Brevet FR2021491A1 — publié le 19700724

La présente invention se rapporte à un ensemble de détection destiné à un véhicule agricole, qui est destiné à mesurer les forces imposées au véhicule par un dispositif remorqué associé et à se déformer sous l'influence des variations de ces forces afin de transmettre un signal à -un moyen de commande qui fait agir l'en- semble de levage mécanique classique du tracteur pour modifier la position verticale de l'attelage classique de ce dernier de façon à maintenir sensiblement constantes les forces appliques au tracteur. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à une structure d'éléments élastiques dont-les relations sont telles quelles se déforment à la fois par torsion et par flexion en réponse à une force exercée sur elle. On a su dans la technique antérieure incorporer à un tracteur un ensemble de détection de la force de traction afin de mesurer les forces exercées par un dispositif remorqué sur le véhicule agricole et signaler au moyen dtattelage du tracteur de se- lever ou de abaisser en réponse--à ces forces. Par exemple, si la charge de traction exercée par un instrument sur un tracteur augmente du fait de modifications des conditions du sol, un ensemble de détection tel que celui proposé ici émet un -signal vers I1 ensemble de levage mécanique de sorte que l'instrument est levé, de ce fait la charge de traction peut Qtre maintenue à une valeur relativement constante. Un tel dispositif permet-au véhicule de s'adapter aux diverses conditions du sol sans avoir besoin de changer de vitesse, la charge de traction maintenue relativement constante. On connaît des ensembles de détection qui remplissent cette fonction et qui peuvent entre représentés par celu-i décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.241.620. Cependant, les dispositifs utilisés dans la technique antérieure sont insuffisants à un grand nombre de points de vue. Par exemple, leur insuffisance principale réside dans leur incapacité d 'agir sur la friction inhérente dans un tel système de détection de -traction, cette friction étant nuisible pour la régulation" parfaite de tout le système de réglage de traction.Le terme 11régulation" tel qu'il est utilisé ici est destiné à signifier la différence -entre les charges de traction qui est nécessaire pour signaler à l'ensemble de commande de lever ou d'abaisser l'instrument suivant les diverses conditions du sol. On a trouvé que dans les dispositifs utilisés de nos jours, lorsque la charge de traction augmente, la frictionaugmente de la meme manière et il faut une variation ou une diffé rence beaucoup plus importante de charge pour signaler à l'atte- lage de lever lZ instrument pour que le tracteur puisse continuer à s'adapter aux conditions du terrain ou du sol.Cependant, un ensemble de détection de traction parfaitement réglé ferait lever ou abaisser immédiatement l'instrument au moment d'une variation quelconque de la charge de traction. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir t - un ensemble de détection de la traction qui-présente les caractéristiques de régulation les plus favorables, suivant un système dans lequel les forces de friction inhérentes sont réduites quelle que soit l'intensité de la force exercée sur le tracteur. - un ensemble de détection de la traction extrdmement simple, peu coûteux à fabriquer et à installer, et qui ne présente que des problèmes minimes d'entretien. - un dispositif dans lequel on peut obtenir une déformation maximale dcun ensemble de détection utilisant un minimum d'espace. Un tel dispositif conviendrait parfaitement pour les petits tracteurs pour lesquels le carter destiné à contenir de tels ensembles de détection de traction sont plus petits mais doivent autre adaptés pour les contenir. Dtautres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va aui-- vre, faite en regard des dessins annexés qui donnent d titre explicatit, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, La figure 1 est une vue latérale représentant une partie du tracteur et d'un instrument qui lui est fixé, ainsi que l'ensemble de détection de la traction la figure 2 est une vue schématique de l'ensemble de commande et de l'ensemble de levage mécanique dtun tracteur classique la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble de détection de traction proposé ici, fixé au tracteur la figure 4 est une vue latérale de l'ensemble de détection de la traction ; et la figure 5 est une vue latérale de la barre de torsion de ensemble de détection. Comme on le voit sur la rayure 1, un mode de réalisation pré- féré de ensemble de détection de traction 25 selon l'invention est représenté en association avec un tracteur indiqué dtune maniéré générale par la référence 10 et avec un instrument 100. Le tracteur 10 comporte un carter arrière 11 à travers lequel passe un