FR2971388A1

FR2971388A1 - Stone rake for combining windrow rocks on agricultural land, has teeth attached to shaft by fixation units that become partially inactive under effect of torque, with predetermined value, exerted on teeth for permitting retraction of teeth

Info

Publication number: FR2971388A1
Application number: FR1151218A
Authority: FR
Inventors: Jean-Pierre Belin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2012-08-17
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: FR2971388B1

Abstract

The rake (1) has a frame (3) harnessed with a tractor (2) and provided with vertical legs (32). The frame carries a horizontal rotor (4) placed transversely at a specific angle, where the rotor has a helical profile. The rotor has a shaft (40) that is provided with a set of teeth (41) in radial directions or directions radial to an axis of the shaft. The teeth are attached to the shaft by fixation units e.g. flanges (42), that become partially inactive under the effect of torque, with a predetermined value, exerted on the teeth for permitting retraction of the teeth.

Description

La présente invention a pour objet un andaineur de pierres. Un andaineur de pierres consiste en un outil attelable, destiné à regrouper en andains les pierres présentes en surface 5 sur un terrain, une terre agricole par exemple. Un andaineur de pierres comporte ainsi, de manière connue, un châssis semi-porté, attelable à un engin tracteur, et qui porte au moins un rotor horizontal, disposé transversalement en faisant un angle avec la direction de déplacement de 10 l'ensemble, ledit rotor consistant en un arbre pourvu d'une multiplicité de dents disposées selon des directions radiales ou sensiblement radiales à l'axe dudit arbre, éventuellement arrangées en hélice, ledit rotor étant associé à des moyens moteurs prévus aptes à l'entraîner en rotation à grande vitesse 15 en sorte que lesdites dents puissent pousser les pierres dans le sens d'avancement. Ainsi, au gré de l'avancement et de la rotation du rotor, les dents repoussent et projettent les pierres vers l'avant, et latéralement du fait du positionnement angulaire de l'arbre, 20 jusqu'à les réunir en andains. Ces machines sont confrontées à plusieurs inconvénients, essentiellement liés au fait qu'il est fréquent que des pierres soient de taille importante, et éventuellement partiellement enterrées, contre lesquelles viennent se bloquer les dents, avec 25 risques de rupture de celles-ci. Les andaineurs de pierres connus sont agencés pour pallier cet inconvénient. Dans un premier temps, on limite le nombre de dents, au détriment toutefois des performances. De plus, il est prévu, dans le cas d'un entraînement 30 hydraulique du rotor, comme dans la majorité des cas, un limiteur de pression qui met l'ensemble en sécurité et stoppe la rotation du rotor, ce qui oblige toutefois l'opérateur à intervenir. Tandis que dans le cas d'un entraînement mécanique du rotor, il est prévu une transmission par courroie pour 35 autoriser un patinage afin d'éviter la rupture de dents. The present invention relates to a stone rake. A rake of stones consists of a pullable tool, intended to gather in swaths the stones present on the surface 5 on a ground, a farmland for example. A stone rake thus comprises, in known manner, a semi-mounted chassis, attachable to a tractor vehicle, and which carries at least one horizontal rotor, arranged transversely at an angle to the direction of movement of the assembly, said rotor consisting of a shaft provided with a multiplicity of teeth disposed in radial directions or substantially radial to the axis of said shaft, optionally arranged in a helix, said rotor being associated with motor means provided capable of driving it in a large rotation speed 15 so that said teeth can push the stones in the direction of advancement. Thus, as the rotor advances and rotates, the teeth push back and project the stones forwards, and laterally because of the angular positioning of the shaft, until they are united in windrows. These machines are confronted with several disadvantages, essentially related to the fact that it is common for stones to be large, and possibly partially buried, against which come to lock the teeth, with 25 risks of rupture thereof. The rakes of known stones are arranged to overcome this disadvantage. Initially, we limit the number of teeth, but performance is at a disadvantage. Moreover, in the case of a hydraulic drive of the rotor, as in the majority of cases, a pressure limiter is provided which puts the assembly in safety and stops the rotation of the rotor, which nevertheless forces the rotor operator to intervene. While in the case of mechanical rotor drive, a belt transmission is provided to allow slippage to prevent tooth breakage.

