Brevet FR2522754A1 — publié le 19830909

La présente invention concerne un dispositif destiné à permettre une variation de la vitesse d'entre nement d'un organe en fonction de la charge appliquée sur lui. Un tel dispositif est tout particulièrement adapté la distribution de produits en tas au moyen d'organes placés à la partie inférieure de ce dernier, car, dans ce cas, une vitesse d'entrainement non adaptée risque de provoquer la formation d'une voûte ou, au contraire, d'un amas de produit empêchant l'entrainement. Un tel problème se rencontre notamment lors de l'utilisation des dessileuses distributrices d'ensilage. En effet, dans ces machines la distribution de l'ensilage est effectuée au moyen d'un fond mouvant fonctionnant à vitesse constante, qui entraîne l'ensilage vers un ou deux démêleurs à dents,rotatifs. Lorsque l'ensilage est très compact et est, par exemple, constitué par de l'herbe coupée en brins longs, les dents des démêleurs ont peu de prise sur lui et il a tendance à former une masse immobile tandis que le fond mouvant continue à tourner sous cette masse sans pouvoir l'entraîner. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif variateur de vitesse, qui permet d'adapter la vitesse d'entraînement à la charge et ainsi, dans le cas d'un dispositif de distribution de dessileuse distributrice d'ensilage, de faire avancer le fond mouvant à une vitesse variable automatiquement ajustée au débit des démêleurs à dents. Cette invention a en effet pour objet un variateur de vitesse d'entraînement, qui comporte deux cames incur vées, l'une fixe,l'autre pivotante mais rappelée-élasti- quement dans le prolongement de la première pour délimiter avec elle une trajectoire sensiblement circulaire, concentrique à l'organe moteur et à un arbre à entrai ner; un cliquet excentré,qui est articulé sur organe moteur, glisse le long des cames lors de la rotation de cet organe et est en prise avec une denture solidaire de l'arbre à entraîner tant qu'il se déplace sur la trajectoire circulaire, mais s'en dégage lorsque la came pivotante s'écarte contre l'action de l'organe élastique de rappel. Grâce à ce dispositif, lorsque la charge sur l'arbre à entraîner est importante et que par suite la denture solidaire de cet arbre oppose au cliquet une réaction importante, celui-ci provoque le pivotement de la came mobile et cesse d'entrainer l'arbre pendant une partie de sa rotation. La vitesse de rotation de l'arbre entraîné est ainsi une fraction de celle du pignon moteur. Le pivotement de la came mobile est toutefois fonction de l'importance de la charge, de sorte qu-'au fur et à mesure que celle-ci diminue la période d'entraînement augmente jusqu'au moment où la came mobile reste dans le prolongement de la came fixe; l'arbre tourne alors à la même vitesse que le pignon moteur. Selon un mode de réalisation préferé, la denture solidaire de l'arbre à entraîner comporte trois dents, de sorte que cet arbre a une vitesse minimale qui est le tiers de celle du pignon moteur. De préférence, les dents de l'arbre à entraîner sont symétriques par rapport à un rayon, tandis que le cliquet comporte deux surfaces d'appui, ce qui permet de choisir le sens de rotation des différents organes. L'invention s'étend également à un dispositif de distribution de dessileuse distributrice d'ensilage comportant un fond mobile et au moins un démêleur à dents qui est entraîné par un moteur et transmet son mouvement à un arbre du fond mobile, dans lequel l'arbre moteur du démêleur est relié cinématiquement à un pignon moteur monté libre en rotation sur l'arbre du fond mobile et relié au moyeu à dents de cet arbre par un variateur de vitesse du type ci-dessus, de sorte que le démêleur est seul entraîné pendant les périodes où le pivotement de la came mobile écarte le cliquet de la denture. Le risque d'un blocage ou d'une formation de voûte lors de la distribution d'un ensilage compact est ainsi pratiquement supprimé par le ralentissement du déplacement du fond mobile d'une part, et le fait que le ou les démêleurs reçoivent toute la puissance du moteur dans les périodes où le fond mobile est ralenti, d'autre part. Le dispositif comporte en outre un second démêleur monté parallèlement au premier mais entraîné en sens inverse de celui-ci. La combinaison des deux démêleurs tournant en sens inverse accroit encore la sécurité contre la formation de masses de blocage ou de voliges. La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins - la fig. 1 est une vue schématique de cté d'un dispositif de distribution de dessileuse distributrice d'ensilage; - la fig. 2 est une vue en coupe verticale du variateur de vitesse utilisé dans le dispositif de la figure 1, en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 3; - les fig. 3 et 4 sont des coupes suivant la ligne 2-2 de la figure 2 montrant le variateur de vitesse respectivement pendant le fonctionnement à faible charge et pendant le fonctionnement à pleine charge. Pour faciliter la compréhension, le variateur de vitesse de l'invention sera décrit dans son application à un dispositif de distribution de dessileuse distributrice d'ensilage, mais il est bien évident qu'il peut également être utilisé dans d'autres dispositifs et notamment dans d'autres dispositifs de distribution, chaque fois que les produits risquent de former une voûte ou de s'agglomérer entre eux. La dessileuse distributrice représentée sur la figure 1 comporte, de la manière habituelle, une caisse 1 fermée à l'arrière par une pelle dessileuse 2, relevable et basculante, et munie latéralement d'un orifice de distribution. La partie inférieure de la caisse 1 est constituée par un fond mouvant 4 formé, par exemple,par des barrettes 6 portées par deux chaînes sans fin parallèles 8, en prise avec deux paires de roues à chalne respectivement 9 et 10. Les roues à chaîne 10 placées dans l'orifice de sortie de la caisse 1 sont entraînées par l'intermédiaire d'un pignon moteur 12, relié par une chaîne 14 à l'axe 16 d'un moteur 18,qui est de préférence un moteur hydraulique, commandé depuis le tracteur d'entraînement de la dessileuse distributrice. Le pignon moteur 12 est monté rotatif par l'intermédiaire de roulements à bille 19 sur un moyeu 20 solidaire d'un prolongement 21 de l'arbre 22 qui porte les deux roues à chaîne 10 (fig. 2). Le pignon moteur 12 transmet son mouvement à l'arbre 22 par l'intermédiaire d'un cliquet 24, qui est articulé sur un axe 26 excentré sur la surface du pignon 12. Le cliquet 24 a une forme sensiblement en L et comporte à son extrémité libre deux faces inclinées, respectivement 27 et 28, susceptibles de venir en prise avec l'une des dents 30 d'une denture portée par le moyeu 20. De préférence chacune des dents 30 a une forme symétrique par rapport à un plan radial de ce moyeu 20. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4 le moyeu 20 comporte trois dents 30a, 30b, 30c, mais ce nombre de dents peut varier selon le rapport de vitesse que l'on désire obtenir. Le cliquet 24 porte, au voisinage de sa partie coudée, un galet 32 libre en rotation et susceptible de coopérer avec deux cames incurvées 34 et 36. La came 34 a sensiblement une forme en arc de cercle,dont la convexité est tournée vers le bas,et est fixée sur la paroi 38 de l'orifice de distribution de la caisse 1. La came 36, qui a également une forme en arc de cercle, est articulée à l'une de ses extrémités sur un axe 40 qui traverse à la fois ltextrémité correspondante de la came 34 et la paroi 38. A son autre extrémité la came 36 comporte une patte 42, en saillie vers l'extérieur, sur laquelle est fixé un ressort 44 accroché en 46 sur la paroi 38 et tendant à chaque instant à maintenir la came 36 dans le prolongement de la came 34, comme représenté sur lafigure 3.Dans cette position les deux cames délimitent entre elles une trajectoire sensiblement circulaire, coaxiale à l'arbre à entraîner 22 et au pignon moteur 12. Lors de la rotation du pignon moteur 12 celui-ci entraîne le cliquet 24 et oblige le galet 32 à glisser le long de la came 34 dans le sens de la flèche. La face extrême 28 de ce cliquet est alors en prise avec la dent 30a qu'elle pousse, de sorte que le moyeu 20 est également entraîné en rotation à la même vitesse que le pignon 12. Lorsque le galet 32 atteint l'articulation 40 entre les cames 34 et 36 et vient appuyer sur cette dernière, il tend à la faire pivoter autour de l'axe 40 contre l'action du ressort 44. Si à ce moment la charge exercée sur l'arbre 22, et par suite sur le moyeu 20, est de faible importance, la réaction de la dent 30a sur la face 28 du cliquet 24 ne dépasse pas l'effort de fermeture du ressort 44, de sorte que la came 36 reste immobile et que le galet 32 poursuit sa trajectoire circulaire le long de cette rampe. Par contre si la charge exercée sur le moyeu 20 est importante, la reaction de la dent 30a sur le cliquet 28 dépasse l'effort de serrage du ressort 44, de