essieu 12 portant des roues 13 de chaque caté du carter arrière 11. hu tracteur sont associés un ensemble de levage mécanique classique 50 (représenté schématiquement sur la fig. 2), un ensemble de commande 70 et une timonerie d'attelage qui tous seront décrits brièvement. L'ensemble de levage mécanique peut comporter un arbre oscillant 51 tourillonné sur le carter arrière 11 et qui est commandé par un cylindre 52 formé à l'intérieur du carter et comportant un piston 53 réuni par une tige de piston 54 à un bras de manivelle 55 contraint de tourner avec l'arbre oscillante Deux bras de levage 56-56 sont montés aux extrémités opposées de l'arbre oscillant 51 et sont fixés d'une manière appropriée pour tourner avec celui-ciO Chacun de ces bras de levage 56 est relié par une barre tombante 57 à une barre de traction inférieure 16 laquelle est à son tour articulée de manière à osciller verticalement, à son extrémité avant 17, et qui à son extrémité arrière, comme on le voit en 18, est articulée sur le chassis 1 03 de l'instrument remorqué 100. L 'extrémité supérieure du mat rigide 101 de 1' instru- ment est articulée en 1 9 sur la barre de traction supérieure 1 5 qui, à son tour, est reliée à son extrémité avant à l'ensemble 25 de détection de la traction qui est décrit plus particulièrement ci-après. Les barres inférieures 16 et la barre supérieure 15 constituent ce qui est connu couramment comme une timonerie d'attelage en trois points d'un tracteur. L'ensemble de levage mécanique 50 et la timonerie d'attelage sont commandés par un moyen de commande 70 qui peut comporter un corps de distributeur tel que celui qu'on voit en- 72 (fig. 2) qui est associé au chassies 10 du tracteur et qui est porté par celuici, soit sous la forme d'un élément solidaire soit sous la forme d'un élément qui est fabriqué séparément et qui est disposé sur le châssis. Ce corps de distributeur présente une chambre intérieure 73 qui communique avec le cylindre de levage 52 au moyen de conduits 74, de ltorifice d'aspiration d'une pompe hydraulique 75 et dttm conduit 76. Un conduit 77 relie également le conduit 76 au corps 72 du distributeur et il peut être considéré comme le conduit de refoulement vers un réservoir de fluide indiqué en 80. Un piston indiqué d'une manière générale en 81, et comportant une partie avant 81F et une partie arrière 81R entre lesquelles est disposée une t:,ge 82, peut coulisser à l'intérieur de la chambre 73. Un ressort de sollicitation 83 disposé entre l'extrémité de la part;i 81R du piston et la paroi d'extrémité proche 68 forme un moyen approprié servant à mettre en position le piston et à aider à mettre en position les parties respectives 81R et 81F du piston de sorte que normalement elles recouvrent et ferment les ouvertures des conduits respectifs 74 et 77 en empochant de cette manière lLentrée ou la sortie du fluide vers le cylindre de levage 52 ou depuis ce dernier, comme bien connu. L'ensemble 81 du piston comporte une tige de piston 85 qui lui est reliée et qui traverse la paroi d'extrémité proche 68 du corps de distributeur 72, en portant à son extrémité extérieure une broche 86 qui s'étend transversalement. Une barre de poussée 71 est articulée à son extrémité avant, comme indiqué en 87, sur une barre 88, entre les extrémités de celle-ci, la barre 88 commandant partiellement la position de la tige de piston 85 et du piston 81-. L'extrémité supérieure de la barre 88 pe-ut comporter un étrier ou une partie en forme de fourche pouvant dtre disposée de manière à venir en prise avec les extrémités opposées de la broche 86 et avec la tige 85 tandis que l'extrémité opposée de la barre 88 est articulée en 89 sur un élément 90 qui est articulé à on extrémité opposée par un pivot 91 sur un bras 92 qui représente un prolongement d-'une poignée de commande 93.Cette poignée 93 est articulée dtune manière appropriée en 94 sur un secteur de quadrant 95 monté sur le cassis 10 du tracteur. L'articulation- 94 peut comForter n'importe quel moyen de friction bien connu servant à stopposer au mouvement de la poignée de commande 93 en dehors dune position prédéterminée, sauf lorsqu'elle est actionnée à la main. Il est évident que la position de la poignée de commande 93 et le déplacement de la barre de poussée 71 commandent, en même temps l'en- semble de levage mécanique 70 en faisant déplacer la tige de piston 85 et le piston 81. Ce moyen de commande 70, 1' ensemble de levage mécanique 50 et le moyen d'attelage en trois points classiques sont bien connus dans la technique, et on peut se reporter-au brevet des Etats-Unis dtAmérique n 3.241.620 pour des détails plus particuliers de ce système.Cependant, il convient d'observer que le déplacement vers lavant de la poignée de commande 93 fait abaisser l'instrument le sol et détermine initialement la profondeur d'enfoncement des outils