Brevet FR2190334A1 — publié le 19740201

La présente invention concerne une machine agricole comportant un châssis d éléments multiples qui permet d'accroitre la largeur efficace de ladite machine et l'aire qu'elle est susceptible de couvrir et de travailler. Il est bien connu d'utiliser pour les machines agricoles plusieurs élé- ments de châssis juxtaposés côte à côte en vue d'agrandir la surface de travail de la machine et de rendre celle-ci plus efficace. Le brevet américain No. 3 186 494 délivré le ler Juin 1965 au nom de William W. JACKSON décrit ainsi une machine presentant un châssis composé d'éléments latéraux ou secondaires rattachés à un élément central ou principal de manière à pouvoir pivoter vers le haut à la façon d'ailes repliables autorisant le transport de ladite machine. Bien que cet agencement de la machine en simplifie beaucoup le déplacement -la machine serait sinon difficilement transportable en raison de son fort encombrement en largeur-,il exclut principalement la souplesse et l'indepen- dance des mouvements susceptibles d'intervenir entre les différentes éléments de ladite machine, cette souplesse et cette indépendance étant nécessaires pour l'adaptation de la machine au profil du terrain, l'équilibrage correct de ses masses et la commande de l'enfoncement de ses dispositifs de travail du sol. L'invention vise à creer une machine agricole qui présente des éléments latéraux agences à la maniere d'ailes repliables vers le haut pour le transport de ladite machine > qui offre également la souplesse et l'indépendance voulues dans les mouvements affectant les éléments adjacents du châssis en vue d'epouser convenablement le profil du sol et qui est dotée d'un bon équilibrage des poids et d'une commande d'enfoncement des instruments de travail. La machine agricole selon l'invention comporte un élément central et au moins une aile ou élément latéral, l'élément central et l'élément latéral étant tous deux montés sur roues et portant tous deux les dispositifs voulus de travail du sol. L'élément latéral est rattaché à l'élément central par une articulation universelle de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal qui s'étend transversalement à la direction de déplacement de la machine et aussi autour d'un axe horizontal qui s'étend essentiellement dans ladite direction de déplacement. Dans un mode de réalisation prefere, l'attache de l'élément latéral à l'élément central est effectuée par une articulation universelle disposée au centre entre ces deux éléments et par deux dispositifs à galets et glissière incurvée prévus respectivement en avant et en arrière de l'articulation universelle entre les deux élements. Les glissières incurves ont une courbure déterminée par leur distance radiale à l'articulation universelle, de sorte que l'élément latéral est guidé avec douceur dans son pivotement autour de l'axe transversal.L'axe de rotation des galets coincide en outre avec l'axe de pivotement de l'articulation universelle qui est parallèle a la direction de marche de la machine, cette coïncidence permettant à l'élément latéral d'être levé par pivotement autour dudit axe pour occuper une position qui diminue le gabarit de transport de la machine. Il ressort de ce qui précède que la fixation conforme à llinvention de plusieurs éléments de châssis offre une parfaite souplesse dans l'adaptation au profil du terrain, le maintien d'un équilibre convenable des masses et la commande de l'enfoncement des instruments aratoires, tout en conservant comme qualités la largeur importante de la machine permettant de couvrir une surface de terrain maximale et le repliement des éléments latéraux autorisant un transport simplifié de la machine. D'autres buts et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée a titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure I est une vue en plan d'une machine agricole à éléments multi ples mettant en oeuvre l'invention. La figure 2 est une vue en coupe de la machine selon la ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une élévation partielle de la partie arrière de la machine. La figure 4 représente à plus grande échelle et en plan une articulation universelle d'attache entre deux éléments. La figure 5 est une élévation à grande échelle, vue de l'arrière et avec un arrachement partiel d'une liaison a galet et guide entre deux éléments adjacents. La figure 6 est la coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5 de la liaison a galet et guide. La figure 7 représente a grande échelle un dispositif d'assemblage et de mise en tension par câble, contribuant à la traction des éléments latéraux. La figure 8 est une vue en plan agrandie et partielle d'un autre mode d'articulation entre deux éléments, comprenant une barre de torsion. La figure 9 est une vue en coupe agrandie selon la ligne 9-9 de la figure 8. On constate qu'il est représente sur les figures I a 3 une machine agricole Il a éléments multiples comprenant les caracteristiques de l'invention. Ainsi qu'il est bien visible sur la figure 1, la machine agricole Il comporte un élé'ient central principal 12 et deux éléments latéraux 13 qui sont identiques, sont placés symétriquement et sont fixes à l'élément central 12 de part et d'autre de celui-ci. L'élément central 12 comprend un châssis rectangulaire 14 maintenu audessus du sol par une roue directrice 15 etpar deux roues non directrices 16. Comme on l'observe sur la figure 2, les roues non directrices 16 sont montées pivotantes par rapport au châssis 14 par l'intermédiaire d'un levier 17 dont la position angulaire est canmandée par un vérin hydraulique 18 afin de déterminer la garde au sol dudit châssis. La roue directrice 15 pivote autour d'un axe vertical pour commander la direction prise par l'élément central 12 de la machine. Chacune des traverses comprises dans le châssis 14 porte plusieurs instruments aratoires représentés à titre diexemplç par des lames 19 dans ce mode de réalisation. Les lames 19 sont normalement sollicitées vers le bas par un ressort à boudin 20 (figure 2). Un cadre d'attelage 21 est assemblé par des pivots à la traverse antérieure du châssis 14 et présente une tête 22 d'attelage à un tracteur ou a un autre véhicule. Chaque élément latéral 13 comporte un châssis 23 essentiellement rectangulaire, lui aussi maintenu distance du sol par une roue directrice 15 et une roue non directrice 16. Plusieurs lames 19 de travail du sol sont également attachees à intervalles aux differentes traverses. Les éléments latéraux 13 présentent en outre un barreau 24 capable de tourner par rapport au châssis 23 par montage dans des paliers 25, 26. Comme il est représente sur la figure 1, le barreau 24 est disposé horizontalement et s'étend le long de la traverse centrale du châssis 23 pour définir un axe de rotation transversal pour l'élément latéral 13, c'est-à-dire un axe essentiellement perpendiculaire à l'axe de déplacement longitudinal de la machine agricole 11. En se reportant de plus à la figure 4, on constate que l'extrémité du barreau 24 la plus proche de l'élément central 12 porte un support 27 perpendiculaire au reste de la tige et maintenu avec un degré de liberté en rotation par des ouvertures alignées pratiquées dans une fourchette 28 solidaire du châssis 14 de l'élément central 12. La fourchette 28 peut tourner par rapport au support 27 autour d'un axe qui est horizontal et essentiellement parallèle à la direction de déplacement de la machine 11. On comprend ainsi que les divers organes 24-28 de la structure de liaison entre les éléments du châssis constituent une articulation universelle ou un cardan permettant à chaque éiement latéral 13 de pivoter par rapport à l'élément central 12 autour des deux axes précédemment definis. Les figures 2, 5 et 6 montrent plus spécialement une glissière incurvée 31 de guidage, cette glissière étant fixée rigidement aux parties avant et arrière du châssis 23 au voisinage du châssis 14. Le rayon de courbure des glissières incurves 31 dépend de leur distance au barreau 24, clest- -dire à l'axe de rotation transversal déjà cité. On voit sur les vues à grande echelle des figures 5 et 6 que la glissiere incurvée 31 se compose d'une première partie courbe 32 définissant un canal 33 et d'une deuxième partie courbe 34 définissant deux gorges opposées. Des goussets triangulaires 36 résistent à la flexion latérale de chaque glissière 31, flexion qui ferait dévier la glissière de sa position haute normale, perpendiculaire aux châssis 14 et 23 (figure 5). Un porte-galets 37 coopère avec chaque glissière 31 et comporte une piece en T 38 dont la base est boulonnée au châssis 14. La figure 5 fait ressortir la disposition de la pièce en T 38, se dégageant du châssis 14 vers le haut et vers l'extérieur pour pénétrer entre les gorges 35 en vis-à-vis et dans le canal 33. Un orifice