Brevet FR3111513A1 — publié le 20211224

Machine agricole comportant au moins un dispositif de traitement des végétaux et/ou du sol La présente invention a pour objet une machine agricole comportant au moins un dispositif (2) de traitement des végétaux et/ou du sol comprenant au moins un outil (3) du type rouleau rotatif avec un arbre central longitudinal (3’), le ou chaque outil (3) étant monté sur le bâti (1’) de la machine par l’intermédiaire d’au moins deux bras support (4, 4’) et pouvant être déplacé par rapport au sol sous l’action d’au moins un actionneur (5, 5’). Machine agricole caractérisée en ce que chaque bras support (4, 4’) est monté mobile par rapport au bâti (1’) et est relié à l’outil (3) correspondant par une liaison rotule (6, 6’) et en ce qu’une liaison d’entretoisement (7) est présente entre les deux bras support (4 et 4’), le ou les actionneur(s) (5, 5’) étant piloté(s) de telle manière que l’outil (3) soit sollicité en direction du sol et vienne en appui sur ce dernier, ou sur les végétaux qui le recouvrent, avec une pression constante prédéterminée, lorsque la machine est en utilisation. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Machine agricole comportant au moins un dispositif de traitement des végétaux et/ou du sol La présente invention concerne le domaine du machinisme agricole, notamment des équipements de traitement des végétaux et/ou du sol faisant partie de machines agricoles tractées, semi-portées ou portées, plus particulièrement sous forme d’équipements secondaires ou accessoires intégrés de telles machines, et a pour objet une machine agricole comportant au moins un dispositif de traitement des végétaux et/ou du sol comprenant un organe ou outil du type rouleau rotatif. La présente invention vise plus spécifiquement le mode de fixation et de montage de tels outils sur le bâti de la machine, ainsi que le contrôle de leur interaction avec les végétaux et le sol. Les outils sous forme de rouleaux rotatifs sont bien connus dans le monde agricole et présentent, en fonction du travail à réaliser, des formes, des dispositions de montage et des modes de mise en œuvre différents. Ainsi, dans certaines applications une action superficielle ou en profondeur au niveau du sol est souhaitée, voire recherchée, alors que dans d’autres applications une telle action doit être éviter autant que possible, et seule une intervention positive du rouleau au-dessus du sol est désirée. Tel est notamment le cas dans le contexte du traitement des couverts végétaux. Les couverts végétaux sont des cultures secondaires qui, semées entre deux cultures principales, sont destinées à occuper l'interculture en couvrant le sol dans un objectif agronomique et environnemental. Les autres termes utilisés pour désigner ce type de plantes sont « engrais verts » ou « cultures intermédiaires ». Ces couverts végétaux ont des objectifs très divers. Ainsi, ils limitent la battance, le ruissellement et l’érosion. De plus, ils peuvent enrichir le sol en azote, ils retiennent les éléments fertilisants du sol, ils augmentent la matière organique du sol et ils favorisent la vie du sol. Pour ne pas pénaliser la culture suivante, il est nécessaire de détruire le couvert végétal. Différents modes de destruction existent: labour, broyage, déchaumage, roulage ou chimique au glyphosate. Une application avantageuse de la présente invention vise la destruction des couverts végétaux d’interculture par roulage via un outil du type rouleau rotatif, notamment du type hacheur. Une construction de rouleau de ce genre est par exemple connue du document EP 2 923 539, en relation avec une intégration dans un semoir. Une intervention avec un rouleau hacheur doit si possible ne pas affecter la structure du sol, ou au moins de manière seulement minimale. L’intervention est économique et se fait sans chimie. Cette intervention par roulage permet, par la conservation de la couverture morte et l’absence d’interaction avec le sol, une bonne protection de ce dernier