de la charrue, mais lorsque les outils 102 de l' instrument qui viennent en prise avec le sol, sont tirés à travers ce der-n une force de traction horizontale produit normalement une force de compression ( dont la valeur est déterminée initialement par la position de la poignée de commande 93 ) qui est appliquée à la barre supérieure 1 5. Comme décrit plus complètement ci-après, toute variation de cette force de compression est transmise à l'ensemble 25 de détection de la traction selon la présente invention qui, à son tour, transmet un signal par les éléments de liaison 67, 68, 71, 88 et 85 au moyen de commande 70 afin d'actionner l'ensemble de levage mécanique 50 pour modifier la position verticale de l'attelage et la profondeur de l'instrument de façon à ramener à leurs valeurs précédentes la force de traction et la force de compression. htensemble de détection de la traction perfectionné qui constitue le but particulier de- la présente invention va etre décrit maintenant et on se reportera aux fig. 3 et 5 pour une description plus détaillée. Ensemble de détection comprend un moyen de support 26 qui comporte une structuret-ayant la forme générale dlun U, dont la partie avant est boulonnée ou fixée autrement sur le carter arrière 11, de n'importe quelle manière classique. De cette base, pendent deux ailes 27,27 stétendant vers- l'arrière, qui supportent une barre 29 de torsion et de flexion. La barre de torsion et de flexion 29 peut entre tourillonnée sur les ailes 27 en 28,.28 de n' importe quelle manière classique, mais le mode de fixation peut influencer les caractéristiques de flexion et de torsion de tout l'ensemble.Il suffit de souder la barre de torsion et de flexion dans les consoles, mais une telle soudure réduit la déformation due à la flexion et à la torsion. De préférence, il vaut mieux utiliser des cannelures en forme de couronne pour obtenir un maximum de souplesse et de sensibilité du système, bien qu'on puisse utiliser des cannelures standard. Un bras de levier 32 est monté sur la barre de torsion et de flexion 29 et il est contraint de tourner avec celle-ci, le levier présentant la forme d'un levier coudé et comportant des ouvertures 33,33 permettant de le relier à la barre supérieure 15 de l'attelage en trois points.De préférence, le levier coudé peut se présenter sous la forme d'un étrier ou présenter une forme en Y (en l'observant de l'arrière), les bras 3434 s'étendant vers le haut afin de pouvoir fixer la barre supérieure 15 entre ses éléments allongés et ltadapter à la construction courante des barres supérieures.Cet étrier est ensuite allongé vers l'avant de façon à donner à un bras de levier 32 l'aspect dtun levier coudé et une broche 75 peut entre disposée entre les bras 34,34 de étrier pour former une surface ou moyen servant à transmettre un signal correspondant à la charge de traction, par une barre 67 pénétrant dans le carter 11, une barre 68 qui est articulée sur le carter 11 en 69, et par la barre de poussée 71, La partie supérieure du bras de levier peut comporter d'une manière solidaire une butée 36 disposée dlune manière appropriée à l'intérieur d'un élément de support 37, qui limite la déformation totale du bras de levier.De cette manière, lorsque des forces de compression ou de traction sont produites dans la barre 1 5 et agissent sur le bras de levier 32, il en résulte des forces de torsion qui sont appliquées à la barre de torsion et de flexion. Cependant, il doit également être évident que la barre8 torsion et de flexion est soumise à une flexion, comme on le verrait par un diagramme des forces élémentaires. De plus, il convient également de se rendre compte que le moyen de support 26- et ses ailes 27 qui prétendent vers l'arrière subit également dans une certaine mesure-des efforts de fie-xion. Comme exemple de la déformation qui résulte des diverses forces de torsion et de flexion, on a déterminé qu'une force de compression de 1905 kg appliquée à la barre supérieure fait déformer la surface de transmission des signaux de 7,06 mm. La déformation de cette surface produite par les forces de flexion qui agissent à l'intérieur de la barre de torsion et de fusion et de la console a été déterminée comme étant de 0,77 mm, le restant de la déformation étant dut à la déformation par-torsion de la barre. il convient de se rendre compte que ces chiffres ne sont donnés qu'à titre d'exemple et peuvent entre modifiés d'une manière importante suivant les dimensions particulières de chaque ensemble de détection de traction utilisé. De plus, il convient de se rendre compte que le moyen de support 26 peut être conçu de manière à ne permettre aucune déformation de ce moyen de support, la déforma- tion totale étant celle de la barre de torsion et de flexion seule. En supposant maintenant que l'opérateur du tracteur remorque un instrument et qui