Ces aménagements des moyens d'entraînement constituent des obstacles à la transmission de puissance, et limitent le rendement des andaineurs de pierres, notamment en ce que la vitesse de déplacement est réduite, généralement de l'ordre de 4 km/h. Les andaineurs de pierres connus, présentent un autre inconvénient. Le châssis semi-porté repose sur deux roues latérales, et lorsque l'une d'elles roule sur une pierre, cela peut provoquer son soulèvement et par conséquent le soulèvement du rotor qui alors n'est pas d'une efficacité constante. La présente invention a pour but de proposer un andaineur de pierres, permettant de remédier aux divers inconvénients précités relatifs au rendement, et de manière induite, à celui de la continuité d'efficacité. These arrangements of the drive means are obstacles to the transmission of power, and limit the performance of stone rakes, especially in that the speed of movement is reduced, generally of the order of 4 km / h. The rakes of known stones, have another disadvantage. The semi-mounted chassis rests on two side wheels, and when one of them rolls on a stone, it can cause its lifting and consequently the lifting of the rotor which then is not of constant efficiency. The object of the present invention is to propose a rake of stones, making it possible to remedy the various aforementioned drawbacks relating to the efficiency, and in an induced manner, to that of the continuity of efficiency.

L'andaineur de pierres selon l'invention comporte un châssis, attelable à un engin tracteur, et qui porte au moins un rotor horizontal disposé transversalement en faisant un angle avec la direction de déplacement de l'ensemble, ledit rotor consistant en un arbre pourvu d'une multiplicité de dents disposées selon des directions radiales ou sensiblement radiales à l'axe dudit arbre, éventuellement arrangées en hélice, ledit rotor étant associé à des moyens moteurs prévus aptes à l'entraîner en rotation à grande vitesse en sorte que lesdites dents puissent pousser les pierres dans le sens d'avancement, et il se caractérise essentiellement en ce que chacune desdites dents est solidarisée audit arbre au travers de moyens de fixation prévus aptes à devenir, au moins en partie, inactifs sous l'effet d'un couple d'une valeur prédéterminée, exercé sur ladite dent, en sorte de permettre l'escamotage de cette dernière. Selon une caractéristique additionnelle de l'andaineur de pierres selon l'invention, les moyens de fixation de chacune des dents comprend d'une part un pivot d'axe parallèle à celui de l'arbre, qui traverse ladite dent dans sa région médiane, et sur lequel peut pivoter ladite dent; et d'autre part une butée de retenue, contre laquelle ladite dent vient en appui afin de se maintenir en position radiale, ou sensiblement radiale, ladite butée étant escamotable sous l'effet d'un couple, d'une valeur prédéterminée, exercé sur ladite dent. Selon une autre caractéristique additionnelle de 5 l'andaineur de pierres selon l'invention, la butée consiste en un boulon de rupture. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'andaineur de pierres selon l'invention, les dents sont portées par des flasques juxtaposés, solidarisés sur l'arbre qui les 10 traverse perpendiculairement. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'andaineur de pierres selon l'invention, chaque flasque est décalé angulairement par rapport à un flasque voisin, le décalage angulaire étant réalisé dans le même sens le long de 15 l'arbre, en sorte que le rotor présente un profil hélicoïdal. Selon une autre caractéristique additionnelle de l'andaineur de pierres selon l'invention, les moyens moteurs comprennent une transmission directe intercalée entre l'arbre du rotor et la prise de force de l'engin tracteur, et qui comprend 20 deux arbres à cardans reliés par un demi-arbre intermédiaire monté sur deux paliers, l'un desdits arbres à cardans étant connecté à ladite prise de force, tandis que l'autre arbre à cardans est relié audit arbre du rotor au travers d'une liaison par chaîne et pignons. 25 La possibilité d'escamotage des dents, permet de ne pas avoir à se soucier des problèmes de transmission entre les moyens d'entraînement et le rotor, en sorte que celle-ci peut être directe, ce qui autorise un gain de puissance, et une vitesse d'utilisation accrue, de l'ordre de 10 à 15 km/h. 30 D'autre part cela permet d'équiper le rotor d'un grand nombre de dents, le rendant ainsi plus efficace. Par ailleurs, du fait de l'accroissement de la vitesse de travail, il est possible que le châssis ne soit pas semi-porté, dans ce cas il est attelé et suspendu, et il comporte des 35 béquilles verticales de longueur ajustable, équipées chacune en extrémité d'un patin, et constituant un moyen de réglage de profondeur de travail, lesdits patins étant configurés pour écarter sur les côtés les pierres, à la manière d'une étrave, et ainsi conserver une profondeur de travail constante. Les avantages et les caractéristiques de l'andaineur de pierres selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue schématique en 10 perspective d'un andaineur de pierres selon l'invention, attelé à un engin tracteur. - la figure 2 représente une vue schématique en plan du même andaineur et du même tracteur. - la figure 3 représente une vue schématique en plan 15 d'une partie du même andaineur. - la figure 4 représente une vue schématique partielle en coupe transversale selon l'axe XX' de la figure 3. En référence aux figures 1 et 2, on peut voir un andaineur de pierres 1 attelé à un tracteur 2. 