contre les agressions climatiques, l’évaporation et les variations de température puisque les résidus restent en surface. En pratique, la croissance de la végétation vivante est arrêtée (les plantes vont s’épuiser) puisque les plantes sont blessées, en plusieurs endroits, par le passage du rouleau hacheur. D’une manière avantageuse, cette opération doit se faire sans toucher au sol pour ne pas relancer une germination. La destruction du couvert n’est pas toujours totale, et le passage d’un tel rouleau peut aussi permettre de calmer une végétation jugée trop vive. Par le document WO2012093958, on connait une machine agricole équipée d’un rouleau hacheur dont la position par rapport au bâti de la machine est fixée par l’utilisateur en début de travail dans une parcelle au moyen d’un vérin de réglage, cette position demeurant inchangée jusqu’à un nouveau réglage. Une possibilité très limitée de débattement, et donc d’adaptation très réduite à la topographie du terrain, est conférée par un pallier pourvu d’éléments de suspension élastomères, sujets au vieillissement et à l’usure. L’ajustement du réglage avec vérification à chaque nouvelle parcelle est une opération fastidieuse. De plus, la consigne de position de référence étant imposée pour toute la durée de travail, le suivi du relief est limité à l’adaptation limitée fournie par le palier déformable élastiquement, ce qui résulte en une usure importante du rouleau et une sollicitation importante au niveau des bras, du vérin et du bâti (notamment pour un rouleau de grande largeur), ainsi qu’en une possible interaction conséquente avec le sol, en fonction des inégalités de terrain et pentes rencontrées. Ces incidences néfastes sont accentuées en cas d’obstacles à franchir, compte tenu du débattement réduit disponible. La présente invention a pour but de pallier au moins les principaux inconvénients précités. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : est une vue en perspective d’une machine agricole semi-portée de travail du sol et des végétaux comprenant un dispositif de traitement selon l’invention ; est une vue partielle en élévation latérale de la machine représentée figure 1 ; représente un dispositif de traitement selon l’invention vu en perspective ; , et sont des vues en élévation frontale du dispositif de traitement représenté figures 1 à 3 en utilisation, respectivement sur un sol plat et horizontal, lors du passage sur un obstacle localisé (rocher) et sur un sol incliné ou en pente transversalement à la direction d’avance de la machine agricole portant le dispositif ; est une vue en élévation latérale du dispositif selon l’invention représenté dans sa conformation des figures 4B et 4C, c’est-à-dire un côté surélevé par rapport à l’autre ; et sont des vues de détail, à une autre échelle et en perspective, des deux zones d’assemblage opposées entre les bras support et la pièce d’entretoisement, faisant partie du dispositif de traitement représenté sur les figures 3 à 5, la pièce d’entretoisement étant positionnée dans ses deux positions extrêmes de pivotement, et, est une vue éclatée d’une zone d’assemblage telle que représentée sur les figures 6 et 7. Les figures 1 et 2, et partiellement les figures 3 à 5, illustrent une machine agricole (1) comportant au moins un dispositif (2) de traitement des végétaux et/ou du sol (S) comprenant au moins un outil (3) du type rouleau rotatif avec un arbre central longitudinal (3’), le ou chaque outil (3) étant monté sur le bâti (1’) de la machine (1) par l’intermédiaire d’au moins deux bras support (4, 4’) et pouvant être déplacé par rapport au sol sous l’action d’au moins un actionneur (5, 5’). Ce dispositif de traitement (2) peut, notamment lorsqu’il s’agit d’un dispositif de traitement des couverts végétaux, être avantageusement monté à l’avant de la machine (1), en tant que premier outil de travail de cette dernière. Conformément à l’invention, chaque bras support (4, 4’) est monté mobile par rapport au bâti (1’) et est relié