiculaire à la direction 3065350 2 d'avance), chaque rouleau étant relié au châssis par une liaison qui présente au moins une lame déformable autorisant un mouvement vertical. Selon cette solution, tous les rouleaux sont en contact avec le sol. Cette solution est satisfaisante lorsqu'il est nécessaire de laisser des bandes au niveau du sol 5 non travaillées entre les différents rouleaux. Lorsque le sol doit être travaillé sur toute la largeur de la machine sans laisser de bandes, le fait de multiplier les rouleaux conduit à augmenter la masse et le prix de revient de la machine et à la complexifier. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. 10 A cet effet, l'invention a pour objet une machine pour le travail du sol comprenant au moins un rouleau qui comporte un arbre coaxial à l'axe de rotation du rouleau et une pluralité de segments enfilés sur l'arbre et qui présentent chacun deux faces d'extrémité, une face périphérique et un orifice de passage qui débouche sur chaque face d'extrémité et dans lequel est positionné l'arbre. Selon l'invention, pour au moins certains segments, la section 15 de l'orifice de passage est supérieure à la section de l'arbre pour qu'il subsiste un jeu d'au moins deux centimètres entre l'arbre et l'orifice de passage pour permettre un débattement vertical des segments, indépendamment les uns des autres. En fonctionnement, chaque segment peut bouger verticalement par rapport à l'arbre grâce au jeu. Par gravité, en raison de leurs poids, les segments se translatent vers le bas jusqu'à 20 être chacun en contact avec le sol. Selon d'autres caractéristiques, le jeu est supérieur à cinq centimètres, chaque segment a une masse supérieure ou égale à 20 Kg et/ou l'arbre comprend deux butées espacées, entre lesquelles sont positionnés les segments, l'écartement entre les butées étant déterminé de manière à ce que les segments soient immobilisés en translation selon une direction parallèle 25 à l'axe de rotation du rouleau. Selon une configuration, chaque butée a une forme de flasque qui présente une surface d'appui orientée vers l'un des segments d'extrémité sensiblement plane et positionnée dans un plan transversal. Les segments d'extrémité en contact avec les butées comprennent chacun un lamage, les butées étant plaquées contre les fonds des lamages qui sont plans et positionnés dans des plans transversaux et les faces d'extrémités des segments sont planes et disposées dans des plans transversaux. 3065350 3 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'une machine pour le travail du sol qui illustre 5 un mode de réalisation de l'invention, - La figure 2 est une vue avant d'un rouleau de la machine visible sur la figure 1, - La figure 3 est une coupe transversale du rouleau visible sur la figure 2, et - La figure 4 est une coupe longitudinale du rouleau visible sur la figure 2. Selon un mode de réalisation, une machine pour le travail du sol 10 comprend un châssis 12, 10 un attelage 14 et au moins un rouleau 16 qui présente un axe de rotation A16. Pour la suite de la description, une direction d'avance DA correspond à la direction de déplacement de la machine en situation de travail du sol. L'axe de rotation A16 du rouleau 16 est généralement disposé approximativement perpendiculaire à la direction d'avance DA. Une direction longitudinale DL est parallèle à l'axe de rotation A16 du rouleau 16. Un plan 15 longitudinal est un plan qui passe par l'axe de rotation A16 du rouleau 16. Un plan transversal est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A16 du rouleau 16 et une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe de rotation A16 du rouleau. Selon une configuration, le châssis 12 comprend au moins un cadre qui présente deux traverses 18, 18' (perpendiculaires à la direction d'avance DA) et deux longerons 20, 20' 20 reliant les traverses (parallèles à la direction d'avance DA). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration pour le châssis 12. Ainsi, le châssis 12 peut comprendre plusieurs parties articulées ou mobiles les unes par rapport aux autres de sorte par exemple à réduire la largeur de la machine lors du transport et à augmenter sa largeur lors du travail du sol. 25 Selon une configuration, l'attelage 14 est un attelage de type trois points destiné à être fixé à l'arrière d'un tracteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration, l'attelage pouvant relier le châssis à tout engin motorisé, en différentes positions. Selon l'exemple illustré sur la figure 1, la machine pour le travail du sol comprend trois rouleaux 16. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce nombre de rouleaux 16. A minima, 30 la machine comprend un rouleau 16. 3065350 4 Pour chaque rouleau 16, le châssis 12 comprend une chape 22 qui présente une traverse secondaire 24 (parallèle à la direction longitudinale) et deux montants 26.1, 26.2 prévus aux extrémités de la traverse 24 et positionnés à chaque extrémité du rouleau 16. De préférence, la chape 22 est reliée à l'une des traverses 18 par au moins une liaison 28 5 configurée pour se déformer de manière élastique afin de permettre au rouleau 16 de se déplacer verticalement. Selon un mode de réalisation, pour chaque chape 22, la machine comprend deux liaisons 28 sous forme chacune d'une lame métallique dont une première extrémité est reliée à l'une des traverses 18 du châssis 12 et une seconde extrémité est reliée à la traverse secondaire 24 de la chape 22. 10 D'autres solutions sont envisageables pour relier chaque rouleau 16 au châssis 12. Chaque rouleau 16 comprend un arbre 30 qui est coaxial à l'axe A16 du rouleau 16 et une pluralité de segments 32 enfilés sur l'arbre 30. Selon une configuration, les extrémités 30.1 et 30.2 de l'arbre 30 sont reliées par des liaisons pivotantes 34.1, 34.2 aux montants 26.1, 26.2. Selon un mode de réalisation, chaque 15 montant 26.1, 26.2 comprend un palier supportant l'une des extrémités 30.1, 30.2 de l'arbre 30. Selon une autre configuration, les extrémités 30.1 et 30.2 de l'arbre 30 sont reliées par des liaisons rigides aux montants 26.1, 26.2. L'arbre 30 comprend un tronçon central 30C cylindrique sur lequel sont positionnés les 20 segments 32. Pour donner un ordre de grandeur, ce tronçon central 30C a un diamètre compris entre 5 et 15 cm et une longueur de 0,2 à 3 m. Chaque segment 32 a une forme d'un cylindre avec une épaisseur E (dimension prise selon la direction longitudinale) réduite. Ainsi, l'épaisseur E de chaque segment 32 est comprise entre 2 et 20 cm. 25 Chaque segment 32 comprend deux faces d'extrémité 36.1, 36.2 et une face périphérique 38 cylindrique. A l'exception des deux segments situés à chaque extrémité du rouleau 16, les faces d'extrémité 36.1 et 36.2 sont planes et positionnées dans des plans transversaux. Pour donner un ordre de grandeur, la face périphérique 38 a un diamètre compris entre 30 et 30 60 cm. 3065350 5 En fonction de l'application, la face périphérique 38 comprend une pluralité d'excroissances 40. A titre d'exemple, selon une application décrite dans le document FR-3.036.019, la face périphérique 38 est pourvue de lames 40 positionnées dans des plans longitudinaux. Chaque segment 32 comprend un orifice de passage 42 qui débouche sur chaque face 5 d'extrémité 36.1 et 36.2 dans lequel est positionné l'arbre 30. Cet orifice de passage 42 est cylindrique. Selon une caractéristique de l'invention, pour au moins certains segments 32 et de préférence tous, la section de l'orifice de passage 42 est supérieure à la section de l'arbre 30 pour qu'il subsiste un jeu J d'au moins deux centimètres entre l'arbre 30 et l'orifice de 10 passage 42 pour permettre un débattement vertical des segments 32, indépendamment les uns des autres, afin que les segments 32 soient toujours en contact avec le sol malgré d'éventuelles irrégularités du sol. De préférence, le jeu J est supérieur à cinq centimètres. Selon une autre caractéristique, chaque segment 32 est réalisé en un matériau ayant une 15 densité importante. Chaque segment 32 a une masse supérieure ou égale à 20 Kg, de préférence supérieure ou égale à 30 kg. En fonctionnement, chaque segment 32 peut bouger verticalement par rapport à l'arbre 30 grâce au jeu J. Par gravité, en raison de leurs poids, les segments 32 se translatent vers le bas jusqu'à être chacun en contact avec le sol. Les segments 32 pouvant se déplacer 20 verticalement, indépendamment les uns des autres, ils sont tous en contact avec le sol malgré d'éventuelles irrégularités du sol. Les faces d'extrémités 36.1 et 36.2 planes et disposées dans des plans transversaux favorisent ce mouvement. Selon une