Brevet FR2463576A1 — publié le 19810227

L'invention concerne un procédé pour l'arrêt d'un mécanisme d'inversion de marche à roues dentées cylin- driques, en vue d'éviter des accidents avec des machines de travail agricoles, notamment des ramasseuses- hacheuses de récolte automotrices. Différents systèmes d'entraînement sont connus pour l'entraînement des organes de travail et pour l'entraîne- ment de déplacement de ramasseuses-hacheuses automotrices. Ainsi, le brevet allemand 75 171 décrit un système d'entraînement dans lequel le tambour de hêchage est entraîné à partir d'un moteur disposé transversalement à la direction de la marche, par l'intermédiaire d'un accouplement à courroie. Une seconde trans- mission à courroie partant du moteur conduit à un arbre inter- médiaire, duquel sont dérivés, d'une part, l'entraînement de déplacement par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse et d'un mécanisme de connexion, et, d'autre part, l'entraînement du système d'amenée des produits y compris un organe d'adaptation. Ce dernier agit par l'intermédiaire d'un mécanisme de connexion et d'inversion de marche, lequel possède une sortie à vitesse de rotation constante vers l'entraînement de l'organe d'adapta- tion, et une sortie à connecter à volonté pour l'entraînement du système d'amenée des produits, de telle sorte que peuvent être réalisées des longueurs de hêchage différentes. La marche en avant ainsi que la marche en arrière du système d'amenée, et, en partie, de l'organe d'adaptation, sont obtenues au moyen de deux accouplements prévus sur l'arbre d'entrée du mécanisme de connexion et d'inversion de marche, l'un ou l'autre de ces accouplements pouvant être embrayé ou les deux être débrayés, au choix,-au moyen de tiges de connexion. Le flux de force allant de l'arbre d'entrée à l'arbre de sortie avec vitesse de rotation constante passe, d'une part, à travers le premier accouplement en prise directe avec la roue dentée cylindrique, et, d'autre part, à travers le second accouplement, au moyen de la roue dentée cylindrique et de la roue intermédiaire, de telle sorte que peuvent être produites des directions de rotation de sens opposés. Si les deux accouplements sont débrayés, le flux de force est inter- rompu à cet endroit et le système d'amenée des produits ainsi que l'organe d'adaptation sont à l'arrêt. L'arbre de sortie connectable est en liaison 2 2463576 d'entraînement, par l'intermédiaire d'un bloc de connexion, avec l'arbre de sortie vers l'entraînement de l'organe d'adapta- tion, de telle sorte que, en plus de la marche avant et de la marche arrière, peuvent être obtenues différentes vitesses de rotation de sortie, pour les différentes longueurs de hachage désirees. Ce système d'entraînement présente en soi bien des dangers d'accidents lors de l'exécution de réparations, ou d'interventions à la main lors d'incidents dans l'écoulement des produits de récolte à travers la hacheuse. Lorsque le con- ducteur, avant de quitter son siège, déconnecte les organes de travail de l'entraînement, c'est-à-dire si l'accouplement à courroie est désaccouplé et les deux accouplements débrayés, le tambour de hachage demande encore plusieurs minutes avant de se trouver à l'arrêt complet. Le système d'amenée de produits et l'adapteur se mettent à l'arrêt relativement rapidement. Mais il en résulte, pour le conducteur, un danger d'accident impor- tant, car, d'une part, par la rotation de fin de course du tam- bour de hachage, et, d'autre part, par une mise en marche par inadvertance ou se produisant d'elle-même du système d'amenée et de l'adapteur, il peut survenir de graves blessures. Dans la pratique, ces conditions défavorables ne sont pas rares, en raison d'insuffisances d'actionnement mécanique des accouplements, ainsi que d'un débrayage incomplet en liaison avec un engorgement des produits de la récolte. Dans ce cas, après suppression de l'engorgement, ou par suite de vibrations du moteur, le système d'amenée se remet brusquement en marche, et avec lui l'ensemble des mécanismes de la machine. En connaissance de ce danger d'accident, il est prescrit, dans le mode d'utilisation de-la machine, qu'avant toute exécution de travaux, le moteur doit être mis à l'arrêt, mais cette règle n'est pas toujours observée et le risque d'acci- dents subsiste. En outre