20 L'andaineur de pierres 1 comporte, de manière connue, un châssis 3 portant un rotor 4 en sorte que ce dernier soit horizontal et fasse un angle par rapport au sens d'avancement D de l'ensemble formé par le tracteur 2 et l'andaineur de pierres 1. Le rotor 4 comprend un arbre 40, duquel s'étendent 25 radialement des dents 41. Le rotor 4 est mû en rotation, au travers de moyens moteurs 5, dans le sens R représenté sur la figure 1, en sorte que les dents 41 balayent le sol de l'arrière vers l'avant, dans le sens d'avancement D. Ainsi, les pierres présentent en surface du sol sont projetées vers l'avant par les 30 dents 41, et du fait du positionnement angulaire du rotor 4, elles sont projetées latéralement, en l'occurrence sur le côté gauche. En référence maintenant aux figures 3 et 4, on peut voir les spécificités du rotor 4 de l'andaineur de pierres 1 selon 35 l'invention. The rake of stones according to the invention comprises a frame, attachable to a tractor, and which carries at least one horizontal rotor disposed transversely at an angle with the direction of movement of the assembly, said rotor consisting of a shaft provided with a multiplicity of teeth arranged in directions radial or substantially radial to the axis of said shaft, optionally arranged in a helix, said rotor being associated with motor means provided capable of driving it in rotation at high speed so that said teeth can push the stones in the direction of travel, and it is characterized in that each of said teeth is secured to said shaft through fastening means adapted to become, at least partly, inactive under the effect of a torque of a predetermined value, exerted on said tooth, so as to allow the retraction of the latter. According to an additional feature of the stone rake according to the invention, the fixing means of each of the teeth comprises on the one hand a pivot axis parallel to that of the shaft, which passes through said tooth in its central region, and on which can pivot said tooth; and on the other hand a retaining stop, against which said tooth comes to bear in order to maintain its radial or substantially radial position, said stop being retractable under the effect of a torque, of a predetermined value, exerted on said tooth. According to another additional feature of the stone rake according to the invention, the abutment consists of a breaking bolt. According to another additional feature of the stone rake according to the invention, the teeth are carried by flanges juxtaposed, secured to the shaft which passes through perpendicularly. According to another additional feature of the stone rake according to the invention, each flange is offset angularly relative to a neighboring flange, the angular offset being made in the same direction along the shaft, so that the rotor has a helical profile. According to another additional feature of the stone rake according to the invention, the drive means comprise a direct transmission interposed between the rotor shaft and the power take-off of the tractor unit, and which comprises two connected cardan shafts. by an intermediate half-shaft mounted on two bearings, one of said cardan shafts being connected to said power take-off, while the other cardan shaft is connected to said rotor shaft through a chain link and pinions . The possibility of retraction of the teeth, makes it possible not to have to worry about the transmission problems between the drive means and the rotor, so that it can be direct, which allows a gain in power, and an increased speed of use, of the order of 10 to 15 km / h. On the other hand this makes it possible to equip the rotor with a large number of teeth, thus making it more efficient. Moreover, because of the increase in working speed, it is possible that the chassis is not semi-mounted, in this case it is hitched and suspended, and it comprises vertical crutches of adjustable length, each equipped with at the end of a shoe, and constituting a working depth adjustment means, said pads being configured to spread the stones on the sides, in the manner of a bow, and thus maintain a constant working depth. The advantages and characteristics of the stone rake according to the invention will become more clearly apparent from the description which follows and which refers to the appended drawing, which represents a non-limiting embodiment thereof. In the accompanying drawing: - Figure 1 shows a schematic perspective view of a stone rake according to the invention, coupled to a tractor. - Figure 2 shows a schematic plan view of the same rake and the same tractor. - Figure 3 shows a schematic plan view of a portion of the same rake. - Figure 4 shows a partial schematic cross-sectional view along the axis XX 'of Figure 3. With reference to Figures 1 and 2, we can see a stone rake 1 coupled to a tractor 2. 20 The rake of stones 1 comprises, in known manner, a frame 3 carrying a rotor 4 so that the latter is horizontal and at an angle to the direction of advance D of the assembly formed by the tractor 2 and the rake of stones 1 The rotor 4 comprises a shaft 40, from which radially extend teeth 41. The rotor 4 is rotated, by means of motors 5, in the direction R shown in FIG. 1, so that the teeth 41 sweep the soil from the rear to the front, in the advancing direction D. Thus, the stones present on the surface of the ground are projected forwards by the 30 teeth 41, and because of the angular positioning of the rotor 4 they are projected laterally, in this case on the left side. Referring now to FIGS. 3 and 4, the specific features of the rotor 4 of the stone rake 1 according to the invention can be seen.

