Brevet FR2447667A1 — publié le 19800829

La présente invention, concernant le travail de la terre, est plus spécifiquement relative à un dis- positif hydraulique de pivotement de retournement pour charrue dite Brabant ou réversible, comprenant un cylindre hydraulique à double effet, un conduit amenée, un conduit de retour et un dispositif de commande pour la liaison simultanée dtune chambre du cylindre avec le conduit d'amenée ou le conduit de retour et de 11 autre chambre du cylindre, respectivement avec le conduit de retour ou le conduit d'amenée. Le pivotement de retournement des charrues au moyen de cylindres ou vérins hydrauliques à double effet présente l'avantage que le dispositif mécanique peut être assez simplexe Il suffit à cet effet d'un cylindre hydraulique qui soit articulé d'une part au cassis avant de la charrue et d'autre part à un bras de levier lié solidairement à la partie tournante de la charrue De façon générale, le dispositif est constitué de manière que pendant la première phase de pivotement, dans laquelle la charrue doit être tournée d'environ 900, la tige de piston rentre dans le cylindre, et que, pendant la deuxième phase, dans laquelle la charrue doit être encore tournée de 900, la tige du piston sorte du cy linaire, Une difficulté est constituée par le passage de la première phase de rotation à la deuxième A ce stade l'alimentation en fluide sons pression doit Etre modifiée. On a imaginé différents dispositifs de pivotement au moyen desquels la commutation du courant de fluide sous pression est automatiquement obtenue lors du passage de la première phase de pivotement à la deuxième. Dans un dispositif connu (brevet allemand N 22.59867), on utilise un ergot lié solidairement à la partie tournante de la charrue, qui actionne un coulisseau de commande dans la région du point mort haut du cylindre hydraulique, ce coulisseau produisant la commutation. Avec un tel dispositif, il peut malheureusement arriver que le dispositif d'actionnement du du coulisseau de commande, découvert, soit endommagé. Egalement, en cas de forts encrassements, qui il ne faut naturellement pas exclure avec une charrue, le fonctionnexent régulier peut entre perturbé. On connaît également (modèle d'utilité allemand N0 77.27330), des dispositifs de pivotement dans lesquels un coulis seau de commande produisant ladite commutation est actionné, au voisinage de la position de point mort du piston, par le piston luimême. De la sorte, on évite l'emploi d'organes d'actionnement dégagés. Mais on rencontre cependant des difficultés, dues à ce que le piston n1 exécute que de très petits mouvements au voisinage du point mort haut, cor- respondant à de grands angles de pivotement de la charrue, de sorte qu'en pratique il n'est pas possible de produire la commutation exactement au point mort haut. ;'instant de la commutation dépend également beaucoup des tolérances de fabrication inévitables, relatives à l'écartement des points d'articulation du cylindre.De plus les déformations élastiques de la charrue, résultant du fonctionnement, peuvent modifier Ces doartemeate. On connatt également un dispositif de pivotement hydraulique ( brevet allemand N 26.01.636) avec lequel on utilise pour la commutation au point mort haut, la pression à l'intérieur du cylindre hydraulique à double effet, à savoir la pression existant à l'ex- trémité du cylindre qui est raccordée au conduit d1ali- mentation, laquelle s'exerce quand on atteint la position du point mort supérieur.Normalement, aa voisinage de la position de point mort la pression est plus forte qu'avant d'arriver à ce stade, car à canne de la très faible vitesse du déplacement du piston il n'afflue encore que très peu de fluide hydraulique dans le cylindre, de sorte que les pertes dues à l'écoulement peuvent être négligées et que sensiblement la pleine pression de la source de fluide d'alimentation peut être établie. Il serait risqué qu'une augmentation de pression puisse déJi se produire avant de stapprocher de la position de point mort. Ce risque existe lorsque, ainsi qu'il arrive fréquemment en pratique, la charrue est retournée pendant le virage du tracteur au bout d'un sillon. Quand on traverse des dénivellations du sol, il peut apparaitre des torsions et des forces d'inertie qui font que la pression dans le cylindre de pivotement est tellement accrue que l'actionnement intempestif du dispositif de commande se produit. Ceci a pour conséquence que la charrue est repoussée dans sa position de départ en sens contraire de la direction de pivotement voulue. lors du transport de la charrue, de tels coups de bélier peuvent également se produire, par exemple en passant sur des nids de poules. L'invention a pour objet de fournir un dispositif de pivotement de retournement hydraulique du genre indiqué dans l'introduction, avec lequel la pression