Brevet FR2220176A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne des dispositifs inverseurs pour groupes hacheurs-chargeurs de machines à faucher, hacher et charger le fourrage. Elle s'applique également aux machines automotrices et aux machines tractées. Les machines à faucher, hacher et charger le fourrage comportent une unité de coupe qui fauche le fourrage et un système d'alimentation qui présente le fourrage fauché à un tambour hacheur ; en réglant convenablement la vitesse d'alimentation, on règle la longueur de hachage. Le système d'alimentation est constitué par une série de rouleaux qui transportent le fourrage récolté jusqu'au tambour. En cours de travail, il peut se produire une surcharg$u groupe d'alimentation ou que des plantes arrivent dans une mauvaise position, de sorte que le groupe tend à se bloquer.Pour pouvoir libérer rapidement le groupe d'alimentation, des machines connues de ce type sont équipées d'un dispositif inverseur, c'est-à-dire d'un dispositif qui, sur commande, fait tourner le groupe d'alimentation en sens contraire, ce qui provoque l'expulsion des matières qui ont provoqué le blocage. Dans ces machines, la présence du dispositif inverseur implique l'emploi de roues dentées aptes à s' engrener les unes avec les autres ou-de pignons déplaçables sur des arbres cannelés, c'est-à-dire de constructions compliquées et coûteuses. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif inverseur du type précité, qui soit à la fois très simple et très robuste et qui entre rapidement en action lorsqu'il est actionné. A cet effet, dans une machine à faucher, hacher et charger le fourrage comportant un dispositif inverseur selon l'invention, le système d'alimentation est entraîné par un mécanisme de transmission réversible comportant un premier arbre monte à l'extrémité d'un bras pivotant sur un axe colncidant avec celui d'un second arbre relié cinématiquement au premier, lequel porte une première poulie reliée par une courroie de transmission à une seconde poulie calée sur un arbre moteur par lequel le mouvement arrive au mécanisme de transmission, le bras pivotant étant maintenu dans une première position, éloignée de arbre moteur, par des moyens élastiques de rappel qui maintiennent tendue la courroie de transmission dans des conditions normales de fonctionnement, et des moyens de commande étant prévus pour faire quitter au bras pivotant sa première position et le rapprocher de l'arbre moteur afin de détendre la courroie et de faire engrener une première roue dentée portée par le premier arbre avec une seconde roue dentée portée par l'arbre moteur, ce qui a pour effet d'inverser le sens de rotation du premier arbre et du mouvement transmis au systéme d'alimentation. Le dispositif inverseur selon l'invention présente par rapport aux dispositifs connus l'avantage de pouvoir intervenir rapidement tout en ne soumettant l'unité de coupe et le système d'alimentation à aucun choc susceptible de les détériorer. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, a titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif Figure 1 est une vue de c8té, en élévation et partiellement en coupe, d'une machine automotrice à récolter le fourrage, munie d'un dispositif inverseur selon l'invention Figure 2 est une vue similaire à figure 1, mais agrandie et illustrant la transmission du mouvement depuis le moteur de la machine jusqu'au groupe hacheur Figure 3 est une vue en perspective du mécanisme de transmission de figure 2, montrant en particulier le dispositif inverseur Figure 4 est une vue en coupe axiale d'une partie du mécanisme de transmission de figure 2, la position relative des éléments ayant été moaifiée par rapport à la position réelle visible à la figure 3 pour la clarté du dessini Figure 5 est une vue de face d'un des éléments du dispositif inverseur Figures 6 et 7 sont deux vues de coté représentant des éléments du dispositif inverseur dans deux positions de travail différentes. Comme on peut le voir à la figure 1, la machine à récolter le fourrage comprend un groupe automoteur 1 et un groupe hacheurchargeur 2, qui est indépendant du groupe automoteur