subsiste l'inconvénient de la fin de course en roue libre du tambour de hachage, car l'arrêt du tambour par freinage, avec moteur mis à l'arrêt, est rendu insuffisant par des vibrations non contr8lées dans les organes de transmission de force du moteur. D'après le brevet allemand 98 598, on connaît un autre système d'entraînement dans lequel l'entraînement pour les organes de travail est dérivé d'un moteur disposé longitu- 3 2463576 dinalement en direction de la marche, par l'intermédiaire de deux transmissions à courroie. L'une des transmissions à cour- roie dérivée de l'arbre de sortie du moteur entraIne le tambour de hachage par 1. intermédiaire d'un mécanisme de répartition et de connexion et d'un engrenage d'angle. A partir de ce mécanisme de répartition et de connexion, sont dérivés en outre, par l'intermédiaire d'arbres longitudinaux, les entra!- nements pour le système d'amenée et pour l'organe d'adaptation. Sur leur arbre d'entrée sont prévusycomme décrit dans le brevet 75 171, deux accouplements de même fonction. L'entratnement du ventilateur d'éjection a lieu à partir de l'arbre de sortie du moteur, par l'intermé- diaire de l'autre transmission à courroie, sur un engrenage à pignon d'angle affecté au ventilateur. Au point de vue des risques d'accidents, ce système d'entratnement doit 9tre jugé comme celui du brevet 171, car, après débrayage de l'accouplement du moteur situé sur l'arbre de sortie du moteur, les organes de travail conti- nuent leur course en roue libre et ne sont pas assurés contre une remise en marche éventuelle par le moteur. Dans le cas de chacune des deux solutions décrites, se rencontre en plus le même inconvénient, à savoir que, pour mettre à 1'arrgt correcte- ment la machine de travail agricole, il est nécessaire de mettre en oeuvre plusieurs éléments d'actionnement, ce qui suppose un travail exempt d'erreurs du personnel de service. En outre, pour une mise à l'arrêt automatique du moteur, il est connu de prévoir des contacteurs électriques en liaison avec des dispo- sitifs d'actionnement électro-mécaniques, qui, par une ouvertu- re de ces contacts, interrompent l'amenée de carburant au moteur. De tels contacteurs peuvent 9tre disposés par exemple sur le siège du conducteur, sur l'ouverture vers le ventilateur, sur le couvercle du groupe de hachage ou sur des grilles de pro- tection entre autres, L'inconvénient de telles solutions réside en ce que, entre l'actionnement des contacteurs interrupteurs et l'arrêt du moteur, il s'écoule un temps trop lonq en outre, ces éléments de construction représentent une dépense d'instal- lation supplémentaire, sans empocher pour autant la fin de course en roue libre des organes de travail. Un autre dispositif de protection contre les 4 2463516 accidents est décrit dans le brevet allemand 27 30 031 fonction- nant comme dispositif d'alerte acoustique. L'entraînement du tambour de hachage a lieu ici par l'intermédiaire d'un dispositif à déclic, tel que, peu après la déconnexion de l'entraînement, on entend un signal sonore qui dure.jusqu'à l'arrêt complet des organes de travail. L'inconvénient de cette solution réside en ce que les organes de travail terminent leur course en roue libre, de sorte que le danger d'accident subsiste. En outre le dispositif d'alerte acoustique représente une dépense supplémen- taire. L'invention a pour but de créer un procédé pour provoquer l'arrêt du système d'entraînement de machines de travail agricoles, qui supprime le risque d'accidents du aux organes de travail en rotation, qui soit de manoeuvre simple, et ne représente qu'une très faible dépense d'installation. Le procédé que concerne l'invention pour déconnecter le méca- nisme d'inversion de marche à roues dentées cylindriques doit assurer la mise à l'arr9t, dans un temps très court, des organes de travail rotatifs, au moyen des éléments de construc- tion nécessaires à l'entraînement existant déjà, en s'opposant cependant à toute remise en marche non voulue de ces organes. Dans ce but conformément à l'invention, dans le système d'entraînement d'une machine de travail agricole, pour l'entraînement d'organes de travail coopérant entre eux, est prévu un mécanisme d'inversion de marche (inversion du sens de rotation) à roues dentées cylindriques sur l'un des arbres duquel sont montés deux accouplements