Ce rotor 4 comporte une multiplicité de flasques 42 parallèles traversés perpendiculairement par l'arbre 40, et portant chacun des dents 41, en l'occurrence non limitativement quatre dents 41 par flasque 42, régulièrement espacées angulairement. Comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 4, chaque dent 41 consiste en un fer plat 43, qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'arbre 40, solidarisé au flasque 42 qui le porte par l'intermédiaire d'un boulon 44 qui traverse le fer plat 43 dans sa région médiane, et qui autorise le pivotement de ce fer plat 43 sur le flasque 42. Chaque flasque 42 comporte également, pour chacune des dents 41, une butée 45 contre laquelle la dent 41 vient au contact en sorte d'être immobilisée dans une position active de travail, en l'occurrence radiale à l'arbre 40. La dent 41 vient au contact de la butée 45 latéralement par son côté 46, celui qui est destiné à venir en contact avec le sol S. De manière avantageuse, chacune des butées 45 consiste en un boulon de rupture, en sorte que sous l'effet d'un effort prédéterminé exercé sur la dent 41, et plus précisément sur la partie extrême libre de la dent 41, ce boulon de rupture se rompt pour ne plus retenir la dent 41, laquelle peut alors pivoter librement sur le flasque 42 autour du boulon 44. On notera par ailleurs que chaque flasque 42 est décalé angulairement d'un angle a par rapport à son ou ses flasques 42 voisins, en l'occurrence de l'ordre de 10°, en sorte que le rotor 4 présente un profil hélicoïdal, comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 1, et qui favorise le repoussement des pierres sur le côté, en l'occurrence le côté gauche. En utilisation, si une dent 41 vient buter sur une pierre ou autre obstacle trop gros ou lourd pour être projeté, la butée 45 rompt en sorte de ne pas altérer la rotation du rotor 4. De ce fait, il n'est pas nécessaire, comme c'est le cas sur les andaineurs de pierres connus, de recourir à des moyens de débrayage du rotor pour en éviter le blocage, ni à stopper temporairement l'opération. Ainsi, les moyens moteurs 5 peuvent avantageusement comprendre une transmission directe, laquelle est visible sur 5 les figures 1 et 2. L'arbre 40 est équipé en extrémité d'un pignon 47 sur lequel s'engrène une chaîne 50 elle-même engrenée sur un pignon moteur 51, l'ensemble étant contenu dans un carter 52. Le pignon moteur 51 est monté à l'extrémité d'un arbre à cardans 53, 10 tandis qu'un second arbre à cardans 54 est connecté à la prise de force 20 du tracteur 2, les deux arbres à cardans 53 et 54 étant reliés par un demi-arbre 55 porté par deux paliers 56 et 57. Les deux arbres à cardans 53 et 54 sont orientés de 15° chacun de manière à compenser l'orientation à 30° du châssis 3. 15 Cette construction permet de manière avantageuse de s'affranchir de renvoi d'angle, et que le demi-arbre intermédiaire puisse travailler en homocinétie correcte sans contraintes. Elle permet de plus de passer toute la puissance nécessaire, et donc de multiplier le nombre de dents 41, en 20 sorte de pouvoir travailler mieux et plus rapidement. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, le rotor 4 comporte quarante-quatre dents 41 au mètre linéaire, ce qui est très supérieur à ce qui se fait sur les andaineurs de pierres connus. 25 La grande vitesse du rotor 4 ainsi motorisé, présente un avantage supplémentaire, qui est de mettre en miettes, par percussion, les mottes de terre, évitant ainsi que de telles mottes se retrouvent dans l'andain de pierres, avec pour conséquence de parasiter la récolte de pierres qui deviennent 30 invendables, ce qui représente un manque à gagner non négligeable. De manière annexe, la vitesse de travail permet de s'affranchir de roues de support du châssis 3, lequel est attelé au tracteur 2 au travers de deux bras de relevage 30 montés 35 pivotants sur le tracteur 2 par l'intermédiaire de rotules, et d'une chaîne 31 constituant le troisième point d'ancrage, ce qui permet le relevage de l'andaineur de pierres 1 lors des déplacements sur route, et au travail escamoter les roches ou rochers. Le réglage de la profondeur de travail du rotor 4 est assuré