Brevet FR2470521A1 — publié le 19810612

L'invention est relative à un dispositif de charrue dans lequel le soc est levé quand, au cours du labour, il rencontre un obstacle tel qu'une pierre et se remet en position de travail après passage de l'obstacle. Dans les dispositifs de charrue connus de ce genre, le soc est à une extrémité d'un bras coudé dont l'autre extrémité est articulée au châssis de la charrue de manière que ce bras puisse pivoter autour d'un axe horizontal afin de permettre le levage du soc. Etant donné que la résistance horizontale du sol au labour s'exerce sur le soc à un niveau inférieur à celui de l'axe de rotation cette résistance tend à faire pivoter le bras vers le haute c'est-à-dire à faire sortir le soc du sol. C'est pourquoi on prévoit un ressort ou un vérin s'opposant au levage indésiré du bras porte-soc. La nécessité de prévoir un ressort ou un vérin puissant augmente le cotit de fabrication de la charrue. De plus, le soc ne sesoulève,pour franchir l'obstacle, que lorsque l'effort s'exerçant sur lui a-une valeur élevée, supérieure à la force antagoniste du ressort ou du vérin, ce qui peut entrainer une détérioration du soc et/ou de la charrue. Le dispositif de charrue selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. I1 est caractérisé en ce qu'il comporte un polygone articulé à au moins quatre côtés, dont un côté fait partie du.bâti de la charrue et dont un autre côté est prolongé par un bras portant le soc. Avec cette configuration, la résistance horizontale à l'avancement ne tend pas à faire pivoter le bras porte-soc; en effet, cette résistance a pour effet de maintenir le polygone dans une position déterminée par rapport au bâti, à savoir celle pour laquelle est maximale la distance séparant le soc du côté du polygone faisant partie du bâti; il n'est ainsi pas nécessaire de prévoir un ressort ou un vérin pour s'opposer à la résistance horizontale.Quand le soc rencontre un obstacle, la résistance à l'avancement présente, dans la plupart des cas, une composante verticale enrai- nant le soulèvement du soc sans qu'il y ait à vaincre la résistance d'un ressort ou d'un vérin. Toutefois, lorsqu'un obstacle est tel que la résistance à l'avancement qu'il provoque ne présente pas de ccwpoante verticale ou qu'il empêche du fait de sa configuration, le soulèvement du bras porte-soc peut provoquer la détérioration de la charrue. réalisation, le bras porte-soc est relié au quadrilatère articulé par l'intermédiaire d'un élément de rupture supprimant la liaison entre le bras et le quadrilatère quand la résistance horizontale dépasse une valeur limite prédéterminée, de l'ordre de2 tonnes. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront avec la description-de l'un de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ciannexés, sur lesquels - la figure 1 est, dansa partie supérieure, une vue de côté d'un dispositif de charrue selon l'invention, et dans sa partie inférieure, une vue en coupe selon un plan vertical longitudinal de la moitié inférieure du dispositif, sans le soc; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, mais dans une autre condition; - la figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est une vue suivant la flèche F de la figure 1; - la figure 5 est uné vue suivant la flèche F' de la figure 1; - la figure 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la figure 2; et - la figure 7 est un schéma expliquant le fonctionnement d'un dispositif de charrue. La charrue est tirée par un tracteur (non montré) auquel est fixé un attelage 1 aonstitué de deux montants verticaux 2 et 3 (figure 5) en forme de bande dont chacune,par exemple celle i référence 2, comporte deux encoches 4 et 5 dont l'une, 4,débouche dans sa tranche verticale antérieure 6 au voisinage du bord supérieur 2a et l'autre, 5, débouche sur la tranche 6 au voisinage du bord inférieur 2b. Chacune de ce-s encoches, par exemple celle de référence 4, présente deux bords obliques 7 et 8 convergeant en s'éloignant de la tranche verticale 6 et raccordés par un fond 9 en forme d'arc de cercle. Entre ces deux montants 2 et 3 est soudée, à l'avant de ces derniérs, une plaque transversale 10, de manière que sa face antérieure 11 soit coplanaire aux tranches verticales