à l’outil (3) correspondant par une liaison rotule (6, 6’) et en ce qu’une liaison d’entretoisement (7) est présente entre les deux bras support (4 et 4’), le ou les actionneur(s) (5, 5’) étant piloté(s) de telle manière que l’outil (3) soit sollicité en direction du sol (S) et vienne en appui sur ce dernier, ou sur les végétaux qui le recouvrent, avec une pression constante prédéterminée, lorsque la machine (1) est en utilisation. Grâce à l’invention, le dispositif de traitement (2) peut suivre aisément et sur une amplitude importante le relief du sol, limitant l’usure de l’outil (3) et les sollicitations au niveau des bras support (4, 4’) et du bâti (1’). La structure du sol n’est pas affectée. Préférentiellement, l’outil (3) est supporté par deux bras (4, 4’) et ces deux bras (4, 4’), espacés et arrangés parallèlement, sont articulés à pivotement avec le bâti (1’). De plus, la position de chaque bras (4, 4’) autour de sa liaison pivot (4’’) propre est commandé par un actionneur (5, 5’) du type vérin hydraulique double effet, un circuit de pilotage (8) (asservi en pression à une pression de consigne) raccordant fluidiquement les chambres des deux vérins (5 et 5’). Ainsi, aucun réglage de la part de l’utilisateur n’est nécessaire et l’appui au sol de l’outil (3) se fait à pression constante, quelle que soit la profondeur de travail de la machine (1) sur laquelle le dispositif (2) est monté. Selon une alternative non représentée, l’actionneur (5, 5’) est du type ressort de traction. En outre, l’intensité de l’interaction de l’outil (3) avec les végétaux et le sol peut être maintenue constante tout au long de la phase de travail (optimisation du contact par rapport au sol), c’est-à-dire pendant toute la durée de traitement d’une parcelle, même en présence d’inégalités ou de dévers (pilotage des vérins par une pression et non par une course). Par ailleurs, en prévoyant que le circuit de pilotage (8) des vérins (5, 5’) comprenne au moins un accumulateur (8’), le suivi du sol et la sécurité (en cas d’obstacle) peuvent être améliorés. La mise en œuvre d’actionneurs et d’un circuit de commande de type hydraulique permet de disposer d’une grande rapidité de réaction. On peut noter que, même dans le cas où l’accumulateur est rempli, un débattement est toujours possible puisque les chambres des vérins (5, 5’) communiquent entre elles, autorisant un contact homogène de l’outil (3) sur toute sa longueur (largeur de travail de la machine), même lorsque celle-ci est importante, d’où un traitement de qualité constante sur toute la largeur. Enfin, il peut être envisagé de combiner le circuit hydraulique avec l’accumulateur au circuit hydraulique du tracteur, en fonctionnement « pompage continu ». Selon une caractéristique de l’invention, ressortant des figures 3 et 4 et permettant de conférer une liberté de mouvement adéquate (nombreux degrés de liberté mais avec des amplitudes limitées), chaque liaison rotule (6, 6’) consiste en un palier rotulant ou à rotule dans lequel est monté directement, et de manière rotatoire, l’arbre central longitudinal (3’). En accord avec une configuration constructivement optimisée, les liaisons rotules (6, 6’) et la liaison d’entretoisement (7) forment ensemble avec les deux bras support (4, 4’) un quadrilatère, assurant un maintien ferme de l’outil (3) tout en lui fournissant une grande faculté de déplacement et de modification de position (quelques degrés de liberté au niveau de chaque bras). Les parties constitutives des deux bras (4, 4’) sont disposées dans des plans mutuellement parallèles et sensiblement perpendiculaires à la pièce d’entretoisement (7’). Conformément à une autre caractéristique de l’invention, les au moins deux bras support (4, 4’) sont souples, c’est-à-dire présente une constitution segmentée et articulée, déformable sous contrainte ou de manière contrôlée. Avantageusement, l’arbre central longitudinal (3’) est reçu rotatoirement dans les paliers rotulants (6 et 6’) à distance de ses deux