caractéristique utilisée pour la commutation du dispositif de commande est indépendante des forces agissant sur le cylindre hydraulique0 Ce résultat est obtenu par l'invention gracie au fait que le dispositif de commande est commandé par la pression de retenue qui stabaisse dans le conduit de retour. la pression de retenue dans le conduit de retour résulte des résistances à l'écoulement existant dans le conduit de retour, et celles-ci dépendent de la vitesse de cet écoulement. Au voisinage de la position de point mort, il n'y a encore que très peu de fluide qui soit poussé, dans le conduit de retour, par unité de temps, et c'est pourquoi également les résistances à l'écoulement ne sont encore que très petites. La pression dans le conduit de retour ne peut Qtre affectée par des coups de bélier dans le conduit d'amenée, c'est-à-dire du cCté du cylindre hydraulique qui est raccordé au conduit d'amenée. L'abaissement sensible ou la disparition complète de la pression de retenue dans le conduit de retour est utilisée, conformément à l'invention, pour produire la commutation.Un tel dispositif de pivotement présente une fiabilité de fonctionnement extrêmement élevée0 le fonctionnement régulier n'est pas non plus plus ou moins dépendant des tolérances de fabrication relatives à l'écartement des points d'articulation du cylindre hydraulique0 La construction d'un dispositif de pivotement selon un aspect de l'invention est assez simple et peu conteuse, car elle n' incorpore exclusivement que des dispositifs hydrauliques; selon cet aspect, elle comprend un espace tampon, pour recevoir du fluide hydraulique, qui est relié au conduit de retour par un conduit incorporant une soupape de retenue et par un autre conduit passant par le dispositif de commande, et qui est limité par une paroi mobile à l'encontre d'une force de rappel et agissant, lors de la chute de la pression de retenue, sur le dispositif de commande, ladite force de rappel pouvant entre surmonte par la pression de retenue et la force de la pression dans le conduit de retour. l'espace tampon qui vient d'Stre mentionné est de préférence constitué par l'espace intérieur d'un cylindre avec piston constituant une paroi mobile sur laquelle agit la force d'un ressort, par exemple hélico- dal. Mais on pourrait aussi employer comme paroi mobile par exemple une membrane. On obtient également une construction simple en utilisant le dispositif de commande pour commander la communication entre lsespace tampon et le conduit de retour0 Néanmoins l'invention comprend également les formes de réalisation dans lesquelles la communication entre l'espace tampon et le conduit de retour serait autrement commandée. Belon un aspect de l'invention, le retour du dispositif de commande est produit par un coup de bélier dans le conduit de retour et à cet effet, par action de la pression dans le conduit de retour, transmise par un conduit de commande au dispositif de commande, ce dernier peut être amené dans une position de départ pour la première phase de pivotement. Ce mode d'actionnement est particulièrement simple, mais n'est pas cependant le seul possibles On pourrait également par exemple ramener à la main le dispositif de commande dans sa position de départ. Avantageusement le dispositif de commande est un coulis seau de commande pouvant coulisser dans le sens axial. Un tel coulisseau peut être déplacé de façon par ticulièrement simple en partant d'une paroi mobile de l'espace tampon, par exemple à l'aide d'une tige de poussée ou de traction. Nais le dispositif de commande pourrait Stre par exemple également une pièce rotative ou Store constitué par plusieurs soupapes qui seraient ouvertes ou fermées en fonction de position de la paroi mobile.Le coulisseau de commande peut entre constitué de façon avantageuse de façon que, dans une première position qu'il prend an cours de la première phase de pivotenent, il relie, par l'intermédiaire d'un premier canal, le conduit d'amenée i une première extrémité du cylindre; par l'intermédiaire d'un deuxième canal, le conduit de retour à la deuxième extrémité du cylindre; par un troisième canal, l'espace tampon au conduit de retour; et aussi de façon que, dans une deuxième position qu'il prend au cours de la deuxième phase de pivotement il relie, par l'intermédiaire d'un quatrième canal, le conduit d'amenée à la deuxième extrémité du cylindre, et par 11 intermédiaire d'un cinquième canal, le conduit de retour à la première extrémité du cylindre, tandis que la communication entre le conduit de retour et l'espace tampon est coupée par le coulisseau de commande, Il peut y avoir un autre conduit de liaison entre l'espace tampon et le conduit de retour, dans lequel une soupape de retenue est incorporée, permettant l'évacuation du fluide hydraulique hors de l'espace tampon, mgme si celui-ci n'est pas relié