Brevet FR2135243A1 — publié le 19721215

-1- 2135243 l'invention concerne un dispositif de sécurité en cas de surcharge pour instruments aratoires, notamment pour charrues brabant, dans lesquels les outils aratoires sont montés au moyen de traverses porte-outils ou flèches, qui sont bloquées 5 de façon à ne pas pouvoir tourner autour de leur axe longitudinal et peuvent s'écarter dans différentes directions par rapport au châssis à 1'encontre d'une force antagoniste de rappel. On connaît déjà des instruments aratoires dans lesquels les outils de culture sont montés sur le timon ou la flèche au 10 moyen d'un dispositif de sécurité en cas de surcharge, de façon à pouvoir s'écarter dans une direction, de sorte qu'ils peuvent esquiver vers l'arrière un obstacle se trouvant dans le sol et qu'ils reprennent automatiquement leur position après franchissement de l'obstacle. Les forces latérales horizontales qui 15 sont considérables selon la forme, l'importance de l'obstacle et selon son impact sur l'oblique du soc, doivent toutefois être encaissées par le point d'appui sur la traverse porte-outil ou sur la flèche, par la flèche elle-même et par le châssis de la charrue. Plus la forme du corps de charrue est pointue, 20 plus les forces latérales horizontales sont élevées lors de l'impact de l'obstacle. Il peut notamment arriver que le dispositif de sécurité en cas de surcharge ne réagisse pas lorsque la moitié postérieure du soc heurte un obstacle. Si l'obstacle est dur et lisse, comme un silex dans un terrain lourd, ou un 25 obstacle analogue, il peut se produire facilement des déformations latérales et une rupture de la flèche ainsi que du châssis de la charrue. On a constaté également dans la pratique une usure élevée au point de pivotement de la traverse porte-outil de la charrue ou de l'instrument aratoire. 30 En outre, les dispositifs de sécurité connus sont d'un coût de construction élevé et ils sont si volumineux et encombrants qu'il est difficile, sinon impossible de les utiliser sur des charrues brabant qui nécessitent un dispositif de sécurité pour chacun des socs en vis-à-vis. 55 Par ailleurs, il est certes connu, dans le cas des culti vateurs (brevets E.ÏÏ.A. 2 439 921 et 2 358 531), de monter la dent du cultivateur sur la flèche au moyen d'un ressort de traction, de façon qu'elle puisse s'écarter de plusieurs côtés. Toutefois, cette solution se heurte à de grandes difficultés 40 lorsque le point d'articulation est soumis à des charges cons 72 15650 -2- 2135243 tantes élevées comme c'est le cas notamment pour les charrues brabant» En outre, le ressort de traction peut, à la longue, s'allonger ou s'infléchir, de sorte que le dispositif de sécurité ne fonctionne plus de façon sûre. 5 On a cherché à éviter les inconvénients des dispositifs connus de sécurité en cas de surcharge, et à procurer un dispositif de sécurité qui, d'une part, permet à l'outil aratoire de s'esquiver lorsqu'il heurte un obstacle dans le sol, dans toutes les directions où surviennent les efforts, et qui, 10 d'autre part, est suffisamment sûr et peu encombrant pour pouvoir être utilisé de façon simple sur tous les types d'instruments aratoires exigeant des dispositifs de sécurité en cas de surcharge, notamment sur tous les types de charrues brabant portées . 15 Ces problèmes sont résolus conformément à l'invention par le fait que chaque traverse porte-outil ou flèche est montée sur le châssis de l'instrument aratoire de façon à pouvoir s'écarter à 1'encontre d'une force antagoniste de pression agissant dans le sens de son axe longitudinal. 20 Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de sécurité en cas de surcharge conforme à l'invention est réalisé de telle sorte que chaque traverse porte-outil ou flèche est reliée au châssis de l'instrument aratoire par un dispositif de centrage solidaire de ce châssis, constitué par une plaque de 25 centrage polygonale fixée sur la traverse porte-outil ou flèche, guidée dans le carter de façon à ne pas pouvoir tourner, et par un dispositif de pression réglable qui applique la plaque de centrage dans le sens axial de la traverse porte-outil ou flèche, contre des butées prévues sur le carter. La plaque de 30 centrage a, de façon avantageuse, une section transversale rectangulaire symétrique eb le carter est en forme de caisson à section transversale intérieure rectangulaire correspondante, pour guider la plaque de centrage. Le dispositif, selon l'invention, de