Brevet FR3069408A1 — publié le 20190201

MACHINE POUR LE TRAVAIL DU SOL COMPRENANT AU MOINS UN ROULEAU QUI COMPORTE DES SEGMENTS PRESENTANT UNE GEOMETRIE AMELIOREE La présente demande se rapporte à une machine pour le travail du sol comprenant au moins un rouleau qui comporte des segments présentant une géométrie améliorée. Dans le domaine de l'agriculture, on connaît 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. Quelle 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 et 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. 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 d'avance). Pour écraser et cisailler les fibres de la végétation, chaque rouleau comprend une 2 pluralité de lames orientées approximativement radialement et réparties sur la circonférence du rouleau. Cet outil, adapté pour écraser et cisailler les fibres de la végétation, n'est pas pleinement satisfaisant pour briser les mottes de terre. 5 Dans le sens contraire, les outils adaptés pour briser les mottes de terre ne sont généralement pas adaptés pour écraser et cisailler les fibres de la végétation à la manière de l'outil décrit dans le document FR-3.036.019. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un outil polyvalent. 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, chaque segment a une forme d'un cylindre et 15 comprend deux faces d'extrémité, une face périphérique cylindrique, une pluralité d'excroissances réparties régulièrement sur toute la face périphérique et séparées d'une distance supérieure ou égale à deux fois la hauteur des excroissances et/ou d'environ 10 à 18 cm. Cette géométrie confère aux segments une grande polyvalence. Ils peuvent être aussi bien 20 utilisés pour briser les mottes de terre que pour écraser et cisailler les fibres de la végétation à la manière de l'outil décrit dans le document FR-3.036.019. Selon une autre particularité, cette géométrie, combinée au fait que les segments puissent tourner autour de l'arbre indépendamment les uns des autres, permet également d'éviter que la terre humide de type argileuse ne s'agglomère autour des segments. 25 Selon d'autres caractéristiques prises isolément ou combinées, - chaque excroissance a une section transversale approximativement triangulaire ; - chaque excroissance comprend une première face, une deuxième face qui s'étendent depuis la face périphérique jusqu'à une extrémité et qui sont sensiblement symétriques par rapport à un plan radial ; - l'extrémité a une largeur inférieure à 8 mm, de préférence comprise entre 2 et 6 mm ; 3 - les première et deuxième faces forment un angle compris entre 20 et 400, de préférence de l'ordre de 300; - les excroissances ont une hauteur comprise entre 30 et 60 mm, de préférence de l'ordre de 40 mm. 5 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 un mode de réalisation de l'invention, 10 - 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, - La figure 4 est une coupe longitudinale du rouleau visible sur la figure 2, - La figure 5 est une vue en perspective d'un segment d'un rouleau qui illustre un mode de réalisation de l'invention, 15 - La figure 6 est une vue latérale du segment visible sur la figure 5, et - La figure 7 est une demi-vue d'un segment équipé de couteaux qui illustre un autre mode de réalisation. Selon un mode de réalisation, une machine pour le travail du sol 10 comprend un châssis 12, un attelage 14 et au moins un rouleau 16 qui présente un axe de rotation A16. 20 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 longitudinal est un plan qui passe par l'axe de rotation A16 du rouleau 16. Un plan 25 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' reliant les traverses (parallèles à la direction d'avance DA). 30 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 4 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. 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, 5 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, la machine comprend un rouleau 16. Pour chaque rouleau 16, le châssis 12 comprend une chape 22 qui présente une traverse 10 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 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 15 comprend deux liaisons 28, chacune sous la forme 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. 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 20 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 montant 26.1, 26.2 comprend un palier supportant l'une des extrémités 30.1, 30.2 de l'arbre 30. 