extrémités opposées, chaque palier (6, 6’) étant situé à une distance comprise entre 1/6 et 1/3 de la longueur de l’arbre (3’), de l’extrémité la plus proche de ce dernier. Préférentiellement, le rouleau rotatif formant l’outil (3) présente une constitution modulaire et est composé par une pluralité de segments (3’’) de rouleau, par exemple au moins trois, avantageusement au moins quatre et préférentiellement au moins cinq, reliés rigidement entre eux, de manière amovible, par assemblage au niveau de l’arbre central longitudinal (3’). Avantageusement, chaque segment de rouleau (3’’) est monté sur l’arbre (3’) ou intègre un segment d’arbre (3’) et les liaisons rotule (6, 6’) sont chacune situées au niveau d’une zone de jonction entre deux segments (3’’) voisins. Les différents segments (3’’) sont favorablement montés ou assemblés de manière amovible, autorisant leur interchangeabilité individuelle. Comme le montrent les figures 3 à 8, la liaison d’entretoisement (7) comprend préférentiellement une pièce d’entretoisement allongée (7’) reliée à chacune de ses deux extrémités à un bras support (4, 4’) au niveau de sa liaison pivot (4’’) avec le bâti (1’), ladite pièce d’entretoisement (7’) étant elle-même montée pivotante entre les deux bras (4 et 4’). Afin de lier cinématiquement entre eux les deux bras support (4, 4’) et éviter que l’angle de rotulage maximal autorisé au niveau des liaisons (6, 6’) ne soit dépassé, il peut être prévu que le débattement angulaire en pivotement de la pièce d’entretoisement allongée (7’) par rapport à chaque bras (4, 4’) soit limité par des butées de bridage (9, 9’) respectives (cf. figures 3, 6 et 7). A titre d’exemple, la pièce d’entretoisement peut autoriser un décalage angulaire en pivotement entre les deux bras support de 0° à 40°, de préférence d’environ 10° à 15°, tout en maintenant un écart fixe entre ces deux bras. En accord avec une construction pratique simple et robuste, ressortant de la figure 8 notamment, un même élément d’assemblage (10) réalise, au niveau de chaque bras (4, 4’), simultanément un montage articulé dudit bras sur le bâti (1’) et une solidarisation dudit bras avec un élément d’entretoisement (7’). Comme le montrent les figures 1 à 3, 5 et 8, chaque bras (4, 4’) et son actionneur (5, 5’) correspondant peuvent être montés de manière articulée (à pivotement) sur une platine (11), laquelle fait partie intégrante du bâti (1’) ou est solidarisée rigidement avec le bâti (1’), éventuellement de manière amovible, l’actionneur (5, 5’) considéré étant relié par des liaisons pivot respectivement au bras et à la platine concernés. En relation avec une application très avantageuse de l’invention, ressortant à titre d’exemple des figures 1 à 5, le ou chaque outil (3) consiste en un rouleau hacheur à lames (12), les bras support (4, 4’) étant avantageusement configurés et arrangés de telle manière que l’outil (3) est tiré dans le sens de la direction d’avance (A) de la machine (1) en utilisation. Dans des alternatives non représentées, l’outil (3) du type rotatif peut être un rouleau à barres, un rouleau à tubes, un rouleau avec des disques. L’outil (3) peut également être réalisé sous forme de disques, par exemple plusieurs disques montés ensemble de manière à former un module. La figure 1 illustre l’outil (3) du type rouleau positionné à l’avant de la machine agricole (1). Il s’agit, dans l'exemple de la figure 1, d’une machine semi-portée puisqu’elle repose au sol au moyen de deux roues. La machine agricole (1) dispose d’un bâti (1') qui est repliable dans le but de respecter la législation routière pour le transport sur routes. Le bâti (1') porte deux rangées de disques (13) dont l’objectif est de travailler le sol. La profondeur de travail est réglée au moyen de deux roues d’appui frontales (14). L’outil (3) précède l’action des deux rangées de disques (13) et est disposé derrière les roues frontales (14). Pour ameublir et casser les mottes de terre, un rouleau de rappui (15) est utilisé à l’arrière de la machine (1), derrière les roues (16) supportant le bâti (1'). Comme illustré sur la figure 2, et de par la cinématique, l’outil (3) est dans une configuration tirée. Dans une alternative non représentée, l’outil (3) pourra être dans une configuration poussée. Dans une autre alternative, l’outil (3) pourra être positionné à l’arrière ou même au centre du bâti (1’). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Machine agricole (1) comportant au moins un dispositif (2) de traitement des végétaux et/ou du sol (S) comprenant au moins un outil (3) du type rouleau rotatif avec un arbre central longitudinal (3’), le ou chaque outil (3) étant monté sur le bâti (1’) de la machine (1) par l’intermédiaire d’au moins deux bras support (4, 4’) et pouvant être déplacé par rapport au sol sous l’action d’au moins un actionneur (5, 5’), machine agricole (1) caractérisée en ce que chaque bras support (4, 4’) est monté mobile par rapport au bâti (1’) et est relié à l’outil (3) correspondant par une liaison rotule (6, 6’) et en ce qu’une liaison d’entretoisement (7) est présente entre les deux bras support (4 et 4’), le ou les actionneur(s) (5, 5’) étant piloté(s) de telle manière que l’outil (3) soit sollicité en direction du sol (S) et vienne en appui sur ce dernier, ou sur les végétaux qui le recouvrent, avec une pression constante prédéterminée, lorsque la machine (1) est en utilisation. Machine agricole selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux bras (4, 4’), espacés et arrangés parallèlement, sont articulés à pivotement avec le bâti (1’) et en ce que la position de chaque bras (4, 4’) autour de sa liaison pivot (4’’) propre est commandé par un actionneur (5, 5’) du type vérin hydraulique double effet, un circuit de pilotage (8) asservi en pression à une pression de consigne raccordant fluidiquement les chambres des deux vérins (5 et 5’). Machine agricole selon la revendication 2, caractérisée en ce que le circuit de pilotage (8) des vérins (5, 5’) comprend au moins un accumulateur (8’). Machine agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque liaison rotule (6, 6’) consiste en un palier rotulant ou à rotule dans lequel est monté directement, et de manière rotatoire, l’arbre central longitudinal (3’). Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les liaisons rotules (6, 6') et la liaison d'entretoisement (7) forment ensemble avec les deux bras support (4, 4') un quadrilatère. Machine agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le rouleau rotatif formant l’outil (3) présente une constitution modulaire et est composé par une pluralité de segments (3’’) de rouleau, reliés rigidement entre eux, de manière amovible, par assemblage au niveau de l’arbre central longitudinal (3’), chaque segment de rouleau (3'') étant monté sur l'arbre (3') ou intégrant un segment d’arbre et les liaisons rotule (6, 6’) étant chacune situées au niveau d’une zone de jonction entre deux segments (3’’) voisins. Machine agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison d’entretoisement (7) comprend une pièce d’entretoisement allongée (7’) reliée à chacune de ses deux extrémités à un bras support (4, 4’) au niveau de sa liaison pivot (4’’) avec le bâti (1’), ladite pièce d’entretoisement (7’) étant montée pivotante entre les deux bras (4 et 4’). Machine agricole selon la revendication 7, caractérisée en ce que le débattement angulaire en pivotement de la pièce d’entretoisement allongée (7’) par rapport à chaque bras (4, 4’) est limité par des butées de bridage (9, 9’) respectives. Machine agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les au moins deux bras support (4, 4') sont souples. Machine agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le ou chaque outil (3) consiste en un rouleau hacheur à lames (12), les bras support (4, 4’) étant avantageusement configurés et arrangés de telle manière que l’outil (3) est tiré dans le sens de la direction d’avance (A) de la machine (1) en utilisation.