par des béquilles 32 solidaires du châssis 3 et équipées chacune en extrémité d'un patin 33, qui présente une forme lui permettant d'écarter latéralement des éventuelles pierres demeurant encore dans le sol, c'est-à-dire une forme effilée vers l'avant. This rotor 4 comprises a multiplicity of parallel flanges 42 traversed perpendicularly by the shaft 40, and each carrying teeth 41, in this case not limited to four teeth 41 per flange 42, regularly spaced angularly. As is more particularly visible in Figure 4, each tooth 41 consists of a flat iron 43, which extends in a plane perpendicular to the shaft 40, secured to the flange 42 which carries it by means of a bolt 44 which passes through the flat iron 43 in its central region, and which allows the pivoting of the flat iron 43 on the flange 42. Each flange 42 also comprises, for each of the teeth 41, a stop 45 against which the tooth 41 comes into contact so as to be immobilized in an active working position, in this case radial to the shaft 40. The tooth 41 comes into contact with the abutment 45 laterally by its side 46, the one which is intended to come into contact with the Advantageously, each of the stops 45 consists of a breaking bolt, so that under the effect of a predetermined force exerted on the tooth 41, and more precisely on the free end portion of the tooth 41, this Break bolt breaks to no longer hold the tooth 41, which can then pivot freely on the flange 42 around the bolt 44. Note also that each flange 42 is angularly offset by an angle with respect to its or its flanges 42 neighbors, in this case order of 10 °, so that the rotor 4 has a helical profile, as is more particularly visible in Figure 1, and promotes the repulsion of stones on the side, in this case the left side. In use, if a tooth 41 abuts a stone or other obstacle too big or heavy to be projected, the stop 45 breaks so as not to alter the rotation of the rotor 4. Therefore, it is not necessary, as is the case on known rakes of stones, to use means of disengagement of the rotor to avoid the blocking, nor to temporarily stop the operation. Thus, the drive means 5 may advantageously comprise a direct transmission, which can be seen in FIGS. 1 and 2. The shaft 40 is equipped at the end with a pinion 47 on which a chain 50 meshes with itself meshes with a drive pinion 51, the assembly being contained in a housing 52. The drive pinion 51 is mounted at the end of a cardan shaft 53, while a second cardan shaft 54 is connected to the power take-off 20 of the tractor 2, the two cardan shafts 53 and 54 being connected by a half shaft 55 carried by two bearings 56 and 57. The two cardan shafts 53 and 54 are oriented by 15 ° each to compensate the orientation at 30 ° of the frame 3. This construction advantageously makes it possible to dispense with the angle gear, and that the intermediate half-shaft can work in correct homocine without constraints. It also allows to pass all the power required, and therefore to multiply the number of teeth 41, so 20 can work better and faster. Thus, in the embodiment shown, the rotor 4 has forty-four teeth 41 per linear meter, which is much higher than what is done on known stone rakes. The high speed of the rotor 4 thus motorized has the additional advantage of crumbling the clods of earth by percussion, thus preventing such clods from being found in the stone swath, with the consequence of parasitizing it. the harvest of stones that become unmarketable, which represents a significant loss of profits. In an annexed manner, the working speed makes it possible to dispense with the support wheels of the chassis 3, which is coupled to the tractor 2 via two lift arms 30 pivotably mounted on the tractor 2 by means of ball joints, and a chain 31 constituting the third anchor point, which allows the lifting of the rake stones 1 when traveling on the road, and work retracting rocks or rocks. The adjustment of the working depth of the rotor 4 is ensured by crutches 32 integral with the frame 3 and each equipped at the end with a shoe 33, which has a shape enabling it to spread laterally any stones still remaining in the ground, that is, a tapered shape forward.

