Brevet FR3092962A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : "Rouleau destructeur de couvert végétal" Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un rouleau destructeur de couvert végétal destiné à être attelé à un tracteur pour être tiré poussé. Le rouleau a pour but de détruire le couvert végétal en l'écrasant et le cisaillant. Technique antérieure [0002] 11 existe différents types de tels équipements généralement appelés rouleaux écraseurs comportant des lames droites ou hélicoïdales. Ces lames travaillent successivement en concentrant les efforts du poids du rouleau sur l'arête des lames pour cisailler et écraser les végétaux et favoriser leur décomposition. [0003] Les couverts végétaux relèvent d'une technique agricole en développement. Ces couverts végétaux sont implantés en été, en automne ou en hiver. Ils permettent d'enrichir le sol et de développer l'humus avec une matière organique dégradée. [0004] Les couverts végétaux permettent également de réduire les phénomènes d'érosions des sols. [0005] L'efficacité de la destruction des végétaux en vue de leur biodégradation est un élément essentiel dans la réussite dc cette technique agricole. [0006] BUT DE L'INVENTION [0007] La présente invention a pour but de développer un rouleau destructeur dc couvert végétal particulièrement efficace, pour favoriser la valorisation des sols avec des moyens simples, faciles à mettre en oeuvre et efficaces. [0008] EXPOSE ET AVANTAGES DE L'INVENTION [0009] A cet effet, l'invention a pour objet un rouleau destructeur de couvert végétal comprenant un châssis muni d'un moyen d'attelage et d'un axe portant des roues fixes, libres en rotation sur l'axe et des roues mobiles non fixées à l'axe, [0010] chaque roue fixe étant formée d'un moyeu relié à une couronne extérieure portant des dents), [0011] le moyeu ayant un diamètre légèrement supérieur à celui dc l'axe pour le montage à rotation de la roue sur l'axe [0012] chaque roue mobile étant formée d'un moyeu relié à une couronne extérieure garnie de dents, le diamètre du moyeu étant supérieur à celui de l'axe de sorte que la roue mobile est flottante sur l'axe pour bouger librement dans l'intervalle entre les deux roues voisines dans une direction perpendiculaire à l'axe. [0013] Le rouleau destructeur selon l'invention a l'avantage d'être une réalisation particu- lièrement simple puisqu'il se compose d'un assemblage sur un axe, directement ou par 2 l'intermédiaire de manchons formant les paliers, de roues fixes et de roues mobiles, pour créer un effet d'attaque efficace des végétaux, pour les réduire efficacement. [0014] Les roues appelées « fixes » dans la présente description sont des roues en position fixe par rapport à la direction longitudinale de l'axe. Elles peuvent tourner librement sur l'axe ; les roues appelées « mobiles » dans la présente description sont des roues qui non seulement tournent librement sur l'axe mais effectuent également des mouvements dans une direction radiale qui est une direction perpendiculaire à l'axe. [0015] Le guidage du mouvement libre des roues mobiles se fait par le contact des côtés du moyeu et des côtés de la couronne extérieure avec les éléments homologues des roues fixes, directement si la roue mobile est en contact latéral avec une ou deux roues fixes adjacentes ou indirectement si elle est en contact latéral de proche en proche avec une ou plusieurs roues mobiles elles-mêmes en contact latéral avec au moins une roue fixe. [0016] Ce libre mouvement radial des roues mobiles se fait ainsi naturellement et sans né- cessiter des moyens supplémentaires grâce à la seule présence des roues fixes et de l'intervalle laissé à chaque roue mobile. Le contact entre une roue mobile et sa roue adjacente est un contact « plan » défini par le plan du côté de la roue fixe qui est perpendiculaire à l'axe du rouleau. [0017] Comme la roue mobile est en contact linéaire d'une part avec le côté du moyeu de la roue fixe sur une certaine longueur du côté de son moyeu et d'autre part au contact avec au moins deux zones à l'intersection géométrique du cercle représenté par le côté de sa couronne extérieure avec le cercle représenté par la couronne extérieure de la roue fixe, il y a ainsi au moins trois « points » de contact du côté de la roue mobile avec le plan défini par le côté de la roue