ménagé dans la partie extrême de la pièce 38 porte un axe 39 sur chaque extrémité duquel sont places des chapeaux 40 constituant les galets de roulement. Des collerettes 41 retiennent l'axe 39 dans une position centrée par rapport à la pièce 38. Les chapeaux 40 sont dimensionnés pour pouvoir être engagés dans les gorges en vis-à-vis 35 et pour coopérer avec elles. Bien que les dispositifs récrits a galets et glissière soient équidistants de l'articulation universelle dans le présent exemple de réalisation, il est évident que leurs distances à cette articulation peuvent être différentes pour autant que le rayon de courbure de chaque glissière 31 soit alors convenableblement adapté. De plus, quoique l'axe de rotation de l'axe 39 passe par l'articulation universelle dans le présent exemple, les pieces 38 peuvent être élevées ou abaissées le long du rayon de courbure approprié, pour produire des pivotements differencies des éléments latéraux 13 par rapport a l'élément central 12.Cette configuration peut également être utilisée pour creer un couple entreles elementssde la machine lorsque l'un de ses éléments est tiré par l'autre. Ce couple peut avantageusement servir à aider au transfert du poids et de l'effort de traînée d'un élément latéral à l'élément central et de celui-ci a la tête d'attelage et au tracteur, où ces forces peuvent être utilisées pour améliorer la traction. Les figures I et 7 montrent, d'autre part, un dispositif de mise en tension à câble 42 permettant aux éléments lateraux 13 de la machine de résister aux efforts de traînée en cours de fonctionnement et permettant d'éviter ainsi le coincement de l'articulation universelle et des dispositifs à galets et glissière. Chaque dispositif de tension 42 comprend un câble 43 dont l'extrémité antérieure est attachée à une oreille 44 sur le côte du cadre d'attelage 21. Le dispositif 42 comporte un volet 45 dans lequel est ménagée une encoche incurvée 46. Une chape 47 est liée au volet 45 par l'intermédiaire d'un ergot 48 engagé dans l'encoche 46. La chape 47 est fixee à l'extrémité postérieure du cable de tension 43 par un puissant ressort hélicoïdal 49. Cette structure du dispositif de tension 42 (figure 2) contribue non seulement a la traction des éléments latéraux 13 par l'élément central 12, mais s'oppose encore aux efforts habituels tendant en fonctionnement à enfoncer la roue directrice avant 15 dans le sol. On se rend compte que l'ergot 48 et la chape 47 se positionnent automatiquement dans l'encoche 46 et par rapport a la traverse 23 lorsque les éléments latéraux 13 suivent le profil du sol. Au cours du fonctionnement de la machine, alors que celle-ci occupe la position indiquée sur la figure I, la tête d'attelage 22 est accouplee au tracteur ou a un autre véhicule avant que ne commence le travail du sol. La largeur de la machine 11, qui est importante à cause de ses éléments de châssis multiples, permet de travailler une aire accrue en un seul passage et réduit donc le temps necessaire pour accomplir une tâche spécifique sur un terrain de surface donnee. Lorsque la machine 11 avance sur le sol, l'é- lément central 12 et les éléments latéraux 13 suivent chacun le profil du terrain sur la zone qui leur est assignée d'une manière essentiellement indépendante par rapport aux autres éléments. Ainsi et bien que le sol soit irrégulier, les éléments lateraux en épousent la forme du fait de leur pivotement autour des axes de rotation parallèle et transversal de l'articu- lation universelle.Le mouvement des éléments autour de l'axe transversal est progressif et contrôlé par les glissières 31 et les porte-galets 37, lesquels limitent aussi le déplacement latéral des éléments latéraux 13 par rapport à l'élément central 12. Le dispositif de tension 42 conserve l'alignement des éléments 12 et 13, empêche le coincement de l'articulation universelle et des dispositifs a glissière et galets et soulève les éléments latéraux 13 pour s'opposer aux efforts d'enfoncement provenant des roues directrices 15.La machine 11 travaille donc uniformément sur l'ensemble de sa très forte envergure du fait que l'équilibre de poids entre les élé- ments qui la composent est maintenu convenablement et du fait que 1 'enfon- cement des lames 19 de labourage ou de tous autres instruments aratoires est contrôlé en permanence. Pour autoriser le transport de la machine, chaque élément latéral 13 est replié comme une aile vers le