Ces béquilles 32 équipées de patins 33 permettent d'éviter les inconvénients rencontrés avec un châssis semiporté. These crutches 32 equipped with pads 33 can avoid the disadvantages encountered with a frame semiported.

Claims

CLAIMS1) Rake stones, comprising a frame (3) attachable to a tractor (2), and which carries at least one horizontal rotor (4) arranged transversely at an angle with the direction (D) of displacement of the assembly , said rotor (4) consisting of a shaft (40) provided with a multiplicity of teeth (41) arranged in radial directions or substantially radial to the axis of said shaft (40), optionally arranged in a helix, said rotor (40 ) being associated with motor means (5) provided capable of driving it in rotation at high speed so that said teeth (41) can push the stones in the advancing direction (D), characterized in that each of said teeth (41) is secured to said shaft (40) through fastening means (42, 44, 45) provided adapted to become, at least partly, inactive under the effect of a torque of a predetermined value, exerted on said tooth (41), so as to allow the retraction of the latter re.

2) stone rake according to claim 1, characterized in that the fixing means of each of the teeth comprises on the one hand a pivot (44) of axis parallel to that of the shaft (40), which passes through said tooth (41) in its central region, and on which can pivot said tooth (41); and on the other hand a retaining stop (45), against which said tooth (41) bears in order to maintain its position in a radial or substantially radial position, said stop (45) being retractable under the effect of a couple of a predetermined value exerted on said tooth (41).

3) stone rake according to claim 2, characterized in that the stop (45) consists of a breaking bolt.

4) stone rake according to any one of the preceding claims, characterized in that the teeth (41) are carried by flanges (42) juxtaposed, secured to the shaft (40) which passes through perpendicularly.

5) stone rake according to claim 4, characterized in that each flange (42) is offset angularly relative to a flange (42) neighbor, the angular offset being made in the same direction along the shaft (40) , so that the rotor (4) has a helical profile.

6) stone rake according to any one of the preceding claims, characterized in that the frame (3) is a suspended frame, coupled to the tractor (2) by means of two lifting arms (30) and a chain (31) constituting the third point of attachment to the three-point hitch of said tractor (2).

7) stone rake according to claim 6, characterized in that the frame (3) comprises vertical legs (32) of adjustable length, each equipped with the end of a shoe (33), and constituting a depth adjustment means working.

8) stone rake according to any one of the preceding claims, characterized in that the motor means (2) comprise a direct transmission interposed between the shaft (40) of the rotor (4) and the PTO (20) of the tractor vehicle (2), which comprises two cardan shafts 53, 54) connected by an intermediate half-shaft (55) mounted on two bearings (56, 57, one (54) of said shafts being connected to said power take-off (20), while the other cardan shaft (53) is connected to said shaft (40) of the rotor (4) through a chain link (50) and pinions (51, 47) .