Brevet FR2432825A1 — publié le 19800307

La présente invention a trait à un système d'entraSne- ment de tambour pour semoirs, et concerne plus particulièrement un système qui peut être ajusté facilement pour obtenir un écart réglable à volonté entre les semis et qui maintient cet écart choisi avec précision. Le système est relativement simple et petit être construit et fonctionne sans complication et est très sdr, On a réalisé jusqu'à maintenant des semoirs dans lesquels la graine est délivrée à partir d'une trémie à un tambour tournant, de l'air comprimé étant admis à l'intérieur du tambour afin de loger les graines dans des poches perforées à la périphérie du tambour quand celui-ci tourne, les poches de graines étant dégagées quand elles atteignent le haut du tambour, par des roues de dégagement des graines bloquant les perforations des poches.Les graines tombent ensuite dans des tubes de distribution et sont propulsées à l'intérieur de ceux-ci par de l'air comprimé pour être débitées dans un sillon formé d'une structure appropriée. Dans de tels arrangements, les tambours tournent à une vitesse qui est dans un rapport fixe avec la vitesse de déplacement du semoir sur le sol et la densité des graines déposées avec ces appareils est fixe et ne peut être changée qu'en changeant le tambour. On a fait des propositions pour faire varier la vitesse de fonctionnement d'un semoir de façon à changer la densité des graines déposées, mais les systèmes proposés sont relativement complexes.Par exemple, le brevet des EUX no 3 912 121 (Steffen) décrit un système dans lequel un moteur électrique continu est connecté à une transmission qui à son tour est connectée à un amplificateur de coupe d'un système hydraulique commandant la vitesse à laquelle fonctionne le semoir, le moteur à courant continu étant connecté à un circuit électronique. La présente invention a été développée dans le but général d'éliminer les inconvénients des systèmes antérieurs et de fournir un système qui soit relativement simple tant à construire qu'à faire fonctionner et avec lequel la densité des graines déposées peut être réglée facilement. L'invention a aussi pour objet de fournir un système d'entralnement de tambour qui soit robuste et fiable en fonctionnement tout en étant économique à fabriquer et qui peut être incorporé facilement dans un semoir. Dans un dispositif conforme à la présente invention, un générateur de courant continu est entralné à une vitesse constante, de préférence en étant connecté mécaniquement à et entraîné par l'entrainement du compresseur d'un semoir. Le générateur a des bornes de sortie connectées électriquement à un moteur continu qui entrains un tambour de semoir et un enroulement de champ du générateur est connecté électriquement à un générateur de signaux de la vitesse par rapport au sol, connecté mécaniquement à une roue en contact avec le sol.Avec cette disposition, l'excitation de champ du générateur est proportionnelle à la vitesse par rapport au sol et sa sortie est ainsi proportionnelle à la vitesse par rapport au sol et avec la sortie du générateur qui est appliqué au moteur d'entrainement continu du tambour, le tambour est entrainé à une vitesse proportionnelle à la vitesse par rapport au sol. Une caractéristique importante de la présente invention est constituée par une résistance réglable pour appliquer un signal de vitesse par rapport au sol à 1' enroulement de champ du générateur, le réglage de la résistance étant efficace pour commander l'excitation de champ du générateur et ainsi la vitesse d'entrainement du tambour de semoir et la densité de graines déposées. Une autre caractéristique importante de la présente invention est constituée par un générateur de signaux de vitesse du tambour qui développe un signal ayant une amplitude inversement proportionnelle à la vitesse de rotation du tambour de semoir, ce signal étant appliqué à l'enroulement de champ du générateur continu. Cette disposition assure une réaction inverse, accroissant la précision et la stabilité de la régulation. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le générateur de signaux de la vitesse du tambour et de la vitesse par rapport au sol développe des signaux alternatifs, et comprend de préférence deux générateurs à reluctance qui sont relativement peu coûtes et qui sont précis et fiables. Deux diodes sont prévues pour appliquer les composants directs des signaux alternatifs à travers des résistances réglables aux enroulements de champ. Un inverseur est connecté entre le générateur à reluctance du générateur de signaux de vitesse du tambour et la diode correspondante. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en élévation de côté d'un semoir comportant un dispositif d'entratnement de tambour selon l'invention, le semoir étant représenté accouplé à un tracteur ; et la figure 2 est un schéma représentant un dispositif d'entratnement du tambour semoir représenté sur la figure 1. La référence 10 désigne un semoir pouvant utiliser le dispositif de commande de vitesse du tambour de la présente invention. Le semoir 10 est d'un type connu et comporte un châssis principal 11 supporté par des roues 12 et disposé pour être accouplé à un tracteur 13 par une barre de remorque 14 qui peut comporter un arbre disposé pour être accouplé à une prise de puissance du tracteur et arrangé pour entraîner un compresseur du semoir, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une pompe hydraulique et d'un moteur, le compresseur étant entratné à une vitesse qui est généralement constante. Le compresseur fournit de l'air sous pression dans un tambour 15 qui reçoit des graines débitées par une trémie 16. Quand le tambour 15 tourne, les graines sont attrapées dans des poches perforées à sa périphérie et y sont maintenues en place par la pression d'air du compresseur. Quand elles atteignent le sommet du tambour, des roues de disttibution des graines bloquent les perforations des poches et permettent aux graines de tomber dans un ou plusieurs tubes de distribution 17 dans lesquels elles sont propulsées par l'air sous pression, pour tomber dans une structure 18 qui forme un sillon et ensuite dans le sillon formé par cette structure. Une roue 19 de fermeture du sillon se déplace sur le sol derrière chaque structure de formation des sillons. Un tube de distribution, une structure de formation de sillon et une roue de fermeture de sillon sont prévus pour chaque rangée de semis et le tambour 15 peut avoir une série de poches perforées pour chaque rangée à semer, les jeux de poches étant disposés dans des plans parallèles écartés les uns des autres, transversaux à l'axe de rotation du tambour. Chaque série comporte plusieurs poches réparties angulairement à la périphérie. Â titre d'exemple, il peut y avoir vingtquatre poches dans chaque série avec un écart angulaire de 150 entre deux poches adjacentes. Un tambour ayant 4, 6 ou 8 séries de poches peut entre utilisé pour quatre, six ou huit rangées de semis. Pour semer un plus grand nombre de rangées, par exemple douze ou seize, on peut utiliser deux tambours. 'écart entre les graines plantées dans chaque rangée est inversement proportionnel au nombre des poches de chaque série et à la vitesse de rotation du tambour, et est proportionnel à la vitesse linéaire de déplacement du semoir sur le sol. Réciproquement, la densité de graines plantées est proportionnelle au nombre de poches de chaque série, à la vitesse de rotation du tambour et est inversement proportionnelle à la vitesse linéaire de déplacement sur le sol. Dans le dispositif d' entrainement de tambour conforme à la présente invention, la vitesse de rotation du tambour est commandée pour obtenir la densité de graines déposées désirée tout en permettant de faire varier la vitesse de déplacement du semoir. En se référant à la figure 2, un moteur électrique 20 est prévu pour entraîner le tambour 15. Comme représenté schématiquement, le moteur 20 entrains un arbre 21 par un réducteur à vis tangente 22 et un pignon d'angle 23 à une extrémité de l'arbre 21 est accouplé à un pignon d'angle 24 sur l'arbre 25 du tambour 15. Dans les semoirs ayant deux tambours, un pignon d'angle peut être prévu à l'extrémité opposée de l'ar- bre 21 pour engréner avec un pignon d'angle sur l'arbre du second tambour. Â titre d'exemple, le moteur 20 peut être un moteur continu à aimant permanent, fonctionnant à une vitesse d'environ 4000 rpm sous une tension d'alimentation de 36 volts, le bloc 22 peut être dans le rapport de 40:1 et une autre réduction de 2,5:1 peut être obtenue par les engrenages 23 et 24 de sorte que le tambour peut être entraîné à une vitesse comprise entre 0 et 40 rpm par commande de la tension d'alimentation du moteur 20. Le moteur 20 a une borne connectée à la masse et une seconde borne 26 connectée par un conducteur 27 à une borne de sortie 28 d'un générateur 30 qui a un enroulement de champ connecté à une borne 31, les bornes opposées de l'armature et de 1' enroulement de champ étant connectées ensemble à la masse. Le générateur 30 peut être de préférence un alternateur associé à un redresseur à état solide prévu pour délivrer une tension de 36 volts quand il est entratné à 5000 rpm et avec une intensité prédéterminée appliquée à la borne