fait fonctionner I1 instrument et ie tracteur dans des conditions variées de sol et/ou de terrain, l'instrument ayant été abaissé dans le sol en faisgnttourner la poignée de commande 93 pour l'amener à la position du quadrant qui correspond à une charge de traction prévue. La barre 90 qui est fixée fait déplacer la barre 88 en sens inverse des aiguilles d'une montre en permettant au ressort 83 de pousser le piston 81 vers l'avant.Ce déplacement du piston 81 fait envoyer le fluide hydraulique provenant du cylindre 52 dans le réservoir 80 et les bras de levage 56 font abaisser l'attelage jusqu'au sol sous le poids de ltinstrument. Lorsque le véhicule se déplace vers l'avant, l'instrument pénètre plus profondément dans le sol et les forces de traction réagissent drupe manière croissante sur lui, une force de compression étant produite dans la barre 15 et faisant déformer -le bras de levier 32. Lorsque l'instrument atteint la profondeur correspondant à la position choisie au préalable du bras de commande 93, la déformation du bras de levier 32 est suffisante pour pousser le piston 81 vers l'arrière de façon à empêcher tout autre écoulement du fluide hydraulique du cylindre 52 vers le réservoir 80.Aussi longtemps que la force de traction reste constante, le piston 81 empêche le fluide de s'écouler du cylindre de levage 52 ou vers celui-ci, mais si la force de traction augmente, en produisant une force de compression plus importante dans la barre supérieure 15, la barre de poussée 71 fait déplacer le piston vers l'arrière, ce qui permet au fluide provenant du réservoir 80 d'être dirigé par la pompe 75 vers le cylindre 52 pour faire lever par les bras de levage 561' ins- trument à partir du sol, de sorte que la force de traction agissant sur le tracteur peut entre maintenue sensiblement constante.De cette manière, l'ensemble de détection, le moyen de- commande et le moyen de levage mécanique réagissent de façon à maintenir constante toute force qui agit sur la barre de torsion et de flexion, et dont la valeur est déterminée initialement par la poignée de commande 93. Après avoir décrit ainsi le fonctionnement de tout le système ainsi que le fonctionnement de l'ensemble de détection de la traction de la présente invention, il convient d'insister sur certaines caractéristiques spéciales-décrites icio On suppose par exemple que l'opérateur du tracteur désire faire fonctionner l'ins- trument, la charrue étant enfoncée très profondément dans le sol, ce qui produit une charge de traction importante sur le tracteur, Dans ces conditions, le dispositif décrit ici présente les plus grands avantages par rapport à la technique antérieure du fait que, lorsque les forces de traction augmentent dans les dispositifs dela technique antérieure, les forces de friction augmentent également et il faut une plus grande variation de la charge de traction pour surmonter les forces de friction et signaler à l'attelage-de stéle- ver ou de stabaisser. Cependant, dans le dispositif selon l'invention, du fait que les forces de friction sont réduites, il convient de se rendre compte que la différence des charges nécessaires pour signaler au moyen d'attelage de s'élever ou de s'abaisser est sensiblement la méme que pour des charges de traction plus faibles. On voit ainsi que la Demanderesse a décrit un système extrêmement bien réglé, de modèle simple à fabriquer et qu'on peut adapter facilement à la plupart des tracteurs, en assurant une ddformation suffisante de la barre de torsion et de flexion, tout en ne demandant que très peu d'espace0 il va de soi que la présente invention n'a été drite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qutelle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 0) Ensemble de détection utilisé dans un tracteur comportant un moyen d'attelage servantle --c--liei à un dispositif remorqués un ensemble de levage mécanique servant à élever et abaisser verti- calement le moyen d'attelage du tracteur, un moyen de commande servant à commander l'ensemble de levage mécanique en réponse h la charge de traction du dispositif remorqué associé, l'ensemble de détection de la traction servant à mesurer la charge de traction appliquée au moyen d'attelage et à envoyer un signal de charge de traction quantitatif au moyen de commande, cet ensemble de détection était caractérisé en ce qutil comprend : (a) un moyen de support fixé au tracteur, (b) une barre élastique reliée au support, (c) un bras de levier fixé à la barre élastique et qui est destiné à être relie au moyen dtattelage de telle sorte qu'unie force de compression ou de traction produite dans le moyen dtattelage par mi dispositif remorqué associé applique à la barre élastique des efforts de torsion et de flexion, et (d) un moyen de transmission des signaux pouvant venir en prise avec le moyen de commande pour envoyer un signal quantitatif correspondant à la charge de traction au moyen de commande, ce signal étant mesuré par la déformation de 11 ensemble de détection, afin de maintenir sensiblement constante la charge de traction. 