25 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 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 4 m. 30 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 5 2 et 20 cm. De manière privilégiée, l'épaisseur E de chaque segment 32 est comprise entre 5 et 10 cm. Chaque segment 32 comprend deux faces d'extrémité 36.1, 36.2 et une face périphérique 38 cylindrique ayant un axe A38. 5 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 25 et 60 cm. En fonction de l'application, la face périphérique 38 comprend une pluralité d'excroissances 10 40. Chaque segment 32 comprend un orifice de passage 42 qui débouche sur chaque face d'extrémité 36.1 et 36.2 dans lequel est positionné l'arbre 30. Cet orifice de passage 42 est cylindrique et coaxial à l'axe A38. Selon un type de montage, pour au moins certains segments 32 et de préférence tous, la 15 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 afin de permettre un débattement vertical des segments 32, indépendamment les uns des autres, pour que les segments 32 soient toujours en contact avec le sol malgré d'éventuelles irrégularités du sol. 20 De préférence, le jeu J est supérieur à cinq centimètres. Selon une autre caractéristique, chaque segment 32 est réalisé en un matériau ayant une 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 25 grâce au jeu J. Par gravité, en raison de leur poids, les segments 32 se translatent vers le bas jusqu'à être chacun en contact avec le sol. Les segments 32 pouvant se déplacer 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. 30 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 6 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. 5 Selon un mode de réalisation privilégié, les segments d'extrémité 32.1 et 32.2 en contact 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. 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. 10 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 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 15 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 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 20 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. Selon une caractéristique de l'invention, chaque excroissance 40 s'étend sur toute l'épaisseur E du segment 32. Dans un plan transversal (perpendiculaire à l'axe A38), chaque excroissance 40 a une section 25 approximativement triangulaire, l'un des côtés du triangle étant positionné au niveau de la face périphérique 38. Ainsi, chaque excroissance 40 comprend une première face 40.1, une deuxième face 40.2 qui s'étendent depuis la face périphérique 38 jusqu'à une extrémité 50. Selon une configuration, les première et deuxième faces 40.1 et 40.2 sont sensiblement symétriques par rapport à un plan radial PR passant par l'axe A38 et l'extrémité 50. 30 L'extrémité 50 peut se présenter sous la forme d'une arête, d'un cylindrique ou d'un plat. 7 Selon un mode de réalisation visible sur les figures 5 et 6, l'extrémité 50 a une largeur d (dimension prise selon une direction perpendiculaire au plan radial PR) inférieure à 8mm, de préférence comprise entre 2 et 6 mm. La largeur d est déterminée pour obtenir un compromis entre la résistance à l'usure et l'effet tranchant. 5 Selon une configuration, chaque première ou deuxième face 40.1 et 40.2 est reliée à la face périphérique 38 par un congé 52. Selon une caractéristique de l'invention, pour chaque excroissance 40, les première et deuxième faces 40.1 et 40.2 forment un angle a compris entre 20 et 40°. De manière privilégiée, l'angle a est de l'ordre de 30°. 10 Selon une autre caractéristique, les excroissances 40 ont une hauteur H comprise entre 30 et 60 mm. De manière privilégiée, les excroissances 40 ont une hauteur H de l'ordre de 40 mm. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 5 et 6, chaque segment 32 a un diamètre au niveau des extrémités 50 de l'ordre de 350 mm ou de l'ordre de 420 mm et comprend neuf excroissances 40 qui sont réparties régulièrement tout autour de la face périphérique 15 38. Ce mode de réalisation correspond à un segment 32 ayant pour masse environ 25 kg et une épaisseur de l'ordre de 5 cm. Quel que soit le mode de réalisation, les excroissances 40 sont réparties régulièrement sur toute la face périphérique 38. Les excroissances 40 sont séparées d'une distance G supérieure ou égale à deux fois la hauteur des excroissances 40, et de préférence 20 approximativement égale à trois fois la hauteur des excroissances 40. Les excroissances 40 sont séparées d'une distance G comprise entre 10 et 18 cm, de préférence de l'ordre de 12 cm, la distance G étant prise au niveau des extrémités 50. Selon un autre mode de réalisation, pour un segment plus lourd, de l'ordre de 50 kg, le segment