et est fixé au châssis au moyen d'une paire de bras supérieurs pivotants 4 et d'une paire de bras inférieurs pivotants 2. La position des bras supérieurs 4 est commandée par une paire de vérins hydrauliques 5 portés par l'essieu avant 6 de la partie automotrice de la machine. A l'avant du groupe hacheur-Chargeur 2 se trouve un dispositifde coupe 3, qui est interchangeable avec des dispositifs similaires suivant ne type de fourrage à faucher. Les vérins hydrauliques 5 permettent de relier le groupe hacheur-chargeur au châssis automoteur et de l'en séparer, et ils commandent la hauteur du dispositif de coupe f au-dessus-du sol pendant le fauchage. Comme on peut le voir a la figure 2, sur l'arbre & sortie du moteur-8 du groupe automoteur 1 est calee une poulie 9, qui est reliée par une courroie de transmission~10 à une seconde poulie 11, dont le mouvement est transmis par un arbre télescopique 12 et des joints de cardan 12a et 12b à une troisième poulie 13 reliée par une courroie de transmission 14 à une quatrième poulie 15, solidaire en rotation de l'arbre d'un ventilateur logé dans un carter 16. La poulie 13 entraîne aussi en rotation un~arbre longitudinal 17 qui, par l'intermédiaire d'un coufie de pignons coniques 18, entraîne une poulie 19, dont l'axe est orienté transversalement à celui de l'arbre 17, et qui est reliée par une courroie de transmission 20 a une poulie 21 calée à une extrémité d'un arbre 22 sur lequel est monté le tambour hacheur Cnon représenté-de la machine. Comme le montrent les figures 3 et 4 la poulie 21 calée sur l'arbre aL du tambour hacheur présente sur une de ses faces une saillie 24 dans laquelle est formée une gorge et qui consti- tue ainsi une poulie de plus petit diamètre reliée par une courroie trapézoidale à une-pouli-e 26 calée sur un premier arbre de transmission 27 ; celui-ci est monté à l'extrémité libre d'un bras 28 qui pivote, par son autre extrémité, sur un support 29, sur lequel est monté un second arbre de transmission 30. L'axe de pivotement du bras 28 coïncide avec-l'axe de rotation du second arbre de transmission 30, sur lequel est calée une première roue dentée 31, reliée par une chaîne sans fin 32 à une seconde roue dentée 33 calée sur le premier arbre de transmission 7 ; les deux roues et la chalne transmettent donc le mouvement entre les deux arbres de-transmission. L'arbre 30 est aussi relié cinématiquement à une série de rouleaux d'alimentation o3 du groupe hacheur-chargeur figure 2 > ; cette liaison est assurée par une chaîne 35 et une roue dentée 34, qui peuvent etre facilement remplacées si l'on désire modifier le rapport de transmission. sur le second arbre de transmission 30 est également calée une troisième roue dentée 36 sur laquelle passe une chaîne 37 qui transmet le mouvement au dispositif de coupe 3. Sur l'arbre ic du tambour hacheur est calé un petit pignon 38, pris en sandwich entre deux disques parallèles 39 repousses axialement en direction du pignon 38 par des ressorts 40 comprimés entre des disques supports 41. Les disques 39 agissent comme un sychroniseur pour une roue dentée de grand diamètre 4;, qui est montée sur le moyeu de la poulie 26 calée sur l'arbre 27 et peut tourner librement d'un certain angle sur le dit moyeu. Un ressort de torsion 43 sollicite la roue 42 en direction d'une extrémité de sa course de rotation libre sur le moyeu de la poulie et également dans le sens de l'axe de ce moyeu de façon à amener en contact une butée 44, portée par la roue 42 et munie d'un tampon élastique, avec une saillie 45 portee par la poulie 26 et placée de manière à limiter à un angle de 3000 environ la course de rotation libre de la roue 42 relativement a la poulie 26. Comme le montrent les figures 4 et ),la roue dentée 42 porte aussi un contact 47 à l'extrémité d'une lame de ressort 48 montée sur un support en équerre 49 îui-meme fixé sur un flanc de la roue 42. Ce contact 47 coopère avec un contact fixe 46 de forme annulaire, porté par le bras pivotant 28 qui supporte le premier arbre de transmission 27. La lame de ressort 48 est tarée de façon qu'au dessus d'une vitesse déterminée le contact mobile 47 soit écarté