autre caractéristique, l'arbre 30 comprend deux butées 44.1 et 44.2 espacées, entre lesquelles sont positionnés les segments 32, l'écartement entre les butées 44.1 et 44.2 25 étant déterminé de manière à ce que les segments 32 soient immobilisés en translation selon la direction longitudinale. Selon un mode de réalisation, chaque butée 44.1 et 44.2 se présente sous la forme d'un flasque. Les butées 44.1 et 44.2 délimitent le tronçon central 30C. Selon un mode de réalisation privilégié, les segments d'extrémité 32.1 et 32.2 en contact 30 avec les butées 44.1 et 44.2 comprennent chacun un lamage 46.1 et 46.2, les butées 44.1 et 44.2 étant plaquées contre les fonds 46.1F et 46.2F des lamages. 3065350 6 Les lamages 46.1 et 46.2 ont un diamètre supérieur à celui des flasques formant les butées 44.1 et 44.2 pour permettre le débattement vertical des segments d'extrémité 32.1 et 32.2. La profondeur (dimension prise selon la direction longitudinale) des lamages 46.1 et 46.2 est configurée pour loger les flasques et au moins partiellement les liaisons pivotantes 34.1 et 5 34.2. Chaque flasque offre une surface d'appui orientée vers l'un des segments d'extrémité sensiblement plane et positionnée dans un plan transversal. En complément, le fond 46.1F et 46.2F de chaque lamage est plan et positionné dans un plan transversal. Selon cet agencement, la surface d'appui de chaque flasque forme une surface de guidage 10 permettant d'orienter le débattement des segments d'extrémité dans des plans transversaux. Les flasques immobilisant les segments 32 selon une direction longitudinale et toutes les faces d'extrémité 36.1 et 36.2 des segments 32 étant positionnées dans des plans transversaux, les segments 32 ne peuvent bouger que selon une direction radiale. 15 REVENDICATIONS1. Machine pour le travail du sol comprenant au moins un rouleau (16) qui comporte un arbre (30) coaxial à un axe de rotation (A16) du rouleau (16) et une pluralité de segments (32) enfilés sur l'arbre (30) et qui présentent chacun deux faces d'extrémité (36.1, 36.2), une face périphérique (38) et un orifice de passage (42) qui débouche sur chaque face d'extrémité (36.1, 36.2) et dans lequel est positionné l'arbre (30), caractérisée en ce que, pour au moins certains segments (32), la section de l'orifice de passage (42) est supérieure à la section de l'arbre (30) pour qu'il subsiste un jeu (J) d'au moins deux centimètres entre l'arbre (30) et l'orifice de passage (42) pour permettre un débattement vertical des segments (32), indépendamment les uns des autres. 2. Machine pour le travail du sol selon la revendication 1, caractérisée en ce que le jeu (J) est supérieur à cinq centimètres. 3. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque segment (32) a une masse supérieure ou égale à 20 Kg. 4. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre (30) comprend deux butées (44.1, 44.2) espacées, entre lesquelles sont positionnés les segments (32), l'écartement entre les butées (44.1, 44.2) étant déterminé de manière à ce que les segments (32) soient immobilisés en translation selon une direction parallèle à l'axe de rotation (A16) du rouleau. 5. Machine pour le travail du sol selon la revendication précédente, caractérisée en ce que chaque butée (44.1, 44.2) a une forme de flasque qui présente une surface d'appui orientée vers l'un des segments d'extrémité sensiblement plane et positionnée dans un plan transversal, en ce que les segments d'extrémité (32.1, 32.2) en contact avec les butées (44.1, 44.2) comprennent chacun un lamage (46.1, 46.2), les butées (44.1, 44.2) étant plaquées contre les fonds (46.1F, 46.2F) des lamages qui sont plans et positionnés dans des plans transversaux et en ce que les faces d'extrémités (36.1,36.2) des segments (32) sont planes et disposées dans des plans transversaux. 6. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre (30) comprend des extrémités (30.1, 30.2) reliées par des liaisons pivotantes (34.1, 34.2) à des montants (26.1, 26.2) d'une chape (22) reliée à un châssis (12). 3065350 8 7. Machine pour le travail du sol selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la chape (22) est reliée au châssis (12) par au moins une liaison (28) configurée pour se déformer de manière élastique afin de permettre au rouleau (16) de se déplacer verticalement.