sorte que la came 36 est écartée de sa position initiale et se déplace vers l'extérieur, comme représenté sur la figure 4. Le galet 32 s'écarte donc de la trajectoire circulaire initiale pour continuer a glisser sur la rampe 36 et entraîne la face d'appui 28 du cliquet qui glisse le long de la dent 30a, initialement entraînée, et se dégage progressivement de celle-ci. Le mouvement du pignon moteur 12 n'est plus transmis à l'arbre 22 tant que le galet 32 n'a pas été ramené au contact de la came fixe 34 et la surface d'appui 28 en prise avec la dent suivante 30c du moyeu 20. Ainsi, lorsque l'arbre 22 supporte une charge importante, le cliquet 24 ne l'entraîne que sur un tiers de son parcours. La vitesse de rotation de cet arbre est donc le tiers de celle du pignon moteur 12. Par contre lorsque l'arbre 22 ne supporte qu'une faible charge, le cliquet 24 l'entraîne pendant toute la rotation du pignon 12 et il tourne, par suite, à la même vitesse que ce dernier. Ces différentes vitesses d'entraînement correspondent aux différentes périodes de remplissage de la caisse 1 de la dessileuse distributrice. En effet, lorsque la caisse est pratiquement pleine le fond mouvant 4 supporte une charge importante, de sorte que les dents du moyeu opposent une réaction importante au cliquet 24. Le fond mouvantn'estalors entraîné que pendant un tiers de la rotation du pignon moteur 12. Pendant le reste de sa rotation le pignon 12 est pratiquement entraîné à vide par le moteur 18. Toute la puissance de ce moteur 18 est donc disponible pour entraîner un ou plusieurs démêleurs tels que les démêleurs à dents représentés en 50 et 52 sur la figure 1. Le démêleur inférieur 50 est porté par l'axe 16 du moteur 18 et entraîné directement par celuici dans le même sens que le pignon 12. Le démêleur 52 est relié par une transmission à chaîne 53 et pignons 54 et 55, de façon à tourner en sens inverse du démêleur 50. Les produits , et notamment l'ensilage, placés à la partie supérieure de la caisse 1 sont ainsi entraînés efficacement par l'action combinée des deux démêleurs tournant en sens inverse. En conséquence, tout entassement de produit provoqué par le déplacement latéral du fond mouvant est progressivement détruit lors de l'arrêt de ce dernier, par les deux démêleurs qui, en outre à ce moment la, disposent de toute la puissance d'entraînement du moteur. Au fur et à mesure que la quantité de produit contenue dans la caisse 1 diminue, la charge qui s'exerce sur le fond mouvant 4, et par suite sur l'arbre 22 et le moyeu 20, diminue de même que l'effort qui tend à écarter la rampe 36 de la rampe 34. En conséquence le déplacement de la rampe 36 devient de moins en moins important jusqu'au moment où ce déplacement cesse, le ressort 44 maintenant immobile la rampe 36. Le déplacement du fond mouvant 4 s'accélère alors et la distribution peut se faire facilement. De préférence ce moment correspond à celui où les produits contenus dans la caisse sont à un niveau égal ou même inférieur à celui du démêleur à dents inférieur 50. Ils passent donc librement entre ce démêleur et le fond mouvant. De préférence l'ensemble du pignon 12 et du système de variation de vitesse est enfermé dans un boîtier 56 fixé sur la paroi 38 (fig. 2), par exemple au moyen de tiges filetées 58 et d'écrous 60. Dans ce cas, l'une des tiges 58 peut être placée de manière à constituer une butée de limitation du déplacement de la came 36, comme le montre la figure 4, ce qui assure une sécurité supplémentaire. Par ailleurs, l'angle que font entre elles les faces d'appui 27 et 28 du cliquet 24, ainsi que l'inclinaison des faces latérales des dents 30a, 30b ou 30c du moyeu 20 sont choisis de manière a permettre l'entraine- ment de ces dents soit par la face d'appui 28, comme cela vient d'être décrit, soit par la face d'appui 27 si le pignon 12 est entraîné en sens inverse. Le système est ainsi entièrement réversible. La paroi 38 porte, de préférence, un manchon 60 dans lequel est monté un axe 62 terminé à l'extérieur par une tête de manoeuvre 64. L'axe 62 et la tête 64 peuvent être en saillie à l'extérieur de la paroi 38, comme représenté sur la figure 3, ou être enfoncés dans le manchon 60 de façon à former une saillie en regard de la patte 42 et à interdire tout déplacement de celle-ci contre l'action du ressort 44. Dans cette position enfoncée de l'axe 62, la came 36 est immobilisée dans le prolongement de la came 34, de sorte que l'arbre 22 est obligatoirement