Brevet FR2535868A1 — publié le 19840511

Structure de multiplicateur de vitesse, en particulier pour atomiseurs à usage agricole. La présente invention concerne une structure de multiplicateur de vitesse, en particulier pour atomiseurs à usage agricole. Comme on le sait, il existe actuellement sur le marché des multiplicateurs de vitesse pour atomiseurs à usage agricole qui sont constitués sensiblement à la manière d'une boite de changement de vitesse manuelle à deux vitesses, avec un point mort en position médiane. Les multiplicateurs connus sont constitués par une enveloppe en forme de boite qui supporte de facon rotative l'arbre d'entrée du mouvement, relié à la prise de force du tracteur, et l'arbre de sortie qui doit être relié au rotor de l'atomiseur. I1 en résulte que l'van prévoit sur l'arbre d'entrée une paire d'engrenages disposés côte à côte et qui peuvent être déplacés axialement pour venir en engrànement avec un des deux engrenages prévus sur l'arbre de sortie pour obtenir deux vitesses de rotation différentes de ce dernier. Pour obtenir la translation axiale des engrenages disposés sur l'arbre d'entrée, on prévoit habituellement un patin pouvant venir en engagement entre les deux engrenages disposés sur cet arbre et qui provoque la translation des engrenages proprement dits par la manoeuvre d'un levier externe qui, dans les formes de réalisation connues, exécute une rotation maximale d'environ 1000 pour le passage d'une vitesse à l'autre. Dans ces groupes, le sens de rotation des arbres est toujours le même, c'est-à-dire celui de la rotation de la prise de force des tracteurs, et pour maintenir toujours en engrènement la vitesse présélectionnée, les engrenages ont une denture hélicoidale, ce qui fait que pendant la phase d'engrènement s'exerce une poussée qui pousse les engrenages mobiles sur 11 arbre d'entrée contre les coussinets servant de support à ce dernier de maniere que les engrenages soient maintenus dans une position stable. Du fait des chocs en retour ou de la décélération du moteur, l'organe qui est à l'aval du multiplicateur de vitesse, c'est-à-dire l'hélice ou le rotor de l'atomiseur, passe de la situation d'organe entraîne a celle d'organe entraînant pendant une période transitoire du fait de sa propre inertie. On constate alors que la poussée axiale exercée sur la denture s'inverse et tend à dégager la couronne qui est en prise en la poussant vers la position neutre (point mort). Pour éviter l'apparition de ce phénomène, le patin de guidage des engrenages est maintenu à l'arrêt soit par l'action d'un puissant ressort qui pousse une bille dans une cavité borgne, soit par l'intermédiaire d'un corps arrondi qui est également pressé dans une cavité borgne de référence, soit éventuellement au moyen de plots de référence qui s'insèrent dans des trous cylindriques et interdisent la possibilité d'un dégagement accidentel. Avec la première solution décrite, c'est-à-dire celle où l'on utilise une bille -ou un corps arrondi dans une cavité borgne, il faut exercer de fortes poussées élastiques pour obtenir la garantie d'un blocage approprié, alors que dans le second cas le blocage reste par contre indubitablement stable, mais présente l'inconvénient, pour effectuer le changement de vitesse ou encore pour mettre une vitesse en prise ou passer au point mort, de rendre nécessaire un double mouvement, le premier consistant dans le dégagement du plot d'arrêt en soulevant le levier et le second consistant en la rotation du levier de commande pour le changement de vitesse. Ce type de manoeuvre est certainement difficile surtout dans les cas où l'on veut éloigner la commande du multiplicateur, soit pour des raisons de sécurité, soit pour des raisons pratiques. Le but proposé par l'invention est d'éliminer les inconvénients précédemment indiqués en réalisant une structure de multiplicateur de vitesse, destinés en particulier à des atomiseurs à usage agricole, offrant la possibilité d'obtenir des positions stables pour les vitesses du multiplicateur, mais en ayant une commande très "souple" du levier qui déplace les engrenages sur l'arbre d'entrée et qui présente en outre la possibilité de réaliser sans complication une commande à distance. Dans le champ d'application concernant le but indiqué ci-dessus, un objet particulier de l'invention est de réaliser une structure de multiplicateur permettant de rendre nettement plus économiques toutes les phases de la fabrication9 mais tout en conservant une fiabilité élevée. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un structure de multiplicateur de vitesse susceptible, du fait de ses caractéristiques constructives particulières, de fournir les plus amples garanties de fiabilité et de sécurité à l'usage. Le but principal exposé ci-dessus ainsi que les autres objets indiqués, et d'autres encore qui apparaitront par la suite, sont atteints au moyen d'une structure de multiplicateur de vitesse selon l'invention, en particulier pour atomiseurs à usage agricole, comprenant une enveloppe en forme de boite supportant de façon rotative un arbre d'entrée, sur lequel sont prévues solidaires en rotation avec l'arbre d'entrée, une première et une seconde couronnes disposées côte à côte et pouvant être déplacées axialement pour occuper une position de première vitesse , une position de seconde vitesse et une position neutre par rapport à l'engrenement respectivement avec un premier engrenage, avec un second engrenage et avec aucun desdits engrenages qui sont calés sur un arbre de sortie, des moyens étant en outre prévus pour la translation axiale desdites couronnes, caractérisée par le fait que lesdits moyens de translation axiale des couronnes sont constitués par un patin de guidage s'engageant entre lesdites couronnes et relié à un pivot accessible de ltextérieur et supporté de façon rotative par ladite enveloppe en forme de boite autour d'un axe disposé dans un plan sensiblement perpendiculaire audit arbre d'entrée, ledit pivot pouvant tourner sensiblement sur 1800 