haut et vers l'intérieur depuis sa position de contact avec le sol autour de l'axe de rotation parallèle passant par le support transversal 27 du barreau 24 et par les axes 39 des porte-galets 37. Dans la position repliée des éléments latéraux 13, représentée par des tirets sur la figure 3, la largeur réelle de la machine 11 diminue et lui permet d'être transportée facilement vers un autre terrain d'utilisation. Après pivotement vers le haut, l'extrémité supérieure des glissieres incurvées 31 s'applique sur le châssis 14 de l'élément central 12 et maintient les elé- ments lateraux 13 en position haute repliée. Des câbles ou d'autres moyens de retenue peuvent être employés pour garder les éléments latéraux 13 en position repliee si cela est nécessaire. Les figures 8 et 9 représentent une autre structure d'articulation rattachant un élément latéral 13 à l'élément 12. Les pièces identiques à celles du mode de réalisation des autres figures sont affectees des mêmes références. La variante des figures 8 et 9 comprend un dispositif à barre de torsion attaché a la fourchette 28 de manière à assurer la fonction équivalente à celle d'une articulation universelle ou d'un cardan. Ce dispositif comporte un organe tubulaire 51 susceptible de tourner dans des paliers 25, 26. L'organe tubulaire 51 s'étend comme le barreau 24 le long de la traverse centrale du châssis 23 pour déterminer l'axe de rotation transversal pour l'élément la téral 13 de la machine. L'extrémité de l'organe tubulaire 51 la plus proche de l'élément central 12 porte un support transversal 52 monté dans les orifices alignés de la fourchette 28 de façon à permettre un pivotement autour d'un axe essentiellement parallèle a la direction dravance de la machine. La variante représentée comporte de plus une barre de torsion 53 plus longue que l'organe tubulaire 51 et contenue dans celui-ci sur la plus grande partie de sa longueur. L'extrémité de la barre de torsion 53 la plus proche du support transversal 52 offre un diamètre plus grand, adapté essentiellement au diamètre intérieur de l'organe tubulaire 51. Un orifice s'étend transversalement dans cette partie à grand diamètre et est situé en regard de passages alignés prevus dans les côtés de l'organe tubulaire 51 pour recevoir une goupille 54 qui fixe a cet endroit l'organe tubulaire 51 à la barre de torsion 53. L'extrémité opposée de la barre de torsion 53 comprend un élément d'engrènement 55 et se prolonge de manière a tourillonner dans un palier 56. Un collier 57 dont le diamètre intérieur est legerement plus grand que le diamètre extérieur de l'organe tubulaire 51 engrène sur l'élément 55. Une partie du collier 57 est engagée et centrée sur l'extrémité del'organe tubulaire 51. Un levier 58 solidaire du collier 57 s'étend radialement à partir de celui-ci vers l'extérieur. L'extrémité du levier 58 est reliee par un pivot à la tige du piston d'un vérin hydraulique 59, ainsi susceptible de déplacer ledit levier. Le cylindre du vérin hydraulique 59 est monté sur un flasque 60 qui s'étend vers le bas à partir du châssis 23. Les conduites de commande hydraulique qui aboutissent au verin et en sont issues ne sont pas representees.Il est cependant évident que la commande du vérin hydraulique 59 détermine la position du levier 58 déterminant à son tour a valeur du couple in fligé à la barre de torsion 53. On constate en outre que ce dispositif, en faisant varier le couple de torsion subi par la barre, commande la liaison entre les éléments latéraux 13, l'élément central 12 et le tracteur ou un autre véhicule d'entraînement. En d'autres termes, les efforts tendant normalement à enfoncer l'extrémité avant de l'élément latéral 13 (par suite du déplacement des instruments aratoires dans le sol) peuvent être transmis en partie par la barre de torsion 53 à l'élément central 12 et de celui-ci à la tête d'attelage. Il en résulte une plus grande capacité de traction pour le tracteur et la possibilité de s'opposer aux efforts de traînée qui se manifestent sur les éléments latéraux de la machine. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réa- lisation décrits et représentés. Elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de liaison entre deux ensembles appeles a se déplacer ensemble sur une surface irrégulière et définissant ensemble un axe longitudinal, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'attache universel monté et disposé pour permettre au deuxième ensemble mobile de pivoter par rapport au premier ensemble mobile autour de l'axe longitudinal et autour d'un axe transversal a l'axe longitudinal, des grossières incurvées montées sur l'un des deux ensembles mobiles en deux points situés de part et d'autre de l'axe longitudinal et à distance de celui-ci, la courbure de chaque glissière incurvée étant déterminée par sa distance radiale au moyen d'attache universel,et un organe guidé associé à chaque -glissière, monté sur l'autre ensemble mobile et constitué de manière a coopérer par contact avec la glissière associée. 2.- Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque organe guidé comprend un galet. 3.- Dispositif de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe de rotation de chaque galet coïncide avec l'axe transversal. 4.- Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérise en ce que les deux points de montage des glissières sont équidistants de l'axe longitudinal. 5.- Machine agricole susceptible d'être remorquée, caractérisée en ce qu'elle comprend a) un châssis composé d'un premier élément monté sur roues et d'au moins un deuxième élément monté également sur roues, ces éléments de châssis étant assemblés pour pouvoir avancer côte à côte et comportant chacun des moyens susceptibles de travailler le sol alors que la machine est remorquée b) des moyens de liaison du deuxième élément avec le premier élément, lesquels moyens de liaison permettent un pivotement essentiellement indépendant de chaque élément par rapport à l'autre autour d'un axe sensiblement horizontal et transversal a la direction de denlacement de la machine et un pivotement de chaque élément par rapport a l'autre vers le haut et vers le bas autour d'un axe sensiblement horizontal et au moins approximativement parallèle à ladite direction de déplacement. 6.- Machine agricole selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'axe transversal est prévu essentiellement a mi-distance entre la partie avant et la partie arrière des éléments du châssis. 7.- :machine agricole selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que les moyens de liaison entre les éléments d'! chassis comprennent un moyen d'attache universel disposé en un point intermédiaire entre les parties avant et arrière des éléments et constitué de façon à permettre au deuxième élément de pivoter autour de l'axe transversal et de l'axe au moins approximativement parallèle, et des moyens de guidage placés à distance du moyen d'attache universel et permettant de guider le pivotement du deuxieme élément par rapport au premier élément autour de l'axe transversal. 8.- Machine agricole selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de guidage comprennent un dispositif à galets et glissière. 9.- Machine agricole selon la revendication 7,caractérisée en ce que les moyens de guidage comprennent des glissieres incurvées montées sur l'un des deux éléments du châssis en des points situes à distance du moyen d'attache universel et respectivement à l'avant et à l'arrière de ce moyen d'attache, la courbure de chaque glissière incurvée étant déterminée par sa distance radiale au moyen d'attache, et un organe guidé associé à chaque glissière, monté sur l'autre élément du châssis et constitué de manière à coopérer par contact avec cette glissière. 10.- Machine agricole selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'organe guidé comprend un galet. 11.- Machine agricole selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'axe de rotation de chaque galet coincide avec l'axe de pivotement au moins approximativement parallèle à la direction de déplacement. 12.- Machine agricole selon l'une quelconque des revendications ? à 11, caractérisée en ce que le moyen d'attache universel comporte une barre montée horizontalement sur l'un des deux éléments du châssis pour pouvoir tourner autour de l'axe transversal de pivotement, cette barre présentant une extrémité atteignant un point proche de l'autre élément du châssis, et une pièce de liaison avec la barre, cette pièce étant solidaire de l'autre élément du châssis et reliée a pivotement avec la barre pour pouvoir pivoter autour de l'axe, au moins approximativement parallèle, de pivotement. 13.- Machine agricole selon la revendication 12, caractérisée en ce que la pièce de liaison avec la barre se présente sous forme de fourchette et en ce que la barre comprend un support transversal porté par la fourchette. 