sécurité en cas de 35 surcharge,présente l'avantage que la traverse porte-outil ou flèche, avec l'instrument aratoire qui en est solidaire, peut s'esquiver de façon absolument sûre aussi bien vers le haut que latéralement, perpendiculairement au sens de déplacement de la charrue, malgré la précontrainte correspondante du dispositif 40 de pression lors de la surcharge provenant d'un obstacle dans 72 15650 -3- 2135243 le sol. Les charrues brabant portées ne nécessitent qu'une traverse porte-outil ou flèche pour chaque paire de corps de charrue, c'est-à-dire pour un corps de charrue droit et un corps de charrue gauche associés. Du fait de la configuration symétrique 5 de la plaque de centrage, il n'est besoin pour les corps de charrue de droite, aussi bien que pour ceux de gauche, que d'un seul élément de pression par paire de corps de charrue pour les quatre dispositifs principaux d'escamotage. Le raccordement de la traverse porte-outil ou du timon de la charrue au moyen de la -10 plaque de centrage solidaire de son extrémité antérieure constitue un avantage par rapport au montage habituel des traverses porte-outils ou flèches qui subissent des efforts très élevés dus aux forces latérales qui surviennent lorsque la charrue heurte un obstacle. La configuration et le guidage appropriés 15 de la plaque de centrage dans le carter de guidage permettent à la traverse porte-outil ou flèche de la flèche de la charrue de s'esquiver quelle que soit la sollicitation subie, mais ils excluent toutefois toute rotation de la flèche autour de son axe longitudinal orienté dans le sens du déplacement de la 20 charrue ou de l'instrument aratoire. On obtient un rapport d'é-cartement particulièrement- favorable dans les différentes directions de sollicitations lorsque la plaque de centrage est plus longue que large, et qu'elle a dans le sens vertical un rapport longueur-largeur de 2 à 1 de préférence. En cas de besoin, il 25 est également possible de réaliser la plaque de centrage et le guidage correspondant dans le carter de forme hexagonale ou octogonale , par exemple • Le dispositif de pression agit de préférence au centre de la plaque de centrage. Mais lorsque les forces d'écartement sont 30 prépondérantes dans le sens vertical, il est également possible par exemple que le dispositif de pression agisse sur .plaque de centrage au moins en deux points le long d'un axe^vertical. Le dispositif de pression utilisé peut avoir différentes configurations ; dans une première forme de réalisation, il peut être 35 un vérin hydropneumatique qui prend appui, de façon appropriée, par des articulations à rotule aussi bien sur le carter que sur la plaque de centrage. Le dispositif de pression peut toutefois également être un élément élastique, par exemple un ressort hélicoïdal en acier plat, un groupe de ressorts Belleville; 40 il peut être en un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc tel - 72 15650 -4- 2135243 que du polyuréthane à cellules mixtes, ou bien il peut être réalisé sous forme de cylindre creux à remplissage de caoutchouc. Dans tous les cas, il est particulièrement avantageux que, lorsque l'instrument aratoire s'écarte après avoir surmonté une 5 résistance initiale réglable à volonté, il ne soit besoin que de courtes courses de ressort malgré la force de rappel élevée, et ains-i qu'il ne soit besoin que d'un très faible refoulement du fluide de pression dans le vérin, ou d'une compression relativement faible de l'élément élastique • Ainsij en utilisant un 10 vérin hydropneumatique, l'accroissement de pression lors de la réaction du dispositif de sécurité en cas de surcharge reste inférieur à 10 %, ce qui rend inutile l'utilisation d'organes de couplage compliqués et coûteux. Le dispositif de pression travaille pratiquement sans fatigue et peut être réglé sur n'impor-15 te quelle force de déclenchement désirée. Si l'on utilise des ressorts Belleville, des ressorts hélicoïdaux, des cylindres creux à remplissage de caoutchouc ou organes analogues, il est avantageux que le corps élastique prenne appui contre une vis de réglage sur le carter ou sur la 20 plaque de centrage, grâce à laquelle on peut régler la force de déclenchement à la valeur souhaitée. Au lieu d'un corps élastique placé au centre, on peut, en cas de besoin, prévoir une paire de ressorts dont la plaque de pression est montée centrale-ment sur la tête sphérique de la tige filetée de réglage. Par 25 ailleurs, le