antérieures 6 et 6a des montants 2 et 3. Le bord supérieur 14 de la plaque 10 est au-dessous de l'encoche 4 tandis que le bord inférieur 15 est au-dessus de l'encoche 5. Un tube 16 de section rectangulaire qui est solidaire du châssis de la charrue est soudé à l'avant de l'attelage 1 aux tranches 6 et 6a et à la paroi 10 (figure 3). A l'arrière de la paroi 10 est soudé un tube 20 de section circulaire dans lequel pénètre l'extrémité antérieure 22 d'une tige 23 de section circulaire à bout arrondi 24 s'appuyant contre la face postérieure 25 de la paroi -10. Un pivot d'axe horizontal s'appuie, dans la condition représentée sur la figure 1, contre le fond des encoches supérieures 4 et 4a des montants 2 et 3. De façon analogue, un pivot 27 d'axe horizontal est logé au fond des encoches inférieures 5 et 5a desdits montants 2 qt 3. Le pivot 26 traverse deux bras 28 et 29 qui se trouvent à proximitérespectivement de la face verticale interne 30. du montant 2 et de la face verticale interne 31 du montant 3. Ce pivot 26 traverse également une entretoise tubulaire 32 disposée entre les deux bras 28 et 29 et qui est solidaire dudit arbre grâce à une goupille 33. Les bras 28 et 29 constituent les branches supérieures de pièces plates 35 et 36 découpées en U dont la base verticale, respectivement 35a et 36a, est soudée à la partie antérieure de faces externes de parois latérales, respectivement 37 et 38, d'un tube 39 (figure 3) de section rectangulaire coaxial à la tige 23 dans la position montrée sur la figure 1. Le pivot 27 traverse les bras inférieurs 41 et 42 des pièces plates à profil en U 35 et 36 respectivement. Dans la condition représentée sur la figure 1, le dispositif de charrue est pratiquement symétrique par-rapport à un plan horizontal 40. Deux plaques 45 et 46 sont soudées par leurs parties avant contre les parties postérieures des faces externes des parois respectivement 37 et 38 du tube 39. Chacune de ces plaques est symétrique par rapport au plan horizontal 40; il suffit donc d'en décrire la moitié, par exemple la moitié inférieure de la plaque 46. Cette dernière est limitée par un bord antérieur vertical 47 (figure 1) se prolongeant vers l'arrière et vers le bas par un bord curviligne 48 prolongé lui-mewme par un bord rectiligne oblique 49 se terminant vers le bas par un arrondi convexe 59 raccordé à un autre arrondi convexe 51 dirigé vers l'arrire et de niveau plus élevé par l'intermé diapré d'une incurvation concave 52.L'arrondi 51, qui constitue la partie postérieure de la plaque 46, se raccorde vers l'avant à un bord vertical rectiligne. 53 par l'intermédiaire d'encore une autre incurvation concave 54. Le bord vertical 53 est à l'arrière du bord postérieur 55 du tube 39. ta tige'.23 est prolongée vers l'arrière par une tige filetée 56 (figure 3) de plus faible diamètre, un épaulement 57 séparant la tige 23 de la tige filetée 56. Cet épaulement 57 est, lorsque la tige 23 est horizontale, entre les bords 53 et 53a des plaques 46 -et 45 et le bord 55 d'extrémité du tube 39. La tige filetée 56 traverse une épaisse plaque verticale rectangulaire 58 dont une grande face verticale 59 est en appui contre l'épaulement 57, une autre plaque rectangulaire 60, de plus faibles dimensions, une rondelle 61, une entretoise tubulaire 62, un court arbre cylindrique 63 d'axe horizontal 64 perpendiculaire à l'axe de la tige 23 ainsi qu'une seconde entretoise tubu-laire-65 à l'opposé de l'entretoise 62 par rapport à l'arbre 63.L'ensemble de ces éléments traversés par la tige filetée 56 est serré entre l'épaulement 57 et un écrou 66 monté sur ladite tige filetée 56. La plaque épaisse 58 sert à transmettre à la tige 23 la traction exercée par des ressorts 70 et 71. Une extrémité de chacun de ces ressorts est donc reliée à la plaque épaisse 58; l'autre extrémité est fixée aux pièces plates en U 35 et 36 entre ces dernières, l'une à la partie inférieure et l'autre à -la partie supérieure. Pour la-fixation du ressort 70 aux pièces plates 35 et 36, un organe de retenue cylindrique 72 s'détend entre les plaques 35 et 36 (figures 1 et 4) et est traversé par une tige filetée 73 d'axe horizontal parallèle à -celui de la tige 23 et à l'avant de laquelle est montée, d'une part, une rondelle 74,~et d'autre part, un