fixe ou plus généralement de la roue adjacente fixe ou mobile et qui est elle-même déjà stabilisée de la sorte dans son mouvement. [0018] De façon avantageuse, les roues fixes et mobiles ont sensiblement le même rayon ou exactement le même rayon ce qui facilite leur intégration dans le châssis et n'augmente pas l'encombrement. [0019] Selon une autre caractéristique, les roues fixes et mobiles ont des rayons reliant le moyeu à la couronne extérieure et en particulier les rayons ont une épaisseur axiale inférieure à l'épaisseur de la roue, qui est l'épaisseur définie par son moyeu et sa couronne extérieure. Ainsi les rayons n'interviennent pas dans le contact latéral entre deux roues adjacentes, qu'elles soient fixes ou mobiles. Cela évite que des végétaux qui seraient arrivés dans l'intervalle entre les couronnes extérieures et les moyeux ne risquent de bloquer le libre mouvement de glissement et de cisaillement entre les couronnes extérieures adjacentes. [0020] Le rouleau se compose de roues fixes et de roues mobiles, l'attaque des dents des roues fixes et des roues mobiles est adaptée très facilement à l'irrégularité du sol couvert des végétaux, de façon à éviter que des parties en relief du sol ne laissent des 3 parties intermédiaires des roues hors contact de la végétation ou du moins ne permettant pas d'écraser celles-ci efficacement contre le sol comme cela peut être le cas d'un rouleau rigide muni de lames. [0021] Selon une caractéristique avantageuse, les dents sont radiales et s'étendent sur la largeur de la roue. On évite ainsi que des végétaux se coincent entre deux roues mais qu'au contraire ils sont cisaillés à la fois par les arêtes des dents, les côtés des dents qui frottent les uns contre les autres pour deux roues adjacentes ainsi que par le mouvement radial des roues mobiles par rapport aux roues fixes (sans mouvement radial) qui assure également le cisaillement par les côtés de la couronne extérieure des roues. [0022] Ce cisaillement est efficace même si pour des raisons de fabrication les arêtes sont munies d'un congé. [0023] Le contact des faces des roues les unes sur les autres assure également un effet d'affutage des arêtes des surfaces en contact. Cet affutagc des surfaces est combiné à leur nettoyage. [0024] Suivant une autre caractéristique, la roue mobile est montée sur l'axe par l'intermédiaire d'une douille ayant un diamètre intérieur sensiblement égal à celui de l'axe, le moyeu de la roue mobile ayant un diamètre supérieur au diamètre extérieur de la douille pour créer la liberté de mouvement radial de la roue mobile par rapport à l'axe. [0025] La douille évite le contact direct du moyeu de la roue mobile et de l'axe, contact qui, répété de multiples fois, risquerait de détruire localement l'état de surface de l'axe et gênerait la mise en place ou le démontage des roues fixes. [0026] De plus, cette douille en une matière différente de l'acier de l'axe réduit le bruit que pourraient engendrer les chocs du moyeu de la roue mobile. [0027] Suivant une autre caractéristique, les rayons ont une section cruciforme composée d'un voile dans le plan médian et d'une nervure transversale dans l'épaisseur de la roue, cette épaisseur de la nervure transversale étant inférieure à l'épaisseur de la roue. Cette structure des rayons et leur épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de la roue évite que les rayons ne constituent des organes de cisaillement au même titre que les côtés du moyeu, de la couronne extérieure et des dents. Les rayons outre leur fonction de support de la couronne extérieure garnie de dents, créent également un effet de circulation de la matière et de la terre qui passent à travers les intervalles entre les roues et arrivent dans cette zone par les couronnes extérieures des roues fixes et des roues mobiles. [0028] Toutefois le mouvement de décalage radial entre les roues fixes et les roues mobiles permet d'évacuer dans une certaine mesure les éléments végétaux et la terre qui arrivent nécessairement dans ce volume relativement fermé. 