Brevet FR2090184A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne une machine pour travailler le sol et vise notamment un système de déclenchement à ressort qui maintient un outil de travail d'une machine en position de travail et permet à l'outil de se déclencher et de l'escamoter hors de sa position de travail lorsqu'il rencontre 5 un obstacle afin d'éviter d'endommager la machine. Il existe déjà une grande variété de systèmes de déclenchement gui sont montés sur des machines de travail du sol pour les empêcher d'être endommagées. Ces systèmes comprennent des dispositifs tels que vérins hydrauliques, trin-gleries mécaniques à ressorts, et "boulons de cisaillement. Les vérins hydrau-10 liques qui sont généralement utilisés sur les charrues à versoirs peuvent absorber une grande quantité d'énergie, ils sont faciles à régler pour diverses charges et peuvent ramener l'outil en position de travail, après qu'il ait passé l'obstacle. Toutefois, les vérins hydrauliques sont chers, nécessitent de l'entretien et n'assurent qu'un mouvement-limité à l'outil de travail. Les 15 déclencheurs à boulon de cisaillement sont bon marché mais n'absorbent que peu d'énergie et nécessitent le remplacement du boulon après rencontre d'un obstacle par l'outil. Du fait qu'un boulon de cisaillement ne peut absorber que très peu d'énergie, il se cisaille lorsqu'un faible obstacle produit une grande force d'impact sur le boulon de cisaillement. 20 Le système de déclenchement pour machine pour le travail du sol suivant l'invention est un type de déclencheur à tringlerie mécanique qui est destiné principalement à remplacer le déclencheur à vérin hydraulique sur les charrues à versoirs. Cependant, le déclencheur de l'invention s'applique également à la plupart des outils de travail du sol. Il est relativement peu onéreux, ne 25 nécessite que peu d'entretien, et permet une grande course de l'outil de travail. Il peut en outre absorber une grande quantité d'énergie avant que l'outil ne se déclenche et il n'impose qu'une force très faible à l'outil une fois le mécanisme déclenché. La machine de travail du sol suivant l'invention comprend : un bâti, un 30 support, des organes de pivotement pour articuler le support sur le bâti, un outil de travail du sol fixé à la partie inférieure du support, une première butée pour limiter le déplacement du support vers le bas, une deuxième butée pour limiter le déplacement du support vers le haut, et un système de déclenchement à ressort pour positionner le support en position basse de travail 35 pour absorber de l'énergie et pour libérer l'outil et lui permettre de s'effacer vers l'arrière lorsque ledit outil rencontre un obstacle. Suivant l'invention, ledit système de déclenchement comprend une première tringlerie. des organes de pivotement pour articuler la première tringlerie sur le bâti de 71 18118 2 2090184 façon qu'elle puisse pivoter autour d'un premier axe ; une deuxième tringlerie, des organes de pivotement pour articuler la deuxième tringlerie sur le support de façon qu'elle puisse pivoter autour d'un deuxième axe situe dans le même plan que le premier axe ; une broche pour articuler la première tringlerie sur 5 la deuxième tringlerie de façon qu'elle puisse pivoter par rapport à la deuxième tringlerie autour d'un axe parallèle, et décalé d'ion coté, par rapport au plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail, une butée pour limiter le déplacement de la broche d'articulation des deux tringleries hors du plan contenant le premier et le 10 deuxième axes lorsque le support est en position de travail ; et des surfaces de butée pour limiter le mouvement de pivotement de la première tringlerie par rapport à la deuxième tringlerie autour de l'axe de la broche d'articulation des deux tringleries. La machine de l'invention comprend : un bâti ; un support articule sur 15 le bâti ; un outil de travail du sol et un étançon articulé sur la partie inférieure du support ; des butées pour limiter le mouvement de pivotement du support et de l'outil et un déclencheur à ressort pour maintenir le support en position basse de travail, pour absorber l'énergie et pour libérer l'outil et lui permettre de s'escamoter vers le