écrou 75. Dans sa partie se trouvant à l'arrière de l'organe 72, la tige filetée 73 est soudée sur une partie de la longueur des faces internes des parois d'un éliment en U 76 à l'intérieur duquel est passée l'extrémité 77 en forme de crochet du ressort 70. Pour sa fixation à la plaque épaisse 58, le ressort 70 présente, à son autre extrémité, un crochet 78 (figure 1) passé dans un anneau 79 se prolongeant par une tige 80 à extrémité filetée 81 traversant un trou 82 du bloc 58 et avec laquelle coopère un écrou 83 et un contre-écrou 84 à l'opposé de l'anneau 79 par rapport à la- plaque 58. Les ressorts 70 et 71 exercent leur action de manière telle que les pivots 26 et 27 soient tirés vers le fond des gorges correspondantes des montants 2 et 3 de l'attelage 1 et que le bout arrondi 24 de la tige 23 soit appliqué contre la face 25 de la plaque 10 (figure 1). L'arbre ou pivot 63 traverse les extrémités de deux bras parallèles 90 et 91 (figure 6) disposés, au-dessous du plan horizontal 40, de part et d'autre de la tige filetée 56 ainsi que les extrémités 92 et 93 de deux autres bras parallèles, respectivement 94 et 95 au-dessu-s du plan 40. Les faces internes des extrémités 92 et 93, c'est-à-dire les faces qui sont tournées vers la tige 56, sont appliquées contre les faces externes des extrémités des bras, respectivement 90 et 91. Les bras 94 et 95 présentent des corps, au-dessus des extrémités 92 et 93, coplanaires à ceux des bras 90 et 91, qui sont reliés à ces extrémités par l'intermédiaire d'épaulements obliques respectivement 96 et 97. Par contre, les bras 90 et 91 sont plats sur toute leur longueur. Les parois obliques 96 et 97 sont pratiquement les seuls écarts à la symétrie du dispositif de charrue par rapport au plan 40. Aux faces internes 98 et 99 des bras 90 et 91 sont soudés les grands côtés d'une plaque rectangulaire 100 à proximité du pivot 63. Une entretoise tubulaire 101 est également soudée aux faces internes 98 et 99 des bras 90 et 91 au voisinage de l'extrémité de- ces bras qui est opposée au pivot 63. L'entretoise 101 est traversée par un boulon à tête 103 et tige traversant également les bras 90 et 91 ainsi que les plaques 45 et 46 entre lesquelles sont disposés lesdits bras. Ces plaques 45 et 46 présentent, pour le passage du boulon 102 des lumières 104 et 105 dans leur partie limitée par le bord arrondi 51. La tête 103 du boulon 102 est en appui contre la face externe de la plaque 46, tandis qu.'un écrou 106 coopèrant avec le boulon 102 est en appui contre la face externe de la plaque 45 et serre entre sa face interne et la tette 103 l'ensemble constitué par les plaques 45 et 46, les bras 90 et 91 et l'entretoise 101.Les bras 90 et 91 sont ainsi articulés à leur première extrémité au pivot 63 et à leur autre extrémité sont reliés à articulation aux plaques 45 et 46, ces bras pouvant cependant effectuer une trains la tion dans les lumières 104 et 105 par rapport à ces plaques 45 et 46 Aux bras 90 et 91 est articulée une biellette 108 grâce à un autre boulon 109 traversant les bras 90 et -91 et l'extrémité 110 de la biellette. Ce boulon 109 présente une tête 111 appliquée contre la face externe du bras 91 et avec ledit boulon coopère un écrou 112 appliqué contre la face externe du bras 90. La biellette 108 peut être articulée aux bras 90 et 91 en une position plus éloignée de l'axe 64 que celle représentée sur la figure 6. A cet effet, les bras 90 et 91 présentent des trous 113 (figures 1 et 2) plus éloignés de l'axe 64 que les trous traversés par le boulon 109. L'autre extrémité de la biellette 108 est liée à articulation à une extrémité d'un bras porte-soc ou étançon luimême articulé aux plaques 45 et 46, l'articulation 114 se trouvant à la partie inférieure desdites plaques qui est limitée par le bord arrondi convexe 50. L'extrémité supérieure 116 de l'étançon 115 est prolongée vers le haut par une chape à deux plaques parallèles 117 traversées-par le pivot 118 d'articulation de la biellette 108 audit étançon 115. La longueur du bras porte-soc 115 qui. est au-dessous de l'articulation 114 est supérieure à la longueur de ce bras qui se trouve au-dessus. C'est à l'extrémité inférieure recourbée 119 du bras 115 qu'est fixé le soc (non représenté). La charrue sera généralement