temporairement au conduit de retour par l'intermédiaire du coulisseau de commande. En prévoyant un étranglement, de préférence réglable, pour augmenter la pression de retenue dans le conduit de retour, on peut choisir une pression de retenue appropriée0 Mais il se produit aussi une pression de retenue sans avoir besoin d'un étranglement particulier, car un tel étranglement n1 est pas absolument nécessaire. Cependant, en utilisant un étranglement, surtout s'il est réglable, on peut acquérir une sécurité supplémentaire pour le fonctionnement fiable du dispositif0 Les agencements, qui sont décrits, sont de préférence réunis pour former un ensemble incluant l'espace tampon et le dispositif de commande, avec un raccordement pour le conduit d'amenée et un raccordement pour le conduit de retour. Cet ensemble structural peut être rattaché directement au cylindre hydraulique à double effet, par exemple comme tête de cylindre.Néanmoins, ledit ensemble structural peut être aussi installé en un autre endroit, par exemple sur le châssis avant de la charrue ou sur le tracteur. le rattaehement au cylindre présente l'avantage qu'il n'y a besoin que de poser deux tuyaux entre le cylindre de pivotement de retournement et le tracteuro L'invention sera mieux expliquée et comprise par la description ci-aprés, donnée à titre non limitatif sur la base d'un exemple de réalisation, avec référence aux dessins sur lesquels - la figure 1 est la vue arrière d'un chDssis avant de charrue comportant un dispositif de pivotement de retournement sous la forme d'un cylindre hydraulique à double effet et - la figure 2 montre schématiquement un dispositif de pivotement de retournement selon ltinventionO le châssis avant de charrue, représenté simplifié sur la figure 1, comporte vers le bas des tétons 2 et 3 prévus pour la jonction aux bras inférieurs d'un dispositif dé relevage à trois points d'un tracteur ainsi que des lunettes 4 pour la fixation du bras supérieur dudit dispositif à trois points0 Dans le châssis avant de charrue 1 repose un arbre solide 5 qui est relié solidairement à la partie de charrue pouvant pivoter.Sur l'arbre 5 se trouve un bras de levier 6, sur lequel est articulé en 7 la tige de piston 8 d'un cylindre ou vérin hydraulique désigné dans l'ensemble par 9. La partie cylindre 10 est articulée en 11 sur le chassie avant de charrue 1. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, le cylindre 9 est à double effet. On peut donc amener le fluide hydraulique aussi bien en-dessous du piston Il dans la chambre 12 qu'au-dessus du piston 11 dans la chambre 13. Dans une première phase de pivotement le fluide sous pression arrive dans la chambre 12, ce qui fait que la tige de piston 8 se rétracte dans le cylindre 10. Dans ce cas le bras de levier 6 se déplace, à partir de la position illustrée sur la figure 1, vers une position pointant vers le haut, Dans cette première phase de pivotement, l'aire de section transversale da piston 11, qui supporte la pression, est égale à la différence des sections transversales da cylindre 10 et de la tige de piston 8. Dans une deuxième phase de pivotement débutant au point mort haut du piston 11, le fluide sous pression est introduit dans la chambre 13 et évacué de la chambre 12. Au cours de cette phase de pivotement le piston 11 est sollicité par le fluide sous pression sur la totalité de sa section transversale, de sorte que la force s'exerçant sur la tige de piston 8 peut être plus grande que pendant la première phase de pivotement. Dans les deux phases de pivotement décrites, le point d'articulation 7 décrit le demi-cercle 14, de sorte qu'à la fin du déplacement de rotation du bras de levier 6, celui-ci pointe vers la gauche, ceci étant vu sur la figure 1. L'invention résout la difficulté de la commutation des courants de fluide hydraulique dans la région du point mort haute Les moyens permettant cette commutation vont être décrits dans ce qui suit en se référant à la figure 2. Les parties constitutives principales du dispositif de commutation sont un coulisseau de commande 14 et un cylindre tampon 15e L'arrivée du fluide hydraulique se fait par un conduit d'amenée 16 et l'évacuation, par un conduit de retour 17. Un piston 19 peut coulisser dans le cylindre tampon 15; sur ce piston agit un ressort hélicoïdal 20 qui tend à le pousser vers la gauche. Le piston 19 peut agir sur une tige 21 permettant de déplacer le coulisseau de commande 14. Au cylindre tampon 15 se raccorde un autre conduit 22 qui va au conduit de retour 17 en passant par le coulisseau de commande 14. Dans la position représentée, le coulisseau de commande 14 relie le conduit de retour 17 à un conduit 23 allant à l'extrémité supérieure du cylindre 9. En outre, le coulisseau de commande relie le conduit 22 à la portion de conduit 22a et de ce fait au conduit de retour 17. Enfin il existe