14.- Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mise en tension relié à une partie antérieure du deuxième élément du châssis et susceptible d'être relié a un point de traction situé en avant de ladite partie pour résister aux efforts de traînée agissant sur le deuxième eléent, 15.- machine agricole selon la revendication 14, caractérisée en ce que le dispositif de mise en tension comprend un câble de traction dont 1 textrémité avant est attachée au point de traction, un organe d'attache du câble s'étendant vers le bas et vers l'avant à partir du deuxième élément du châssis et etant articulé à cet élément pour s'orienter automatiquement, le câble de traction étant relié audit organe d'attache. 16.- Machine agricole selon Ta revendication 15, caractérisée en ce que l'organe d'attache du câble comporte un volet dans lequel est pratiquée une encoche incurvée, le câble étant relié au volet par un ergot logé dans l'encoche et prévu pour s'y déplacer selon les mouvements subis. 17.- Machine agricole selon la revendication 16, caractérisée en ce que le câble de traction est relié au volet par l'intermédiaire d'un ressort hélicoidal. 18.- Machine agricole susceptible d'être remorqué, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis composé d'un element central et de deux éléments latéraux disposés de part et d'autre de l'élément central, les éléments du châssis étant montés sur roues et assemblés pour avancer cote à côte et comportant chacun des moyens susceptibles de travailler le sol alors que la machine est remorquée, chaque élément latéral du châssis étant relié a I'élement central par un moyen d'attache universel monté sur l'élément central en un point latéral intermédiaire entre ses parties avant et arrière et constitué de façon à permettre à l'élément latéral de pivoter autour d'un premier axe horizontal au moins approximativement parallèle a la direction de déplacement de la machine et autour d'un deuxième axe horizontal s'étendant transversalement à ladite direction de déplacement, des glissières incurvées montées en un point avant et en un point arrière de l'un des éléments central et latéraux, chaque glissière présentant une courbure déterminée par sa distance radiale au moyen d'attache universel, et un galet associe à chaque glissière et monte sur l'autre des éléments central et lateraux, chaque galet étant constitué et disposé de façon a coopérer par roulement avec la glissière associée. 19.- Machine agricole susceptible d'être remorquée, caractérisée en ce qu'elle comprend un châssis composé d'un premier élément monté sur roues et d'un deuxième élément monté sur roues, les deux éléments du châssis étant assemblés pour avancer côte à côte et comprenant chacun des moyens susceptibles de travailler le sol alors que la machine est remorquée, des moyens de liaison du deuxième élément avec le premier élement, lesquels moyens permettent une rotation autour d'un axe sensiblement horizontal et transversal à la direction d'avance de la machine et des moyens de torsion produisant un effort de torsion autour dudit axe-transversal entre les deux éléments du châssis. 20.- Machine agricole selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens de liaison sont constitués et disposés pour permettre au deuxième élément du châssis de pivoter encore par rapport au premier élément autour d'un axe sensiblement horizontal et essentiellement parallèle a la direction de déplacement de la machine. 21.- Machine agricole selon la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que le moyen de torsion comporte une tarre de torsion disposée selon 1 1axe transversal et fixée a une extrémité l'un des éléments du châssis de manière que cette extrémité soit immobilisée en rotation par rapport a cet élément et un moyen de précontrainte monté sur l'autre élément du châssis et relié a la barre de torsion pour exercer sur elle un couple de torsion. 22.- !9achine agricole selon la revendication 21, caractérisée en ce que le moyen de précontrainte est réglable par construction pour exercer un couple de torsion variable sur la barre de torsion. 23.- Machine agricole selon la revendication 22, caractérisée en ce que le moyen de précontrainte comporte un levier fixé a la barre de torsion et s'étendant depuis celle-ci radialement vers l'extérieur et un vérin hydraulique interposé entre le levier et l'autre elément du châssis.