haut et vers l'arrière lorsqu'il 20 rencontre un obstacle. Le déclencheur à ressort comprend une première tringlerie comportant une lame de ressort articulée sur le bâti de manière à pivoter autour d'un premier axe ; une deuxième tringlerie comportant une lame de ressort articulée sur 1'étançon de manière à pivoter autour d'un deuxième axe situé dans le même plan que le premier axe ; et une broche articu-25 lant ensemble les deux tringleries autour d'un axe parallèle et décalé d'un coté par rapport au plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail. Des butées limitent le déplacement de la broche d'articulation des tringleries hors du plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail. Une surface 30 de butée formée sur la première tringlerie vient en contact avec une surface de butée formée sur la deuxième tringlerie, après que le déclencheur a été chargé et que les lames de ressort ont subi line certaine déformation, pour limiter le pivotement de l'une des tringleries par rapport à l'autre. Une augmentation relativement faible de la force exercée sur l'outil de travail 35 après que les surfaces de butee sont venues en contact suffit à écarter rapidement les tringleries des butées. Un ressort en porte à faux est fixé rigide- -ment à l'une des tringleries et vient en contact avec une surface de l'autre tringlerie. En réglant la force que le ressort en porte à faux exerce sur les 71 18118 3 2090184 tringleries, on peut ajuster la force nécessaire au déclenchement du déclencheur à ressort. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures jointes, données dans un but non limitatif, et qui représentent un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une partie d'une machine équipée d'un système de déclenchement à ressort suivant l'invention, certaines parties étant représentées en coupe ; la figure 2 est une vue du déclencheur suivant la ligne 2-2 de la fi-feure 1 ; la figure 3 est une vue en élévation latérale, à plus grande échelle, de l'articulation des deux tringleries ; la figure U est une vue en élévation latérale montrant le déclencheur tendu, mais non escamoté ; la figure 5 est une vue en élévation latérale montrant le déclencheur en position escamotée. Le déclencheur à ressort de l'invention est représenté comme incorporé à une charrue à versoirs. La charrue comprend un bâti 10. Des consoles 12 et 1^ sont fixées rigidement au bâti 10. Un support ou porte-étançon 16 est articulé sur la console 12 du bâti 10 au moyen d'un écrou 18 et d'un boulon 20. Le support 16 comprend un élément droit 22 et un élément gauche 2k. Un boulon 26 traverse le support l6 et est maintenu en place par un écrou 28. Le boulon 26 porte une cale 30 disposée entre les éléments gauche et droit 2h et 22 du support 16. Le pivotement du support 16 en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe du boulon 20 comme représenté sur les dessins est limité par la cale 30 qui vient en contact avec la console îh (figure 5). On peut régler les positions extrêmes du support 16 en changeant la cale 30. Un étançon 36 est fixé de façon pivotante au support 16 par un boulon 38. Un outil de labour 40 qui, dans le mode de réalisation représenté, comprend vin soc k2 et un versoir W, est fixé rigidement à l'étançon 36. Comme représenté sur les dessins, le pivotement de 1'étançon 36 autour de l'axe du boulon 38 est limité par un boulon U6 qui passe dans des ouvertures pratiquées dans les éléments 22 et 2h du support 16 et par un boulon i+8 qui passe dans des ouvertures pratiquées dans deux éléments 50 qui sont fixés rigidement au support 16 de manière a faire partie dudit support. On peut régler la position de 1'étançon 36 par rapport au support 16 au moyen de cales montées 71 18118 it 2090184 sur les boulons 46 et 48. Comme représenté sur la figure 1, la cale 52 du boulon J+8 est une came qui permet d'ajuster la position de l'étançon 36 par rapport au support 16 en position de travail du sol. Si on le désire, on peut fixer rigidement l'étançon 36 au support 16. L'étançon 36 fait alors partie 5 du support 16. Un déclencheur à ressort est fixé au bâti 10 et au support 16 pour maintenir l'outil de labour 40 en position de travail, comme