carter du dispositif de sécurité peut comporter un nombre de butées réglables correspondant au nombre des angles de la plaque de centrage, aussi bien lorsqu'on utilise un vérin hydropneumatique que des corps élastiques mécaniques, de sorte que les traverses porte-outils et les outils aratoires qui y 30 sont fixés peuvent être alignés de façon simple par rapport au châssis de l'instrument. Des exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés schématique ment sur le dessin, sur lequel : - la figure 1 est une vue latérale d'une charrue brabant 35 portée à double sillon équipée des dispositifs de sécurité en cas de surcharge conformes à l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de la charrue brabant selon la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation partielle, à grande 40 échelle par rapport aux figures 1 et 2, d'une première forme de 72 15650 -5- 2135243 réalisation du dispositif de sécurité en cas de surcharge conforme à l'invention, vu de côté, partiellement en coupe, en position de travail normal et en position écartée, représentée en traits mixtes, lors du franchissement d'un obstacle ; 5 - la figure 4 est une vue en coupe partielle horizontale du dispositif de sécurité selon la ligne de coupe IV-IY de la figure 35 également dans deux positions de travail différentes ; - la figure 5 est une vue en coupe partielle verticale d'une autre forme de réalisation d'un dispositif de sécurité con- 10 forme à l'invention, et - la figure 6 est une vue en coupe partielle correspondante d'une autre forme de réalisation. En ce qui concerne l'instrument aratoire représenté sur les figures 1 et 2 du dessin, il s'agit d'une charrue brabant portée 15 1 à double sillon, dans laquelle les dispositifs de sécurité en cas de surcharge 2 conformes à l'invention sont montés rigidement sur le côté ou à l'extrémité postérieure du châssis 4 de la charrue ou de l'instrument aratoire, qui peut tourner autour d'un arbre horizontal 3* Ke chaque dispositif de sécurité 2 part 20 "ime traverse porte-outil horizontale 5 vers les instruments aratoires 6 disposés par paires, comme il est d'usage dans les charrues. Chaque dispositif de sécurité 2 est constitué par le carter de guidage 7 solidaire du châssis 4 de l'instrument aratoire par 25 un dispositif de centrage qui a, en coupe transversale, une forme sensiblement rectangulaire. Dans le carter de guidage 7 se trouve un dispositif de pression 8 qui appuie contre une plaque de centrage 9 rectangulaire allongée solidaire de l'extrémité antérieure de la traverse porte-outil 5» laquelle plaque s'ap-30 puie par ses quatre angles sur des butées réglables 10, telles que des vis ou des tiges filetées de réglage, à l'extrémité postérieure du carter de guidage 7 dont la forme correspond à la section transversale de la plaque de centrage 9» plaque de centrage 9 a, de façon appropriée, -un rapport longueur-largeur, 35 dans le sens vertical, d'environ 2 à 1. Le dispositif de pression 8 peut être un vérin hyâropneuma-tique qui, selon les figures 3 et 4, s'appuie centralement par des articulations à rotules 11, 12 sur la plaque de centrage 9 et sur la paroi en vis-à-vis du carter de guidage 7* Mais l'on 40 peut %alement prévoir comme dispositif de pression 8 un corps "H BAD OfciGWM- 72 15650 -6- 2135243 élastique en un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc, comme le polyuréthane à cellules mixtes, ou bien un cylindre creux rempli de caoutchouc, comme représenté sur la figure 5* Sur la figure 6 est représenté un dispositif de pression 8 formé de 5 deux ressorts hélicoïdaux disposés parallèlement l'un au-dessus de l'autre ; dans ce cas, les ressorts hélicoïdaux, de même que le corps élastique de l'exemple de réalisation de la figure 5, s'appuient directement sur la plaque de centrage 9 et sont fixés à l'extrémité en vis-à-vis sur une plaque de pression 13, 10 qui s'appuie par une cavité arrondie 14 sur l'extrémité arrondie correspondante d'une tige de réglage 15 fixée dans le carter 7« Le dispositif de sécurité en cas de surcharge conforme à l'invention fonctionne comme suit : 15 plaque de centrage 9» guidée dans le carter 7 de façon à ne pouvoir tourner dans aucune direction et sur laquelle est fixée de façon rigide la traverse porte-outil 5* est appliquée sur les butées 10 prévues dans le carter 7 par une force de pression ou élastique préréglée. Ceei empêche la traverse porte-20 outil 5» avec la paire d'instruments aratoires 