100291 Selon une caractéristique avantageuse les voiles des rayons de la roue fixe se poursuivent entre les rayons, sur le moyeu par une jonction constituant le prolongement des voiles associé aux différents rayons, [0030] Les jonctions prolongeant les voiles des rayons autour du moyeu ont l'avantage non seulement de renforcer la tenue de la couronne extérieure par le renforcement des rayons et de leur attache au moyeu mais aussi d'éviter la formation d'un coin entre deux rayons qui pourraient facilement s'encombrer de résidus dc végétaux risquant de bloquer le mouvement libre des roues mobiles. Cc renforcement n'est pas nécessaire pour les roues mobiles puisque leur moyeu étant plus grand, les rayons sont d'une part plus courts et d'autre part leurs attaches au moyeu sont écartées de sorte qu'il n'existe pas un tel coin mais il subsiste un intervalle important. [0031] Les roues selon l'invention sont de préférence des pièces en acier coulé et ont ainsi un moyeu et une couronne extérieure ayant une surface extérieure et une surface intérieure qui sont toutes deux biconiques. La surface intérieure du moyeu des roues est ensuite usinée dans le cas des roues fixes pour que celles-ci puissent s'adapter sur l'axe. [0032] Cet usinage n'est pas nécessaire dans le cas du moyeu des roues mobiles. Brève description des dessins [0033] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple dc rouleau destructeur de couvert végétal représenté dans les dessins annexés dans lesquels : [0034] [fig.1] est une vue en perspective d'un rouleau destructeur de couvert végétal attelé à l'arrière d'un tracteur [0035] [fig.2] montre un mode de réalisation simplifié d'un rouleau destructeur de couvert végétal limité à un seul élément de rouleau [0036] [fig.3] est une vue en perspective d'une roue fixe [0037] [fig.3A] est une vue en plan de la roue fixe dc la figure 3 [0038] [fig.4] est une vue en perspective d'une roue mobile [0039] [fig.4A] est une vue en plan de la roue mobile de la figure 4 [0040] W8.51 montre en coupe l'assemblage de quelques roues fixes et mobiles sur un axe [0041] [fig.5A] est une vue en perspective coupée d'un élément de rouleau destructeur de couvert végétal [0042] DESCRIPTION D'UN MODE DE REALISATION [0043] Selon la figure 1, l'invention a pour objet un rouleau destructeur de couvert végétal 100 composé d'un châssis 110 équipé de plusieurs éléments de rouleau 120. Ce rouleau destructeur 100 est attelé à l'arrière ou à l'avant d'un tracteur 130. [0044] Selon la figure 2 le rouleau 100 qui dans cet exemple se limite à un seul élément 120, se compose du châssis 110 muni d'un timon 111 et plus généralement d'un dispositif d'attelage au tracteur. L'élément de rouleau 120 est formé d'un ensemble de roues montées 2,3 sur un axe 1 porté par le châssis 110. L'ensemble de roues est formé de roues « fixes » 2, non flottantes sur l'axe 1 et de roues mobiles 3 portées de façon flottante par l'axe 1. Les roues mobiles 3 ont un moyeu de diamètre supérieur à celui de l'axe 1 ou d'un palier en forme de manchon monté sur l'axe I. Les roues mobiles 3 peuvent ainsi se déplacer dans une direction radiale quelconque par rapport à l'axe 1 de façon décentrée par coulissement entre deux roues adjacentes. Ces roues adjacentes sont des roues fixes 2 ou des roues mobiles 3 ou une roue fixe 2 et une roue mobile 3. La structure de l'élément de rouleau 120 sera détaillée ci-après. [0045] Les roues fixes 2 sont fixes dans les directions radiales mais elles restent libres en rotation par rapport à l'axe 1. L'ensemble des roues 2,3 installées sur l'axe est bloqué par deux bagues à vis pour maintenir cet empilage. [0046] La figure 3 et La figure 3A montrent un mode de réalisation d'une roue fixe 2 composée d'un moyeu 21 relié par des rayons 22 à une couronne extérieure 23 portant des dents 24. Les rayons 22 ont une section cruciforme avec un voile 221 dans le plan médian de la roue et une nervure transversale 222. Les voiles 221 des rayons 22 se rejoignent sur et au-delà du moyeu 21 par une jonction 223. Les dents 24 de la couronne extérieure 23 sont en forme de lames transversales par exemple parallèles à l'axe et en particulier d'orientation radiale ; elles ont une section triangulaire avec des côtés 241 et des faces 242. [0047] Les rayons 22 cintrés sont légèrement en retrait du plan de chaque côté de la roue. Le diamètre intérieur du moyeu 21 est légèrement supérieur à celui de l'axe 1 pour permettre la rotation des roues fixes 2 sur l'axe 1. [0048] Le roue mobile 3 (figure 4, 4A) se compose d'un moyeu 31 portant une couronne ex- térieure 33 par l'intermédiaire