représenté sur la figure 1. Le déclencheur comprend une première tringlerie 54 et une deuxième tringlerie 56. La première tringlerie 54 comprend une barre 58 et une console 10 de pivotement 60 qui est fixée rigidement à l'une des extrémités de la barre 58 par deux vis à chapeau 62 et par une plaque 64. Une broche 66 articule la console de pivotement 60 sur la console 14 qui est fixée rigidement sur le bâti 10. La deuxième tringlerie 56 comprend une barre 68 et une console de pivotement 70 qui est fixée rigidement à l'une des extrémités de la barre 68 15 par deux vis à chapeau 72 et par une plaque 74. Une broche 76 articule la console de pivotement 70 sur une extrémité de l'étançon 36 qui est un prolongement du support 16. La première et la deuxième tringleries 54 et 56 sont articulées ensemble par un élément de charnière 78 qui est fixé à la barre 58 par des vis 79, 20 un élément de charnière 80 qui est fixé à la barre 68 par des vis 81 et par une broche 82. La broche 82 peut tourner dans les éléments de charnière Jd et 80 pour réduire le frottement au minimum, lorsque les charges sont relativement importantes. Les éléments de charnière 78 et 80 sont agencés de manière que la broche 82 se trouve d'un coté des barres 58 et 68. 25 Un ressort 84 est accroché à une brcche 86 et à une portion de l'élément de charnière 78 qui est fixé à la barre 58. La broche 86 est maintenue par le support 16. Le ressort 84 a pour rôle de solliciter l'outil de labour 40 de la position effacée représentée sur la figure 5 vers la position de travail représentée sur les figures 1 et 4. Le ressort 84 a très peu d'effet sur la 30 force F (figure 4) nécessaire pour déclencher le déclencheur à ressort. Une butée réglable 88 est fixée à l'élément droit 22 du support 16. Une deuxième butée réglable 88 est fixée à l'élément, gauche 24 du support 16. Les deux butées réglables 88 viennent en contact avec l'élément de charnière 80 pour limiter le déplacement des éléments de charnière j8 et 80 et de la broche 35 82 en direction de l'outil de labour 40. Les butées 88 sont réglables, ce qui permet de faire varier la distance entre l'axe de la broche 82 et le plan P comme représenté sur les figures 1 et 4. On règle la longueur de la première tringlerie 54 en ajoutant ou en retirant 71 18118 5 2090184 des cales 90 en forme de L sous la plaque 6b et entre l'extrémité de la barre 58 et la console de pivotement 60. De la même façon, on règle la longueur de la deuxième tringlerie 56 en ajoutant ou en retirant des' cales 90 en forme de L sous la plaque jb- et entre l'extrémité de la barre 68 et la 5 console de pivotement 70. Il est nécessaire de régler la longueur des deux tringleries 5^ et 56 pour maintenir l'étançon 36 contre la cale 52 et pour maintenir la cale 30 contre la surface courbe 32 lorsque l'outil de labour 1+0 est en position de travail sans charge comme représenté sur la figure 1. Un plan P qui passe par l'axe de la broche 66 qui relie la première 10 tringlerie 5^ au bâti 10 et par l'axe de la broche 76 qui relie la deuxième tringlerie 56 au support 16 est indiqué sur les figures 1 et 4 pour servir de plan de référence dans la description du fonctionnement du déclencheur à ressort. L'axe de la broche 82 se trouve à une certaine distance en-dessous du plan P lorsque l'outil est en position de travail. Il en résulte que lors-15 qu'une force F est appliquée sur le soc b2, comme représenté sur la figure 4, la broche 82 tend à s'écarter du plan P. A cet éloignement de la broche 82 par rapport au plan P s'opposent les butées réglables 88 du support 16. Du fait que la broche 82 est située d'un côté des barres 58 et 68, un moment de flexion s'exerce sur chacune des barres 58 et 68. Comme représenté sur 20 les dessins, les axes des broches 66 et j6 se trouvent au-dessous de l'axe longitudinal des barres 58 et 68 de sorte que les consoles de pivotement 60 et 70 exercent également des moments de flexion sur les barres 58 et 68, respectivement. Il n'est pas indispensable pour le fonctionnement du déclencheur que les consoles de pivotement 60 et 70 soient placées de façon telle 25 que les broches 66 et 76 se trouvent respectivement au-dessous des axes longitudinaux des barres 