2 ) Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que des moyens de butée sont disposés autour du bras de levier afin de limiter l'importance de la déformation produite par les efforts de torsion et de flexion. 3 ) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ceque le moyen de support est élastique. 40) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la barre élastique est reliée au moyen de support par une liaison formée par des cannelures. 5 ) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la barre élastique est reliée au moyen de support par soudage 60) Ensemble de détection utilisé dans un tracteur comportant un moyen dtattelage servant à le relier à un instrument associé, un ensemble de levage mécanique servant à élever et abaisser verticalement le moyen dtattelage, un moyen de commande servant à commander 11 ensemble de levage mécanique de façon à maintenir sensiblement constantes les forces exercées par 11 instrument associé sur le tracteur, a e-nnenble de détection de traction servant à mesurer la .ral.el de le charge de traction appliquée au moyen d'attelage et à envoyer un signal quantitatif correspondant à la charge de traction au moyen de commande, cet ensemble de détection étant caractérisé en ce qu'il comprend : (a) un moyen de support fixé au tracteurs (b) un moyen élastique fixé au support et destiné à se déformer momentanément lorsqu'il subit des efforts de flexion et de tcrsion, le moyen élastique étant destiné à ttre relié au moyen d'attelage de telle sorte qu'une force de traction ou de compression produite par l'instrument associé agissant sur le moyen d'attelage applique au moyen élastique des efforts à la fois de torsion et de flexion, et (c) un moyen de transmission de signaux pouvant venir en prise avec le moyen de commande pour envoyer un signal correspondant à la déformation du moyen éla--sti- que au moyen de conunende du 1;racteume 7 ) Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de support peut céder sous l'action d'une force de compression ou de traction produite par un instrument associé sur le moyen d'attelage. 80) Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen élastique est pourvu d'un moyen de butée servant à limiter la déformation produite par les forces de torsion et de flexion, 9 ) Ensemble de détection utilisé dans un tracteur comportant un moyen d'attelage servant à relier un instrument associé à un ensemble de levage mécanique afin dtélever et d'abaisser verticalement le moyen dtattelage du tracteur, un moyen de commande servant à commander l'ensemble de levage mécanique en réponse à la charge de traction d d'un instrument associé, un ensemble de détection perfectionné servant à mesurer la valeur de la charge de traction imposée au moyen d'attelage par un instrument associé et à envoyer un signal quantitatif correspondant à cette force de traction au moyen de commande, cet ensemble de détection étant Ca- actérisé en ce qu'il comprend t (a) un moyen élastique relié au tracteur et destiné à se déformer momentanément lorsqu'il subit des efforts de flexion et de torsion, ce moyen élastique étant destine à entre relié au moyen deattelage ; et (b) un moyen de transmission des signaux fixé au moyen élastique et pouvant venir en prise avec le moyen de commande afin d'envoyer un signal quantitatif correspondant à la charge de traction au moyen de commande, ce signal étant mesuré par la déformation du moyen élastique. 100) Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen élastique comprend : (a) un support élastique fixé au tracteur, (b) une barre élastique reliée au support et comportant un levier destiné à étre relié à une partie du moyen dtatte- lage du tracteur, de sorte qutune force de compression ou de traction produite par l'instrument associé applique au support élastique des efforts de flexion et à la barre élastique des forces à la fois de torsion et de flexion. 110) Appareil servant à mesurer l'intensité d'une force exercée sur lui, caractérisé en ce qutil comprend : un-support, (b) un moyen élastique fixé au support et qui est destiné à se déformer momentanément lorsqu'il subit des efforts de- flexion et de torsion, le moyen élastique étant destiné à être relié à un élément servant à transmettre une force, et-(c) un moyen de transmission des signaux monté sur le moyen élastique et servant à mesurer la déformation de ce dernier proportionnellement à la force qui lui est imposée. 120) Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen élastique est constitué par une barre allongée à laquelle est fixé un bras de levier destiné à être relié à 1' élément transférant la force.