de rayons 32. La couronne extérieure 33 est garnie de dents 34. Les rayons 32 ont une section cruciforme avec un voile 321 dans le plan médian de la roue et une nervure transversale 322. La roue mobile 3 a deux côtés contenants chacun le bord 311 du moyeu 31, celui 321 de la couronne extérieure 33 et les côtés 341 des dents 34. Les dents 34 sont des lames d'orientation radiale. Elles ont une section triangulaire avec des côtés 341 et des faces 342. Le moyeu 31 a une ouverture circulaire de diamètre nettement supérieur à celui de l'axe 1 de l'élément de rouleau ou d'un manchon 4 porté par l'axe 1 de façon que la roue mobile 3 soit montée flottante et puisse coulisser librement dans cette plage définie par la différence des diamètres des roues fixes 2 et des roues mobiles 3. [0049] Les roues fixes (2) ou mobiles (3) définissent de proche en proche des intervalles dans lesquels les roues mobiles (3) peuvent coulisser librement dans une direction perpendiculaire à celle de Faxe du rouleau. 6 [0050] Selon un mode de réalisation, les roues fixes 2 et les roues mobiles 3 ont le même diamètre qui est de préférence de l'ordre 45 à 55cm avec des dents d'une hauteur de l'ordre de 5 à 8cm. La largeur (L) des roues (2, 3) est de l'ordre de 10cm et leur poids de l'ordre de 30-40kg. [0051] Les roues 2, 3 ont chacune quatre rayons et un nombre impair de dents par exemple 9. Les dents 24, 34 ont une section triangulaire dont la base est leur jonction avec la couronne extérieure 23, 33. [0052] Les roues 2, 3 sont des pièces en acier coulé dans des moules en deux parties de sorte que le moyeu 21, 31, la couronne extérieure 23, 33 ; les rayons 22, 32 ont une forme avec un léger devers à partir du plan médian, de sorte que les moyeux (21, 31) et les couronnes extérieures (23, 33) ont une forme l'iconique. [0053] Ainsi la surface extérieure 21a, 31a et la surface intérieure 21h, 31h du moyeu 21,31 ainsi que la surface extérieure 23a, 33a et la surface intérieure 23b, 33b de la couronne 23,33 sont des surfaces t'iconiques. La surface intérieure 21b, 311, des moyeux 21,32 est de préférence usiné, en particulier la surface intérieure du moyeu des roues fixes. [0054] La coupe de la figure 5 montre un exemple de juxtaposition alternée de roues fixes 2 et de roues mobiles 3 sur un axe 1. Pour éviter de déformer l'axe 1, les roues mobiles sont montées sur un manchon 4 ayant la largeur de la roue. Ce manchon 4 est installé sur l'axe 1, entre les moyeux (21) de deux roues fixes. On peut également prévoir une succession de manchons (4) entre les moyeux (21) de roues fixes (2) si le montage consiste à installer plusieurs roues mobiles (3) entre deux roues fixes (2). L'intervalle entre deux roues fixes 2 reçoit ainsi une ou plusieurs roues mobiles de sorte que celles-ci entrent en contact avec le manchon 4 et non l'axe 1. [0055] Les roues 2, 3 ont toutes la même largeur (L) ou des largeurs différentes, multiples d'une même largeur de base, de façon à permettre l'intégration de l'assemblage des roues 2,3 dans un élément de rouleau correspondant à des dimensions standards pour l'axe 1. [0056] La vue en perspective coupée axialement de la figure 5A montre une alternance de roues fixes 2 et de roues mobiles 3, ces dernières étant installées chacune sur un manchon 4 compris entre deux roues fixes 2 sur l'axe 1. [0057] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0058] 100 Rouleau destructeur de couvert végétal [0059] 110 Châssis [0060] 1 1 1 Timon [0061] 120 Elément de rouleau [0062] 130 Tracteur [0063] 1 Axe [0064] 2 Roue fixe 7 [0065] 21 Moyeu [0066] 21a Surface extérieure [0067] 21b Surface intérieure [0068] 211 Côté du moyeu [0069] 22 Rayon [0070] 221 Voile [0071] 222 Nervure transversale [0072] 223 Jonction des voiles [0073] 23 Couronne extérieure [0074] 23a Surface extérieure [0075] 23b Surface intérieure [0076] 231 Côté de la couronne [0077] 24 Dent [0078] 241 Côté de la dent [0079] 242 Face [0080] 3 Roue mobile [0081] 31 Moyeu [0082] 31a Surface extérieure de la face [0083] 311 Côté du moyeu [0084] 32 Rayon [0085] 321 Voile [0086] 322 Nervure transversale [0087] 33 Couronne extérieure [0088] 33a Surface extérieure [0089] 33b Surface intérieure [0090] 34 Dent [0091] 341 Côté de la dent [0092] 342 Face de la dent [0093] 4 Manchon formant un palier [0094] L Largeur d'une roue 2,3 8