également, dans cette position du coulisseau de commande, une communication entre le conduit d'amenée 16 et un conduit 24 allant à l'extrémité inférieure du cylindre 9. Dans autre position de fonctionnement du coulisseau de commande 14, des canaux de jonction croisés, représentés de façon symbolique et désignés par 25 et 26 interviennent, de sorte que le canal 25 relie le conduit 24 au conduit de retour 17 et le canal 26 relie le conduit d'amenée 16 au conduit 23. Dans cette position la communication entre les conduits 22 et 22a est interrompue. Le coulisseau de commande peut etre déplacé non seulement par la tige 21, mais aussi par l'effet du fluide hydraulique. Cette possibilité d'action est signalée par la ligne 27 en traits interrompus. En cas de pression dans le conduit 27, le coulisseau de commande est poussé dans la position représentée, Dans le conduit 18, on a incorporé une soupape de retenue 28. Celle-ei est orientée de façon à permettre ltécoulement à partir du cylindre tampon 15 vers le conduit de retour 17, mais non en sens inversez Dans le conduit 23, on a incorporé une soupape de retenue 29 qui permet ltécoulement dans le conduit 23 en direction du cylindre 9, mais empêche une évacuation hors du cylindre. Cependant, 1' évacuation peut être aussi permise lorsque la soupape de retenue est poussée, ce qui est possible à laide de la jonction active 30, c'est-à-dire au moyen d'une pression de fluide dérivée du conduit 24. Dans le conduit d'amenée 17, on a incorporé un étranglement 31. Celui-ci est réglable, ce qui est symbolisé par la flèche 32. le dispositif de commutation fonctionne de la manière suivante : la situation représentée est celle de la première phase de pivotement. Au cours de cette phase, le fluide hydraulique soumis à la pression s'écoule, par l'intermédiaire dn conduit d'amenée 16, dans la direction de la flèche 33 en passant par le coulisseau de commande 14 vers le conduit 24 et jusque dans la chambre de cylindre 12, ce qui fait que le piston Il est poussé vers le haut. Le fluide hydraulique eontenu-dans la chambre 13 est chassé par l'intermédiaire du conduit 23 et du coulisseau de commande dans le conduit de retour 17. Ainsi la soupape de retour 29 est ouverte sous l'effet de la pression régnant dans le conduit 24.Le cylindre tampon 15 est relié par le conduit 22 et le coulisseau de commande 14 au conduit de retour 17o Dans le conduit 17 il s'établit, à cause de la résistance des conduits et en particulier également à cause de l'étranglement 31, une pression de retenue qui se propage, par l'intermédiaire du conduit 22, également dans l'espace tampon 54. Cette pression est suffisamment grande pour exercer sur le piston 19 une force, dirigée vers la droite, qui est supérieure à la force du ressort 20, s'exerçant vers la gauche. La pression de retenue maintient donc le piston 19 dans la position représentée. Lorsque le point mort haut est atteint, l'écoulement se ralentit dans les conduits 23 et 17, ce qui fait qu'également la pression de retenue diminue. Pinalement la pression de retenue est tellement faible que le ressort 20 est capable de pousser le piston 19 vers la gauche. Le piston vient finalement en contact avec la tige 21 et pousse le coulisseau de commande 14 vers la gauche dans son autre position de travail. Dans cette autre position de travail, le fluide hydraulique arrivant par le conduit 16 parvient au conduit 23, puis de là dans la chambre de cylindre 13, ce qui fait que le piston 11 est poussé vers le bas. Le fluide hydraulique contenu dans la chambre 12 arrive par le conduit 24 et le coulisseau de commande au conduit de retour 17. La communication entre le conduit de retour 17 et le cylindre tampon est interrompue, de sorte que la pression de retenue ne peut plus agir maintenant sur le piston 19. Ceci n'est pas possible non plus par le conduit 18, car la soupape de retenue 28 ne permet pas un écoulement de la gauche vers la droite. Le conduit 18 a pour rôle de permettre l'évacuation de 11 espace tampon 34 lorsque le coulisseau de commande 14 se trouve déjà dans une position telle que la liaison soit interrompue par le conduit 22. Après terminaison du pivotement de retournement de la charrue, ctest-à-dire lorsque le piston il est arrivé sensiblement dans sa position d'extrémité basse, l'alimentation du fluide ne peut plus continuer. Avant qu'un nouveau pivotement soit amorcé, un coup de bélier (symbolisé par la flèche 35 en traits interrompus) est produit dans -le conduit de retour 17 et ce choo amène d'abord le déplacement du coulisseau de commande 14 dans la position représentée, puis le remplissage de l'espace tampon 34. Une fois cette situation établie, le fluide arrive par le conduit 16, après quoi la première phase de pivotement est à nouveau réalisée, comme il a déjà été décrit. Les parties constitutives, schématiquement