de champ 31. Comme représenté schématiquement, le générateur ou l'alternateur 30 est entraîné par le compresseur du semoir indiqué en 32, qui est lui-même entraîné par une source motrice 33.La source motrice 33 peut être le moteur du tracteur et le compresseur peut être entraîné par un arbre 34 qui est connecté à la prise de puissance du tracteur, le compresseur étant entraîné par l'arbre 34 soit par une connexion d'entrainement mécanique directe ou indirectement par un dispositif hydraulique à pompe et moteur. L'entratnement de l'alternateur 30 à partir de l'entrainement du compresseur du semoir présente l'avantage qu'il ne faut aucune connexion d'entratnement au tracteur, autre que la connexion habituelle de prise de puissance sur le tracteur. Cependant, en variante, l'alternateur 30 peut autre installé sur le tracteur lui-même.On remarquera que le besoin d'énergie pour entraîner le tracteur est tel que l'alimentation en douze volts du tracteur peut être surchargée si l'on essaie de l'utiliser pour l'alimentation du moteur 20 dlen- traînement du tambour. L'emploi d'un moteur et d'un alternateur d'une tension de 36 volts assure aussi une plus grande efficacité et présente d'autres avantages qui vont être expliqués ci-après. La borne de champ 31 de l'alternateur 30 est connectée a un contact mobile 37 d'une commande 38 de résistance variable. La commande 38 peut être réalisée sous forme d'un potentiombsre comme représenté avec la borne opposée de la résistance mise a la masse, ou peut être réalisée sous forme d'un rhéostat, la borne opposée de la résistance n'étant pas mise à la masse. Dans les deux cas, une résistance variable est prévue entre le contact 35 etle point 39. Le point 45 est connecté a la borne de sortie d'un dispositif 46 qui fonctionne pour développer un signal de sortie proportionnel a la vitesse de rotation du moteur 20 d'entratnement du tambour. Le point 43 est aussi connecté a la borne de sortie d'un dispositif 48 qui fonctionne pour développer un signal de sortie proportionnel a la vitesse de rotation d'un arbre 49 d'une roue en contact avec le sol, qui peut être une des roues 12 de support du semoir. Les dispositifs 46 et 48 sont de préférence des dispositifs a reluctance. Comme représenté schématiquement, le dispositif 46 comporte une roue dentée 50 sur l'arbre du moteur 20 et un enroulement détecteur 51 sur un noyau 52 placé au voisinage de la roue dentée 50.Quand la roue 50 tourne, la reluctance du circuit magnétique varie et une force électromotrice de polarité alternative est développée dans l'enroulement 51, qui a une amplitude proportionnelle à la vitesse. De même, le dispositif 48 comporte une roue dentée 54 sur l'arbre 49 et un enroulement 55 sur un noyau 56. L'inverseur 44 peut être un dispositif a état solide tel qu'un transistor de puissance excité pour fonctionner en classe B. Il peut fournir une amplification de puissance pour réduire les besoins de puissance de sortie du dispositif 46 et on remarquera qu'un étage d'amplification de puissance non inverseur peut être associé au dispositif 48 dans le même but. Quand le dispositif est en fonctionnement, la vitesse du moteur 20 est proportionnelle à la tension de sortie de l'alternateur 30 qui est proportionnelle à son courant de champ. Le courant de champ de l'alternateur est la somme de deux composantes, une est proportionnelle à la vitesse de rotation de la rouewen contact du sol et l'autre est inversement proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur 20 d'entraînement du tambour. S'il y a un accroissement de la vitesse sur le sol, le courant de champ croit, la tension de sortie de l'alternateur 30 croit et la vitesse du moteur 20 d'entraînement du tambour croît également.Un accroissement de la vitesse du moteur 20 d'entrainement du tambour fait décroître le courant de champ de l'alternateur, ce qui fait décroître la tension de sortie de l'alternateur 30 et ainsi s'oppose à une variation de la vitesse du moteur 20 d'entraînement du tambour. Par suite, le rapport entre la vitesse du tambour et la vitesse par rapport au sol est réduit elles variations de la vitesse du tambour dues aux variations de la puissance nécessaire à ltentraInement du tambour sont réduites. Ainsi, la vitesse de rotation du moteur 20 d'entrarnement du tambour est proportionnelle avec plus de précision à la vitesse de rotation de la roue en contact avec le sol. Le dispositif 46 et l'inverseur 44 fournissent une réaction inverse qui accroit la stabilité et la linéarité de la commande. Une caractéristique importante est que la vitesse de rotation du tambour peut être facilement commandée