composée d'un ensemble de dispositifs de charrue identiques à celui que Iron vient de décrire, tous solidaires d!une poutre, la fixation s'effectuant par l'intermédiaire du tube 16, chacun des dispositifs de charrue étant disposé en oblique par rapport à la poutre et cette dernière étant elle-meme disposée en oblique par rapport à la direction de déplacement du tracteur de façon que les socs creusent des sillons parallèles. La partie supérieure de .chaque dispositif de charrue com porte également un bras porte-soc symétrique du bras 115 par rapport au plan horizontal 40; ce bras supplémentaire, qui n'a pas été représenté, permet le labour par versage d'un côté, par exemple le côté droit, alors qu'avec le bras 115, le labour s'effectue par versage de l'autre côté, c'est-àdire du côté gauche. Le fonctionnement est le suivant Lorsque la charrue n'est pas en action, les ressorts 70 et 71 appliquent les pivots 26 et 27 contre les gorges des montants verticaux 2 et 3 de l'attelage et appliquent également le bout arrondi 24 de la tige 23 contre la face-arrière 25 de la plaque 10. La tige 23 reste dnnc horizontale. Cependant, ces ressorts ne sont pas assez puissants pour maintenir la tige dans cette position horizontale au cours du labour. Quand la charrue est en action, le soc étant enfoncé dans le sol, la résistance à l'avancement qu'exerce la terre sur l'extrémité inférieure du bras 115 est -de par la conception meme du soc- une force horizontale F1 (figure 1) dirigée vers l'arrière, sans composante verticale, dont l'effet est également de maintenir la tige 23 perpendiculaire aux montants 2 et 3. La force est transmise aux plaques 45 et 46 et donc aux bras 28, 29, 41, 42 solidaires du tube 39e les pivots 26 et 27 étant ainsi appliqués contre les fonds des gorges des montants 2 et 3. Cette force F1 est transmise à la tige 23 pour maintenir son bout 24 appliqué contre la plaque 10 par l'intermédiaire du bras 115 de la biellette 108 et des bras 90 ou91, Le dispositif de charrue est analogue à un parallélogramme articulé (figure 7) dont un côté 120 est fixe et cor- respond au plan vertical de la face arrière 25 de la plaque 10 contre laquelle est appliquée l'extrémité de la tige 23 et dans lequel se trouve l'axe du pivot 27. Le côté 121 parallèle au côté 120 correspond au porte-soc0 les deux autres côtés 122 et 123, de plus grande longueur, correspondant d'une part à la tige 23 et d'autre part au tube 39 ou à une pièces qui en est 'solidaire. L'articulation 124 entre les côtés 120 et 123. correspond à l'axe du pivot 27. L'articulation 125 entre les côtés 120 et 122 correspond au bout 24 de la tige 23. L'articulation 126 entre les côtés 121 et 122 correspond à l'axe 64 de l'arbre 63 et l'articulation 127 entre les côtés 121 et 123 correspond au pivot 114. On conçoit qu'une force F1 s'exerçant sur le prolongement 121a du côté 121 perpendiculairement au côté 120 a pour effet de maintenir le quadrilatère dans une configuration telle que le point 121b sur lequel s'exerce cette force soit à une distance maximum du côté fixe 120. Autrement dit, le bras porte-soc 115 garde une position constante quelle que soit la valeur de la résistance F1 à l'avancement. Ainsi, la profondeur du sillon reste constante, meme si le soc rencontre des sols de duretés différentes. Si un obstacle tel qu'une pierre (non montrée) se présente devant le soc, celui-ci glisse sur l'obstacle, la force verticale qu'exerce ce dernier du fait de l'inhomogénéité du sol qu'introduit cet obstacle, provoquant le pivotement du dispositif de charrue de la façon représentée sur la figure 2. Au cours de ce pivotement, le pivot'27reste au fond de la gorge correspondante-tandis que le pivot 26 s'échappe vers l'avant de la gorge supérieure. Ce pivotement provoque unre- cul de IL tige 23 par rapport au tube 39 et ainsi un pivotement dans le sens de la flèche f (figure 2) des bras 90 et 91, ce qui provoque un pivotement dans le sens de la flèche f' vers l'avant et vers le haut de l'extrémité inférieure 121 de l'étançon 115. Ainsi, le pivotement vers le haut de l'ensemble porte-soc relève le soc solidaire de l'étançon et provoque un pivotement supplémentaire dudit étançon qùi contribue à relever le soc. Le passage de l'obstacle en est donc facilité. Après