représentées à l'intérieur du cadre 36 en trait mixte, sont logées dans la tête de cylindre 37 (voir figure 1). A cette tête de cylindre se raccordent en conséquence le conduit d'amenée 16 et le conduit de retour 17. A partir de la tette de cylindre 37 le conduit 24 mène à l'extrémité inférieure du cylindre 10. Néanmoins, on pourrait aussi bien séparer les organes contenus dans le cadre 36 en trait mixte du cylindre de pivotement, et ces organes pourrUbut tke également rassemblés pour former une unité structurale A cet ensemble ou unité structurale les conduits 23 et 24 seraient raccordés, à savoir en accore avec la figure 2, le conduit 23 à l'extrémité supérieure du cylindre et le conduit 24 à son extrémité inférieure. REVEM)ICBTIONS 1. Dispositif hydraulique de pivotement de retournement d'une charrue réversible, comportant un cylindre hydraulique à double effet, un conduit d'amenée, un conduit de retour et un dispositif de commande pour relier simultanément une chambre du cylindre au conduit d'amenée ou au conduit de retour et l'autre chambre du cylindre, respectivement au conduit de retour ou au conduit d'amenée, caractérisé en ce que le dispositif de commande (14) est commandé par la pression de retenue qui s'abaisse dans le conduit de retour (17). 2o Dispositif de pivotement selon revendication 1, caractérisé en ce qutil comprend un espace tampon (34), pour recevoir du fluide hydraulique, qui est relié au conduit de retour (17) par un conduit (18) incorporant une soupape de retenue (28) et par un autre conduit (22, 22a) passant par le dispositif de commande (14), et qui est limité par une paroi (19) mobile à l'encontre d'une force de rappel et agissant, lors de la chute de la pression de retenue, sur le dispo sitif de commande (14), ladite force de rappel pouvant être surmontée par la pression de retenue et la force de la pression dans le conduit de retour (17). 3. Dispositif de pivotement selon revendication 2, caractérisé en ce que l'espace tampon (34) est fourni par un cylindre (15) et que la paroi mobile (19) est constituée par un piston, guidé dans le cylindre (15), sur lequel agit la force d'un ressort, par exemple celle d'un ressort hélicoidal (20). 4. Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de commande (14) commande également la communication entre l'espace tampon (34) et le conduit de retour (17). 5. Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que, grâce à l'action de la pression dans le conduit de retour (17), par l'intermédiaire d'un conduit de commande (27), sur le dispositif de commande (14), celui-ci peut être amené dans une position de départ pour la première phase de pivotement. 6. Dispositif de pivotement selon revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de commande (14) est un coulisseau pouvant coulisser dans le sens axial. 7. Dispositif de pivotement selon revendication 6, caractérisé en ce que le coulisseau de commande (14) relie, dans une première position qu'il prend au cours de la première phase de pivotement, le conduit d'amenee (16) par l'intermédiaire d'un premier canal avec une première extrémité du cylindre, et relie par ltintermédiaire d'un deuxième canal, le conduit de retour (17) avec la deuxième extrémité du cylindre et aussi relie, Bax un troisième canal, l'espace tampon (34) avec le conduit de retour (17) et en ce que le coulisseau de commande relie, dans une deuxième position qu'il prend au cours de la deuxième phase de pivotement, le conduit d'amenée (16), par l'intermédiaire d'un quatrième canal (25), avec la deuxième extrémité du cylindre et le conduit de retour (17), par ltintermédiaire d'un einquième canal (26), avec la première extrémité du cylindre, tandis que la communication (22, 22a) entre le conduit de retour (17) et ltespace tampon (34) est coupée par le coulisseau de commande (14)o 8. Dispositif de pivotement selon revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend, entre l'espace tampon (34) et le conduit de retour (17), nn autre conduit de jonction (18) dans lequel est incorporé une soupape de retenue (28) qui permet l'écoulement du fluide hydraulique hors de l'espace tampon (34)e 9. Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'un étranglement (31), de préférence réglable et servant à augmenter la pression de retenue, est incorporé dans le conduit de retour (17). 10. Dispositif de pivotement selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que ltespace tampon (34) et le dispositif de commande (14) sont réunis pour former un ensemble structural (37) comportant un raccordement pour le conduit d'amenée (16) et un raccordement pour le conduit de retour (17). 11. Dispositif de pivotement selon revendication 10, caractérisé en ce que ensemble structural (37) est rattaché au cylindre hydraulique (9) à double effet, de préférence sous forme d'une tête du cylindre.