du contact fixe 46par la force centrifuge ; une butée 50 limite la flexion du ressort 48.Si la vitesse tend à diminuer, par exemple à cause d'un début de blocage du système d'alimentation, la force centrifuge diminue et le contact mobile 47 est ramené par la lame de ressort 48 contre le contact annulaire 46 et ferme un circuit (non représenté) d'un dispositif d'alarme qui est mis sous tension par d'autres micro-contacts places sur la machine, de sorte que le rapprochement des deux contacts 46 et 47 ne produit un signal d'alarme que lorsque le dispositif de coupe est en position de travail et en mouvement. Le bras 28 est maintenu écarté de l'arbre 22 du tambour hacheur par une paire de ressorts 51 agissant en traction (fig.3) accrochés à une partie en saillie 52 à l'extrémité supérieure du bras ; ceci a pour effet de maintenir tendue la courroie 25. Sur le bras pivotant 28 est monté amovible, sur un axe 5, un embiellage constitué par une chape 54 et une tige 55 maintenue en place par des ressorts antagonistes 56, 57 (figure 3). La tige 55 est fourchée à son autre extrémité et elle est articulée, au moyen d'un axe amovible 58, à une paire de bielletteSY dont les extrémités supérieures pivotent sur un axe 60 porté par un support 61 soudé sur la face inférieure de l'essieu avant 6 de la machine. Sur l'axe 58 qui relie la tige 55 aux biellettes 5? pivotent aussi deux plaquettes 62 entre lesquelles s'étend transversalement une cheville d'arrêt 64 et auxquelles est attachée l'extrémité d'un-câble flexible de commande 63. Comme le montre la figure 6, dans des conditions de travail normales, les ressorts 51 maintiennent le bras pivotant 28 écarté de l'arbre 22 du tambour hacheur, de sorte que la courroie 25, qui relie la poulie 24 calée sur l'arbre 2 du tambour à la poulie 26 calée sur le premier arbre de transmission 27, est maintenue suffisamment tendue pour que le mouvement soit transmis de l'arbre 22 au premier arbre de transmission 27. De cet arbre 2/ le mouvement est transmis au second arbre de transmission 16 et, par conséquent, aux rouleaux d'alimentation 23.S'il est nécessaire d'actionner les vérins hydrauliques (figure 1) pour relever le groupe hacheur-chargeur, il n'y aura pas de changement dans la position relative des éléments de la transmission, étant donné que les ressorts z maintiennent la tension de la courroie 25 en l'absence de toute tension sur la tige 55 par déplacement du cable 63. tors d'un début de blocage dans le système d'alimentation, quand le contact-47 vient toucher le contact 46 pour fermer le circuit d'alarme, le câble de commande flexible 63 est alors tire (soit automatiquement, soit manuellement) dans le sens de la flèche dessinée à la figure 7 et il soulève les plaquettes 62 articulées sur la tige 55. La cheville 64 vient alors se placer derrière une saillie 61a du support 61 fixé à l'essieu avant 6. Les vérins hydrauliques 2 sont ensuite déployés (soit automatiquement sous le contrôle du circuit d'alarme, soit manuellement) pour relever le groupie hacheur-chargeur 2. La tige 55 est retenue par la cheville 64 et cela provoque le pivotement du bras 28 dans le sens des aiguilles d'une montre (aux figures 6 et 7) contre la force des ressorts 51. Le premier arbre de transmission 27 est rapproché de l'arbre aL du tambour hacheur, ce qui donne du mou à la courroie a5. Cette dernière ne transmet plus le mouvement entre les poulies 24 et 26, mais elle reste engagee dans les'gorgets de ces dernières par n'importe quels moyens appropriés (non représentés).Les vérins 5 continuent de se déployer et la roue 42 s'engage entre les plaques de synchronisation 39 ; ces dernières provuquent tout d'abord l'arrêt de la roue 42, puis commencent à la faire tourner en sens inverse et la dite roue s'engrène alors éventuellement avec la roue 98 calée sur l'arbre 22 du tambour, de sorte que le sens de la transmission du mouvement entre les deux arbres 27 et 30 est inversée. De ce fait, les rouleaux 23 du système d'alimentation tournent en sens inverse. La coopération entre la roue dentée 42 et les disques de synchronisation 39 assure une inversion progressive du mouvement sans grincement