entraîné à la même vitesse que le pignon 12. Le fond mouvant 4 est par suite entraîné à une vitesse constante maximale. Le dispositif de distribution muni du variateur de vitesse selon l'invention peut ainsi fonctionner à la vitesse la plus appropriée pour la nature et la quantité de produit à distribuer. En fonction de la puissance disponible engendrée par le moteur hydraulique à partir de la pompe du tracteur dont la dessileuse est tributaire, les vitesses, les couples et le temps de déchargement sont utilisés dans des conditions optimales. Le moteur hydraulique peut être remplacé par toute autre source d'énergie, notamment par celle fournie par la prise de force du tracteur. Le nombre des dents 30 du moyeu 20 est choisi en fonction de l'application à laquelle le variateur est destiné et du rapport de vitesse que l'on veut obtenir. Par exemple un rapport d'un demi ou d'un quart pourrait facilement être obtenu en utilisant un moyeu à deux ou quatre dents. De la même manière, les longueurs respectives des cames 34 et 36 peuvent varier, l'une ou l'autre correspondant à un arc de cercle supérieur à 1800, selon le rapport de vitesse désiré. - REVENDICATIONS 1 - Variateur de vitesse, caractérisé en ce qu'il comprend deux cames incurvées, l'une fixe (34), et l'autre (36) pivotante mais rappelée élastiquement dans le prolongement de la première pour délimiter avec elle une trajectoire sensiblement circulaire, concentrique à un organe moteur (12) et à un arbre à entraîner (22); un cliquet excentré (24) qui est articulé sur l'organe moteur (12) glisse le long des cames (34, 36) lors de la rotation de cet organe moteur et est en prise avec une denture solidaire de l'arbre à entraîner tant qu'il se déplace sur la trajectoire circulaire, mais s'en dégage lorsque la came pivotante (36) s'écarte de cette trajectoire contre l'action de l'organe élastique de rappel (44). 2 - Variateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le cliquet (24) porte un galet (32) roulant sur les cames (34, 36). 3 - Variateur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le cliquet (24) est recourbé et terminé à son extrémité libre par deux faces inclinées (27, 28) d'entraînement de la denture (30). 4 - Variateur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des dents de la denture (30) comporte deux faces d'entraînement inclinées, symétriques par rapport à un plan radial. 5 - Variateur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la denture solidaire de l'arbre à entraîner comporte trois dents (30a,30b,30c) de sorte que la vitesse de l'arbre entraîner est au minimum le tiers de celle du pignon moteur. 6 - Variateur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des cames (34 et 36) forme sensiblement une demi-circonférence. 7 - Variateur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une butée (58) de limitation du pivotement de la came (36). 8 - Dispositif de distribution pour dessileuse distributrice d'ensilage comportant un fond mouvant à chai ne sans fin et au moins un démêleur à dents qui est entraîné par des moyens moteurs et transmet son mouvement à un arbre du fond mobile, caractérisé en ce que l'arbre moteur (16) du démêleur à dents (50) est relié cinémati quement à un pignon moteur (12) monté libre en rotation sur l'arbre (22) du fond mobile (4), mais transmettant son mouvement à un moyeu à dents (20) solidaire de cet arbre (22) par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse selon l'une des revendications précédentes, de sorte que le démêleur à dents (50) est seul entraîné pendant les périodes où le pivotement de la came mobile (36) écarte le cliquet (24) du moyeu à dents (20). 9 - Dispositif suivant la revendication 8, carac terse en ce qu'il comporte un second démêleur (52) pa rallèle au premier, mais entraîné en sens inverse à par tir des mêmes moyens moteurs (18). 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les cames (34, 36) du varia teur de vitesse sont portées par la paroi du bâti de la machine. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un verrou (62) de blocage de la came pivotante (36) dans le prolongement de la came fixe (34). 12 - Dispositif suivant l'une des revendications 8 à 11, caraCtérisé en ce que les moyens moteurs sont cons titués par un moteur hydraulique à vitesse constante. 13 - Dispositif suivant l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par la source d'énergie fournie par la prise de force du tracteur.