58 et 68. Cependant, on s'est aperçu que le fonctionnement du déclencheur est meilleur lorsque les deux consoles de pivotement 60 et 70 exercent un moment de flexion tendant à infléchir les barres 58 et 68 dans le même sens que la force exercée par la broche 82 sur les 30 éléments de charnière 78 et 80. L'une des deux barres 58 et 68 doit être à ressort et plus avantageuse- ■ ment, les deux barres 58 et 68 sont constituées par des ressorts plats élastiques. Lorsque la force F augmente, (figure b), les deux barres s'infléchissent vers le haut et s'écartent du plan P en un point situé entre leurs 35 extrémités du fait des forces de flexion exercées par les consoles de-pivotement 60 et 70, les éléments de charnière 78 et 80, et les broches 66, 76 et 82. Sous la flexion des barres 58 et 68, représentée sur la figure 4, l'élément de charnière 80 et la barre 68 pivotent dans le sens des aiguilles 71 18119 6 2090184 d'une montre autour de l'axe de la broche 82 et l'élément de charnière 78 et la barre 58 pivotent en sens inverse des aiguilles d'une mcïïtre autour de l'axe de la broche 82. Au fur et à mesure que la force F augmente, le pivotement des extrémités adjacentes des barres 58 et 68 autour de l'axe de la 5 broche 82 continue jusqu'à ce qu'une surface de butée 92 à l'extrémité de la barre 58 vienne en contact avec une surface de butée 94 à l'extrémité de la barre 68. Lorsque la surface de butée 92 est en contact avec la surface de butée 94, le pivotement autour de l'axe de la broche 82 cesse. Les surfaces de butée 92 et 94 sont représentées en contact sur la figure 4. Un accroisse-10 ment supplémentaire même léger de la force F après que les surfaces de butée 92 et 94 sont en contact, a pour effet d'écarter rapidement la broche 82 des butées 88 pour l'amener dans la position escamotée représentée sur la figure 5- Le ressort 84 qui. n'avait que peu ou pas d'effet avant déclenchement du système contribue à ramener l'outil de labour en position de travail à partir 15 de la position escamotée de la figure 5- Un ressort en porte à faux 96 peut être fixé sur la face supérieure de la barre 68 au moyen des vis 81 qui relient l'élément de charnière 80 à la face inférieure de la barre 68. Le ressort 96 recouvre l'intervalle qui sépare ' les surfaces de butée 92 et 94 lorsque l'outil de labour 40 est en position 20 de travail mais sans charge, comme représenté sur la figure 1. Une surface 98 du ressort 96 vient en contact avec la face supérieure d'une cale plate 100 qui est fixée sur la face supérieure de la barre 58 par les vis 79 qui servent à relier l'élément de charnière 78 à la barre 58. Le réglage de l'épaisseur de la cale plate 100 permet d'ajuster la force nécessaire au déclenche-25 ment du déclencheur à ressort. En fonctionnement, le ressort en porte à faux 96 s'infléchit et la surface 98 du ressort 96 glisse le long de la face supérieure de la cale plate 100 en s'écartant de l'intervalle qui sépare les surfaces de butée 92 et 94 lorsque la force F augmente. Le ressort en porte à faux 96 et la cale plate 100 diminuent la force F nécessaire au déclenche-30 ment du déclencheur à ressort et de l'outil de labour 40 par rapport à la force nécessaire au déclenchement de l'outil 40 en l'absence de ressort 96. Le ressort 96 et la cale 100 tendent également à empêcher l'une des barres 58 ou 68 de s'infléchir sous la charge, l'autre barre restant droite. L'intervalle qui sépare les surfaces de butée 92 et 94 aux extrémités 35 des barres 58 et 68 lorsque l'outil de labour est en position de travail et que les barres 58 et 68 ne sont pas infléchies, peut varier dans certaines limites. Si on augmente l'intervalle entre les surfaces de butée 92 et 94, la flexion des barres 58 et 68 augmente. Du fait de leur flexion, les barres 71 18118 7 2090184 58 et 68 peuvent absorber une grande quantité d'énergie avant que le système de déclenchement ne se déclenche. Cela signifie que le choc d'une pierre de petite taille contre l'outil de labour ko peut être absorbé sans que l'outil soit endommagé et sans que le déclencheur se déclenche. On évite ainsi les déclenchements parasites dus aux obstacles qui ne risquent pas d'endommager l'outil. Du fait que les déclenchements parasites sont éliminés, on peut régler le système de déclenchement de façon qu'il se déclenche sous l'action d'une force plus faible que la force nécessaire au déclenchement de la plupart des systèmes utilisés actuellement. Dans de nombreux systèmes de déclenchement, la force nécessaire au déclenchement de la charrue doit être très importante afin d'éviter les déclenchements dus aux forces d'impact provenant des petits obstacles. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. 71 18118 8 2090184 REVENDICATIONS 1Machine de travail du sol qui comprend : un bâti ; un support ; des organes de pivotement pour articuler le support sur le bâti ; un outil de travail du sol fixé à la partie inférieure du support ; une première butée 5 pour limiter le déplacement du support vers le bas, une deuxième butée pour limiter le déplacement du support vers le haut ; et un système de déclenchement à ressort pour positionner le support en position basse de travail pour absorber de l'énergie et pour libérer l'outil et lui permettre de s'effacer vers l'arrière lorsque ledit outil rencontre un obstacle, ledit système de 10 déclenchement étant caractérisé en ce qu'il comprend une première tringlerie, des organes de pivotement pour articuler la première tringlerie sur le bâti de façon qu'elle puisse pivoter autour d'un premier axe ; une deuxième tringlerie, des organes de pivotement pour articuler la deuxième tringlerie sur le support de façon qu'elle puisse pivoter autour d'un deuxième axe situé 15 dans le même plan que le premier axe ; une broche pour articuler la première tringlerie sur la deuxième tringlerie, de façon qu'elle puisse pivoter par rapport à la deuxième tringlerie autour d'un axe parallèle et décalé d'un coté, par rapport au plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail ; une butée pour limiter le déplaee-20 ment de la broche d'articulation des deux tringleries hors du plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail; et des surfaces de butée pour limiter le mouvement de pivotement de la première tringlerie par rapport à la deuxième tringlerie autour de l'axe de la broche d'articulation des deux tringleries. 25 2.- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la butée qui limite le déplacement de la broche d'articulation des tringleries hors du plan contenant le premier et le deuxième axes lorsque le support est en position de travail comporte des moyens de réglage. 3.- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins 30 l'une des tringleries comporte un ressort à lame. 4.- Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la broche d'articulation des tringleries est espacée du ressort à lame et est capable d'exercer un moment de flexion sur ledit ressort à lame. 5.- Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les orga-35 nés de pivotement qui articulent la première tringlerie sur le bâti et la deuxième tringlerie, sur le support, sont espacés du ressort à lame et sont capables d'exercer un moment de flexion sur ledit ressort à lame. 6.- Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins 71 18118 9 2090184 l'une des tringleries comprend un système de réglage permettant de modifier sa longueur . 7«- Machine suivant là revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces de butée qui limitent le pivotement de la première tringlerie, par rapport à la deuxième tringlerie, comprennent des surfaces qui sont formées sur la première et sur la deuxième tringleries et qui sont espacées l'une de l'autre lorsque le système de déclenchement à ressort est en position de travail non chargée. 8.- Machine suivant la revendication J, caractérisée en ce qu'un ressort en porte à faux est fixé sur l'une des tringleries et recouvre l'intervalle qui sépare les surfaces de butée de la première et de la deuxième tringleries lorsque le système de déclenchement à ressort est èn position de" travail, une surface dudit ressort en porte à faux fixé à l'une des tringleries pouvant venir en contact avec l'autre tringlerie. 9.- Machine suivant la revendication 8, caractérisée en ce que des organes de réglage permettent de régler la force que le ressort en porte à faux exerce sur les tringleries.