6 qui y sont fixés, de s'écarter en charge normale aussi bien dans le sens vertical que dans le sens horizontal. La force de pression réglée détermine le facteur de charge du dispositif de sécurité en cas de surcharge. Elle doit être adaptée à la statique du châssis 25 2 de la charrue. Si, en cas de surcharge, la pression augmente sur le corps élastique ou sur le vérin hydraulique au-delà de la valeur normale préréglée, la plaque de centrage 9 peut s'esquiver, avec la traverse porte-outil 5 qui est fixée sur elle et les instruments aratoires 6, à 1'encontre de la force de pres-30 tion préréglée. Les instruments aratoires 6 peuvent, comme il est indiqué en traits mixtes sur la figure 1, esquiver un obstacle se trouvant dans le sol, en fonction de l'importance et de la position de la résistance, aussi bien dans le sens horizontal que dans le sens vertical et dans toutes les directions in-35 termédiaires. Lorsque l'obstacle est surmonté, la force de pression du corps élastique ou du vérin ramène la traverse porte-outil 5 en position normale en appliquant la plaque de centrage 9 sur les butées constituées par les vis de réglage 10. Le rappel est favorisé par la légère augmentation de la force de pression 40 lorsque la traverse porte-outil et la plaque de centrage s'écartent en oblique. BAD ORIGINAL 72 15650 -7- 2135243 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de sécurité en cas de surcharge pour instruments aratoires, notamment pour charrues brabant, dans lequel les outils aratoires sont montés au moyen de traverses por- 5 te-outils ou flèches, qui sont bloquées de façon à ne pas pouvoir tourner autour de leur axe longitudinal et peuvent s'écarter dans différentes directionspar rapport au châssis à l'en-contre d'une force antagoniste de rappel, caractérisé par le fait que chaque traverse porte-outil ou flèche est montée sur 10 le châssis de l'instrument aratoire de façon à pouvoir s'écarter à l'encontre d'une force antagoniste de pression agissant dans le sens de son axe longitudinal. 2.- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, dans lequel chaque traverse porte-outil ou flèche est reliée au 15 châssis de l'instrument aratoire par un dispositif de centrage solidaire de ce châssis, constitué par une plaque de centrage polygonale fixée sur la traverse porte-outil ou flèche, guidée dans le carter de façon à ne pas pouvoir tourner, et par un dispositif de pression réglable qui applique la plaque de cen-20 trage dans le sens axial de la traverse porte-outil ou flèche, contre des butées prévues sur le carter. 3.- Dispositif de sécurité, selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la plaque de centrage a une section transversale rectangulaire symétrique et le carter est en forme de 25 caisson à section transversale intérieure rectangulaire, correspondante, pour guider la plaque de centrage. 4.- Dispositif de sécurité selon la revendication 3, dans lequel la plaque de centrage est plus longue que large, et a dans le sens vertical un rapport longueur-largeur de 2 à 1 de 30 préférence. 5.- Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 3X1 2 et 3, dans lequel le dispositif de pression agit/centre de la plaque de centrage. 6.- Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 35 2 à 4, dans lequel le dispositif de pression agit sur la plaque de centrage au moins en deux points le long d'un axe central vertical. 7.- Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 2 à 6, dans lequel le dispositif de pression est réalisé sous 72 15650 -8- 2135243 forme de vérin hydropneumatique qui prend appui par des articulations à rotule aussi bien sur le carter que sur la plaque de centrage. 80- Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 5 2 à 6, dans lequel le dispositif de pression est réalisé sous forme de corps élastique, par exemple sous forme de ressort hélicoïdal en acier plat, sous forme d'une groupe de ressorts Belleville, en un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc, tel que du polyuréthane à cellules mixtes, ou sous forme de cylin-10 dre creux rempli de caoutchouc. 9.- Dispositif de sécurité selon la revendication 8, dans lequel le corps élastique prend appui contre une vis de réglage sur le carter ou sur la plaque de centrage. 10.- Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 15 2 à 9» dans lequel le carter comporte un nombre de butées réglables correspondant au nombre des angles de la plaque de centrage.