par réglage du potentiomètre 38. Quand la résistance entre le contact 35 et le point 39 décrort, le courant de champ de l'alternateur croit, ce qui fait croître la tension de sortie de l'alternateur et la vitesse d'entraînement du moteur 20 d'entraînement du tambour. Réciproquement, si la résistance entre le contact 35 et le point 39 crolt, la vitesse d'entraînement du moteur 20 décroît. De préférence, la commande 38 est physiquement localisée sur le tracteur dans un bloc 58 placé devant l'opérateur et est connectée par un câble 59 aux autres éléments du circuit représenté, qui peut être disposé sur le semoir 10. De préférence, un système de pilotage électronique peut être utilisé en combinaison avec le système de commande d'entraînement du tambour selon l'invention. Le système de pilotage électronique peut comprendre des détecteurs photoélectriques pour détecter la distribution des graines dans chaque rangée, avec des détecteurs connectés a un bloc indicateur et de commande 60 disposé physiquement sous le bloc 58 sur le tracteur. Le bloc d'indication et de commande peut par exemple faire sonner une alarme pour indiquer l'interruption de la distribution de graines dans un sillon et aussi indiquer le sillon dans lequel le problème se pose. Il peut aussi comporter des voyants lumineux indicateurs-pour faire savoir si le débit de distribution de graines dans une rangée croit ou décroît au-dessus ou en-dessous de valeurs prédéterminées. Le brevet des EUA nO 3.928.751 (Fathauer) et le brevet nO 3.927.400 (Knepler) décrivent des types de systèmes de pilotage qui peuvent être utilisés. L1opérateur, soit par observation, soit par emploi de ces dispositifs de pilotage électroniques, peut déterminer le débit de distribution des graines et ajuster la commande 38 en conséquence. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. BEVENDICBTIONS 1. Dispositif d'entrainement de tambour pour semoir comportant une structure de châssis principal, un tambour de semoir monté à rotation sur le chassies principal, un compresseur pour fournir de l'air comprimé à ce tambour; des moyens d'entrainement de ce compresseur et une roue montée à rotation sur le chassies principal de façon à être en contact du sol et tourner à une vitesse proportionnelle à la vitesse linéaire de déplacement du semoir sur le sol, le dispositif d'entrainement du tambour comprenant : un générateur de courant continu connecté mécaniquement au moyen d'entraSnement du compresseur et ayant une borne de sortie et un enroulement de champ, le moteur continu étant connecté électriquement à la borne de sortie du générateur de courant continu et étant connecté mécaniquement au tambour, un générateur de signaux de vitesse par rapport au sol étant connecté mécaniquement à la roue pour développer un signal électrique de vitesse par rapport au sol ayant une amplitude proportionnelle à la vitesse par rapport au sol et des moyens de connexion pour appliquer le signal électrique de vitesse sur le sol à l'enroulement de champ du générateur de courant continu. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de connexion comportent une résistance variable efficace pour régler le rapport entre la vitesse de rotation du tambour et la vitesse de déplacement du semoir sur le sol. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de signaux de vitesse du tambour pour développer un signal électrique de vitesse du tambour ayant une amplitude inversement proportionnelle à la vitesse de rotation du tambour et des moyens pour appliquer ce signal de vitesse du tambour à l'enroulement de champ du générateur de courant continu. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le générateur de signaux de la vitesse par rapport au sol et de la vitesse du tambour est efficace pour développer des signaux alternatifs de vitesse par rapport au sol et de vitesse du tambour et en ce qu'il comporte deux dipodes pour appliquer aux enroulements de champ à travers la résistance variable les composantes continues des signaux alternatifs. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le générateur de signaux de vitesse du tambour et de vitesse par rapport au sol comporte deux dispositifs de générateurs à reluctance. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le générateur de signaux de vitesse du tambour comprend en outre un inverseur connecté entre le dispositif de généra- teur à reluctance et une des diodes. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrainement du compresseur comporte un arbre pour la connexion à une prise de puissance d'un tracteur, et le générateur de courant continu est entraîné par cet arbre.