à embrayage électro- magnétiques, les roues dentées cylindriques.solidaires de ces accouplements étant reliées avec l'autre arbre du mécanisme, - d'une part par engrénement direct de la roue dentée cylindrique, et d'autre part par l'intermédiaire d'une roue dentée intermé- diaire. Un conducteur de chacun des accouplements à embrayage électromagnétique est raccordé directement au méme p8le d'une source de courant, tandis que les deux autres conducteurs sont raccordés en commun, par l'intermédiaire d'un contacteur- interrupteur, à l'autre pôle de la source de courant, de telle sorte que ces accouplements sont embrayés simultanément par l'intermédiaire de ce contacteur et par l'intermédiaire des conducteurs connectés au même pôle de la source de courant. La solution réalisée sous forme de montage 2463576 électrique décrite ci-dessus pourrait naturellement 9tre réalisée comme installation d0a.ctionnement pneumatique ou hy- draulique. L'agencement du mécanisme d'inversion de marche à roues dentées cylindriques dans le système d'entraine- ment de la machine est le suivant: A partir du moteur de la machine de travail agricole, l'entraînement se Civise en deux voies, d'une part, vers l.e ventilateuréjecteur, et, d'autre part, vers tous les autres organes de.travail. Cette division est réalisée au moyen d'un mécanisme de transmission à courroie à disposition triangulaire. Le ventilateur-éjecteur reçoit son entraînement directement de cette transmission à courroie par un mécanisme à pignon conique. La seconde sortie de cette transmission à courroie se partage ensuite sur la poulie à gorge pour courroie, de telle sorte que,d'une part,l'organe d'adaptation se trouve entratné par l'intermédiaire du mécanisme d'inversion de marche à roue dentée cylindrique et que, d'autre part, le tambour de hachage, les rouleaux d'amenée et la vis sans fin d'amenée pour le ventilateur-éjecteur se trouvent entraînés par l'intermédiaire d'un mécanisme de connexion à roue dentée cylindrique0 En principe, pour obtenir l'effet conforme à l'invention, la disposition est extrêmement légère, il importe simplement que le mécanisme d'inversion de marche à roue dentée cylindrique soit prévu dans le système d'entraînement dont les organes.de travail doivent tre amenés à l'arrgt et que ces derniers soient reliés entre eux dans ce but. Conformément à l'invention, les organes de travail de la machine agricole sont amenés à l'arrêt par le fait que les accouplements à embrayage électromagnétique du mécanisme d'inversion de marche à roue dentée cylindrique sont embrayés simultanément. Celle s'effectue par actionnement du contacteur-interrupteur par l'intermédiaire duquel chacun des conducteurs des accouplements est raccordé à l'un des p8les de la source de courant. Avec un très faible décalage de phase avant la fermeture de l'interrupteur, un accouplement du moteur, de toute manière existant sur chaque machine agricole, est débrayé0 Etant donné qu'il s'agit là d'une mise en circuit simultanée de deux étages du mécanisme avec sens de rotation opposés, il se produit, en raison du principe d'action-réaction, un freinage instantané et un arrêt presque immédiat de tous les organes de travail. La grandeur du couple de freinage est alors égale au double de celle du couple de glissement d'un embrayage. Le temps jusqu'à l'arrêt complet des organes de travail dépend de leur énergie cinétique, de la dimension des accouplements et de leur vitesse de rotation en service. Dans le cas de ramasseuses-hacheuses de récolte automotrices, ces temps, d'après le mode opératoire conforme à l'invention, sont de l'ordre d'une seconde. Avantageusementp- grâce au procédé conforme à l'invention, l'élimination de perturbations intervenant dans l'écoulement des produits de la récolte ainsi que les répara- tions aux organes de.travail peuvent 8tre réalisées sans danger. En raison du couple de freinage important, le moteur n'est pas en mesure de faire démarrer à nouveau les organes de travail, m8me dans le cas o l'accouplement du moteur se trouverait de lui-m9me embrayé. Un autre avantage réside dans la simplicité de la manoeuvre au moyen d'un seul contacteur, et dans l'aug- mentation de dépense minimale sous la forme uniquement d'un contacteur, par comparaison avec les systèmes d'entraînement connus. En plus de son