passage de l'obstacle, le dispositif de charrue revient à sa position d'origine (figure 1) par l'effet de son propre poids et des ressorts 70 et 71. Si le soc ne peut pas passer l'obstacle, étant par exemple bloqué sous une pierre, l'effort qui en résulte-cisaille la tige du boulon 109, l'effort concentré sur cette tige étant supérieur à l'effort F1 du fait de l'effet de levier résultant des longueurs inégales des parties supérieure et inférieure de l'étançon 115 se trouvant de part et d'autre de l'articulation 114. REVENDICATIONS 1. Dispositif de charrue dans lequel le soc est soulevé quand, au cours du labour, il rencontre un obstacle tel qu'une pierre et se remet en position de travail après passage de l'obstacle, caractérisé en ce qu'il comporte un polygone (2) articulé à au moins quatre côtés (120-123) dont l'un,transversal, (120) est fixe par rapport au bâti de la charrue et dont un autre côté est prolongé par un bras (121a ) portant le soc. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras porte-soc (115) est relié au polygone articulé par un élément de rupture (109) supprimant la liaison entre le bras et le polygone quand la résistance horizontale à l'avancement opposée parle sol dépasse une valeur limite. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'en l'absence de résistance à l'avancement s'exerçant sur le soc, des moyens de ressort (70, 71) maintiennent le polygone dans la position de travail. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté fixe (120) fait partie d'un attelage (1) présentant une face arrière (25) contre laquelle est appliquée l'extrémité arrondie (24) d'une tige (23) formant un second côté du polygone, qui est horizontale lorsque s'exerce une résistance horizontale à l'avan- cement, sans composante verticale, l'attelage présentant également, dans sa partie antérieure, une encoche (4, 5) au fond de laquelle est appliqué un pivot (26, 27) faisant partie d'un troisième côté du polygone, ledit polygone étant tel qu'une résistance horizontale (F) à l'avancement provoque l'application de l'extrémité arrondie de la tige contre la face arrière de l'attelage et l'application du pivot au fond de l'encoche de cet attelage. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en cel que le bras porte-soc (115) est articulé en un point (114) intermédiaire à la pièce formant le troisième côté et en ce que c'est l'extrémité supérieure (116) de ce bras, qui est opposée à celle portant le soc, qui transmet la force permettant l'application de l'extrémité arrondie de la tige contre la face arrière de l'attelage. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du bras porte-soc est reliée à l'extrémité arrière de la tige (23) par l'intermédiaire d'une biellette (108) articulée à cette extrémité supérieure et d'un levier articulé (90, 91) à la biellette et pivotant autour d'un axe fixe (102) par rapport au troisième côté et agissant par son extrémité opposée à celle comportant son pivot sur l'extrémité arrière de la tige. 7 Dispositif selon las revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la liaison de la biellette (108) au bras (90, 91) ou au levier comporte une tige (109) se cisaillant quand resistance horizontale dépasse ladite valeur limite. 8. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de ressort (70, 71) agissent pour appliquer le pivot contre le fond de l'encoche et la tige contre la face arrière de l'attelage. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce dont fait partie le troisième côté comporte un tube (39) traversé par ladite tige (23) et dont est solidaire un bras (28, 29, 41, 42) se terminant par ledit rot (26, 27). 10. Dispositif selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les moyens de ressort comportent un ressort (70, 71) dont une extrémité est fixée au bras porte-pivot et dont l'autre extrémité agit sur la tige. 11. Dispositif de charrue comprenant des moyens pour que le soc soit levé quand, au cours du labour, il rencontre un obstacle tel qu'une pierre et se remet en position de travail après passage de l'obstacle, caractérisé en ce que lesdits moyens sont montés pour que la résistance horizontale opposée par le sol à l'avancement ait pour effet de maintenir le soc dans sa position de travail.