des pignons ni chocs suceptibles de détériorer les organes de transmission. En outre, étant donné que la courroie de transmission principale est maintenue tendue par de simples ressorts, ceux-ci peuvent être tarés de telle façon que la courraie glisse dès que l'effort exercé sur les organes de transmission dépasse une valeur déterminée et cet agencement constitue un limiteur de couple efficace qui empêche toute détérioration du mécanisme de transmission, par exemple, dans le cas d'un coIncement dés rouleaux d'alimentation 23. REVENDICATIONS :. - 3;achine à faucher, hacher et charger le fourrage, du type e celles comportant un dispositif de coupe, un tambour hacheur et un système d'alimentation pour amener au tambour le fourrage qui vient d'être fauché par le dispositif de coupe, le dit système d'alimentatIon étant réversible pour pouvoir le dégager en cas de blocage, caractérisée en ce que le système d'alimentation est entraîne en rotation par un mécanisme de transmission réversible, comportant un premier arbre monté à l'extrémité du bras pivotant sur un axe qui coincide av-ec l'axe d'un second arbre relié-cînématiquement au premier, lequel porte une première poulie reliée par une courroie de transmission à une seconde poulie calée sur un arbre moteur par lequel. le mouvement arrive au mécanisme de transmission, le bras pivotant étant maintenu dans une première position, écarte de 11 arbre moteur, par des moyens élastiques de rappel qui maintiennent tendue la courroie de transmission dans des conditions normales de fonctionnement, et des moyens de commande etant prévus pour faire quitter au bras pivotant sa première position et le rapprocher de 1' arbre- moteur afin de detendre la courroie et de faire engrener une premiereroue dentée portée par le premier arbre avec une seconaecrouedeatée portée par l'arbre moteur, ce qui a pour effet inverser le sens de rotatIon du premier arbre et du mouvement transmis au système d'alimentation. L Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de commande du bras pivotant comprennent une bielle montée entre le bras et l'essieu avant de la machine et déplaçable entre une position de repos etune position de travail, et des moyens pour relever le groupe hacheur -chargeur de façon que lorsque la-bielle- se trouve exposition ne travail le relevement du groupe hacheur-chargeùr fait pivoter le bras pour inverser le sens du mouvement transmis au système d'alimentation, tandis que le relèvement du dit groupe ne provoque aucune inversion lorsque la bielle est en. position de repos. j. - tachine selon la revedication 1, caractérisée en ce que la première roue dentée portée par le premier arbre est munie d'un contact électrique porté par des- moyehs élastiques qui le sollicitent en direction d'un contact fixe annulaire, contre lequel il vient s'appliquer dès que la vitesse de rotation de la dite roue dentée tombe au-dessus d'une valeur prédéterminee, fermant ainsi ui/circuit d'alimentation d'un signal d'alarme et/ou de commande de l'inversion du mouvement transmis au système d'alimentation. + - achine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la premiere roue dentée peut tourner librement d'un certain angle sur le moyeu de la première poulie calee sur le premier arbre de transmission et est soîlcitée par des moyens élastiques vers un des points extrêmes de sa course de façon à réalisér un accouplement élastique lorsque la première roue vient s'engrener avec la seconde pour inverser le sens du mouvement transmis au système d'alimentation. 5. - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première roue porte une saillie latérale munie d'un tampon élastique qui vient en contact avec une saillie latérale de la première poulie, lorsque le sens du mouvement est inversé, les moyens élastiques agissant entre la première roue et la première poulie étant constitués par un ressort de torsion. 6. - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la seconde roue dentée portée par l'arbre moteur est prise en sandwich entre deux disques de synchronisation sollicités axialement par des moyens élastiques en direction de la seconde roue dentée.