r8le de dispositif de protection contre les accidents, l'invention est également utilisable comme protection contre la destruction des organes de travail par des corps étrangers. La courte durée mentionnée plus haut jusqu'à la mise à l'arrêt complet des organes de travail emp-c he en effet des dégradations de grande importance, qui se produi- sent encore très fréquemment sur le tambour de hachage ou le ventilateur-éjecteur notamment par le passage de corps étran- gers. En liaison avec un détecteur de corps étranger dont le signal actionne le contacteur-interrupteur, cette protection des organes de travail peut 9tre rendue automatique. En outre, le montage séparé des deux accouplements permet, d'une manière connue0 la commutation des organes de travail sur la marche avant, la marche arrière ou la marche à vide. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vueen plan du système d'entraînement d'une ramasseuse-hacheuse automotrice. 7 2463576 la figure 2 est. une vue en coupe A travers le mécanisme d'inversion de marcher a roue dentéee cylindrique. la figure 3 représente un schéma des conne- xions pour l'actionnement des accouplements électromagnétiques dans le mécanisme inverseur à roue cylindrique0 A partir d'un moteur 2, monté longitudinale= ment en direction de la marche sur une ramasseuse-hacheuse de récolte automotrice 1., sont entraînés, par l'intermédiaire d'une transmission. courroie du type triangulaire 3, d une part un ventilateuréjecteur 5 par l'intermédiaire d'un mécanisme à pignon conique 4. et d'autre part un mécanisme de connexion roue dentée cylindrique 60 De ce mécanisme à roue dentée cylindrique 6 part un arbre articulé 7 qui, par l'intermédiaire d'un engrenage à pignons angulaire 8 calé sur l'arbre 9 du tambour de hachage 10e entra.ne celui-ci en trois marches avant et une marche arrière. Directement sur ce mécanisme de conne- xion 6 est montée par bride la pompe hydraulique 11 servant à entraîner en rotation les moteurs hydrauliques 13 disposés sur les rouleaux d'amenée de récolte 12. Un troisième arbre de sortie réalisé par un arbre articulé 14 est connecté à un mécanisme à pignon conique pour la vis sans fin d'amenée 16 du ventilateur-éjecteur 50 Du mécanisme de connexion à roue dentée cylindrique 6, part, vers l'entraînement de ladapteurv une transmission à courroie 17 agissant sur un mécanisme d'inversion de marche à roues dentées cylindriques 18, qui comprend un arbre d'entrée 19 et un arbre de sortie 20o Sur cet arbre de sortie 20 sont montés des accouplements à embrayage électromagnétique 21 et 22. La roue dentée cylindrique 23 qui est en liai- son avec l'accouplement électromagnétique 21 engrène avec une roue dentée cylindrique 24 montée sur l'arbre d'entrée 19. La roue dentée cylindrique 25 appartenant à l'accouplement à embrayage électromagnétique 22 est en prise, par une rue inter- médiaire 26,e avec la roue dentée cylindrique 27 montée sur l'arbre d'entrée 19, L'organe adaptear. non représentée est entran1é à partir de l'arbre de sortie 20, par l'intermédiaire d'un accouplement à. friction 28 et d'un arbre articulé 290 Les con- ducteurs 30 et 31 des accouplements à embrayage électromagnéti- que 21 et 22 sont connectés en commun au p8le 32 de la source - 8 2463576 de courant 3? et les conducteurs 33 et 34 sont connectés en commun, par l. intermédiaire d'un contacteur-interrupteur 350 à l'autre p8le 36 de la source de courant 37 R E V E N D I C A T I 0 N Procédé pour provoquer l'arrêt rapide d'un méca- nisme d'inversion de marche à roues dentées cylindriques, en vue d'éviter les accidents et les dégradations aux organes de travail de machines agricoles, notamment de ramasseuses-hacheuses de récolte automotrices, dans lesquelles deux accouplements, pour la marche avant et la marche arrière des organes de travail, sont montés sur des arbres du mécanisme d'inversion de marche à roues dentées cylindriques, procédé caractérisé en ce que les accouple- ments à embrayage électromagnétique (21, 22) montés sur l'arbre de sortie (20) du mécanisme d'inversion de marche sont embrayés simultanément par l'intermédiaire d'un contacteur (35) reliant les conducteurs (33, 34) à l'un des pôles (36) de la source de courant (37) et par l'intermédiaire des conducteurs (30, 31) connectés à l'autre pâle (32) de la source de courant (37).