a un diamètre au niveau des extrémités 50 de l'ordre de 500 mm et une épaisseur E 25 de l'ordre de 5 cm. Un tel segment comprend douze excroissances. Selon les configurations, les segments 32 peuvent être montés sur l'arbre 30 avec ou sans jeu. Cette géométrie confère aux segments 32 une grande polyvalence. Ils peuvent être aussi bien utilisés pour briser les mottes de terre que pour écraser et cisailler les fibres de la végétation 30 à la manière de l'outil décrit dans le document FR-3.036.019. Selon une autre particularité, cette géométrie combinée au fait que les segments puissent tourner autour de l'arbre 30 8 indépendamment les uns des autres permet également d'éviter que la terre humide de type argileuse ne s'agglomère autour des segments 32. Selon un autre mode de réalisation illustré par la figure 7, le segment 32 comprend des excroissances 40 qui sont réparties sur la face périphérique 38 de la même manière que sur 5 les figures 5 et 6. Cependant, selon ce mode de réalisation, les faces 40.1, 40.2 des excroissances 40 ne sont pas symétriques par rapport à un plan radial PR et chaque excroissance 40 comprend un couteau 54 amovible qui est fixé sur la face 40.2 de l'excroissance 40 la plus à l'avant selon le sens de rotation de travail 56 du segment 32 lorsque ce dernier travaille le sol. 10 Selon les cas, les faces 40.1 et 40.2 sont disposées de part et d'autre du plan radial PR ou sont disposées dans le même demi-espace par rapport au plan radial PR, l'extrémité 50 étant orientée vers l'avant selon le sens de rotation de travail 56, comme illustré sur la figure 7. Selon une autre variante, la face 40.2 portant le couteau 54 est approximativement coplanaire avec le plan radial PR. L'inclinaison de la face 40.2 et/ou du couteau 54 pour 15 chaque excroissance 40 est déterminée de manière à obtenir une bonne résistance à l'usure des couteaux 54 et/ou 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 chaque segment (32) a une forme d'un cylindre et comprend deux faces d'extrémité (36.1, 36.2), une face périphérique (38) cylindrique, une pluralité d'excroissances (40) réparties régulièrement sur toute la face périphérique (38), séparées d'une distance supérieure ou égale à deux fois la hauteur des excroissances (40), de préférence approximativement égale à trois fois la hauteur des excroissances (40), et/ou d'environ 10 à 18 cm, de préférence de l'ordre de 12 CM. 2. Machine pour le travail du sol selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque excroissance (40) a une section transversale approximativement triangulaire. 3. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les excroissances ont une hauteur comprise entre 30 et 60 mm, de préférence de l'ordre de 40 mm. 4. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque segment (32) a une épaisseur comprise entre 2 et 20 cm, de préférence comprise entre 5 et 10 cm et en ce que chaque excroissance (40) s'étend sur toute l'épaisseur du segment (32). 5. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque segment (32) a un diamètre au niveau des extrémités (50) des excroissances (40) de l'ordre de 350 mm et comprend neuf excroissances (40). 6. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque segment (32) a un diamètre au niveau des extrémités (50) des excroissances (40) de l'ordre de 500 mm et comprend douze excroissances (40). 7. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que chaque excroissance (40) comprend une première face (40.1) et une deuxième face (40.2) qui s'étendent depuis la face périphérique (38) jusqu'à une extrémité (50) et qui sont sensiblement symétriques par rapport à un plan radial (PR). 10 8. Machine pour le travail du sol selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'extrémité (50) a une largeur inférieure à 8 mm, de préférence comprise entre 2 et 6 mm. 9. Machine pour le travail du sol selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que les 5 première et deuxième faces (40.1, 40.2) forment un angle compris entre 20 et 400, de préférence de l'ordre de 30°. 10. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que chaque excroissance (40) comprend un couteau (54) amovible, qui est fixé sur la face (40.2) de l'excroissance (40) la plus à l'avant selon le sens de rotation de travail (56) du 10 segment (32). 11. Machine pour le travail du sol selon l'une des revendications précédentes, 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 (1) d'au moins deux centimètres entre l'arbre (30) et l'orifice de passage (42) pour permettre un 15 débattement vertical des segments (32), indépendamment les uns des autres.