autour de son propre axe en vue du passage de ladite position de première vitesse à celle de seconde vitesse et/ou vice versa, la position neutre étant intermédiaire. D'autres caractéristiques et avantages apparatfont à la lecture de la description d'une forme de réalisation préférée, mais non exclusive, d'une structure de multiplicateur de vitesse, en particulier pour atomiseurs à usage agricole, illustrée à titre indicatif et non limitatif sur les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe du multiplicateur de vitesse selon l'invention, la figure 2 représente le multiplicateur de vitesse vu en coupe dans un plan perpendiculaire à celui de la figure 1, la figure 3 est une vue schématique de l'enveloppe en forme de botte en correspondance de la zone d'application du couvercle qui supporte le pivot de commande, la figure 4 est une vue schématique d'une forme de réalisation possible de l'arbre de sortie, la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de là figure 4. Si on se réfère aux figures citées, la structure du multiplicateur de vitesse selon l'invention, en particulier pour atomiseur à usage agricole, comprend une enveloppe en forme de boite, indiquée dans son ensemble par la référence 1, qui supporte de façon rotative, avec interposition de coussinets 2, un arbre d'entrée 3 muni à son extrémité extérieure de l'embrayage 4 en vue de son raccord à la prise de force d'un tracteur ou analogue Sur ledit arbre d'entrée 3 est prévue une première et une seconde couronnes indiquées en 6 et 7, qui sont rendues solidaires en rotation de l'arbre d'entrée 3 et qui peuvent être déplacées axialement en vue de leur positionnement dans une position de première vitesse, une position de seconde vitesse et une position neutre intermédiaire. Les couronnes 6 et 7 peuvent engrener sélectivement avec un premier engrenage 8 et un second engrenage 9 prévus sur un arbre de sortie 10 dans une position réciproquement séparée. Plus en détail, les couronnes 6 et 7 doivent être déplacées axialement sur l'arbre 3 de façon à amener la première couronne 6 en engrènement avec le premier engrenage 8 pour obtenir la position de première vitesse, ou la seconde couronne 7 en engrènement avec le second engrenage 9 pour obtenir la position de seconde vitesse. I1 existe également une position intermédiaire où les couronnes 6 et 7 n'engrènent pas avec les engrenages 8 et 9, réalisant ainsi en pratique la position neutre. Pour obtenir le déplacement axial des couronnes 6 et 7 sur l'arbre d'entrée 3, et ceci constitue la particularité de l'invention, on a prévu un patin de guidage 11 qui est relié à un levier de manoeuvre 12 supporté par un pivot 13, lul-mème supporté de façon pivotante par le couvercle 14 en position de fermeture de l'enveloppe en forme de boite 1; le pivot 13 a un axe disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entrée 3 et à l'arbre de sortie 10, qui sont parallèles. La caractéristique fondamentale de l'invention est le fait que ledit pivot 13 doit effectuer une rotation de 1800 autour de son propre axe pour passer de la position de première vitesse à la position de seconde vitesse, contrairement à ce qui est réalisé dans la technique connue où la rotation pouvant être effectuée était au maximum d'environ 1000. Grâce à cette structure où le levier de manoeuvre 12, et de ce fait le pivot 13, doit effectuer une rotation de 180 , on élimine la possibilité d'un désaccouplement accidentel entre les couronnes et les engrenages, du fait que pendant les positions de marche le levier 12 tend à se disposer sensiblement parallèlement à l'axe de l'arbre d'entrée; en conséquence, la poussée qui est exercée par la couronne 6 ou par la couronne 7 sur le patin 11 s'effectue dans le sens de l'axe de rotation du pivot 13 du levier, et comme il n'y a pas de bras de levier, il nty a pas de couple pouvant faire tourner le pivot 13, avec pour conséquence la possibilité de désengagement des couronnes des engrenages. En outre, dans le cas où la couronne tend à sortir de sa position d'engrènement, il naît une force de frottement sur le-patin, étant donné le sens de rotation de la couronne, qui tend à faire tourner le levier 12 dans le sens où il se presse contre des butées de fin de course opposées et indiquées en 20, qui sont prévues sur l'enveloppe en forme de bote en correspondance du couvercle 14. Pour ces raisons, la position des couronnes 6 et 7 ne peut pas varier même pendant des mouvements transitoires anormaux, et il suffit d'une petite force antagoniste pour maintenir les couronnes 6 et 7 dans la position prédéterminée. Pour cette raison, les moyens d'arrêt peuvent être constitués simplement par une petite sphère 30 qui est poussée élastiquement par un ressort 31 directement logé à 11 intérieur du patin 11 et agissant sur un trou borgne 32 prévu sur la face interne du couvercle. On a ainsi la possibilité de disposer d'un bras de levier qui est le plus grand possible, et en conséquence d'un moment de freinage élevé par rapport à l'axe de rotation du levier. Selon une autre forme-de réalisation, les moyens d'arrêt peuvent être prévus directement sur l'arbre d'entrée et être constitués par une bille 40 poussée élastiquement dans des gorges de positionnement 41 définies sur le moyeu interne des couronnes 6 et 7, la bille 40 étant poussée élastiquement par des moyens élastiques 42 logés dans un siège 43 constitué directement dans l'arbre d'entrée. Grâce à cette disposition, on a l'avantage de disposer d'une meilleure précision du positionnement des vitesses, car avec un usinage normal l'erreur de position peut être au maximum de quelques dixièmes de millimètre, alors que si le ressort et la bille sont en contact sur le couvercle, on constate l'addition des tolérances dues aux nombreuses opérations de fabrication qui ont une influence sur le positionnement des vitesses, déterminant des déplacements qui sont parfois inacceptables. Quand on désire débrayer la vitesse, il suffit de faire tourner le levier 12 par l'intermédiaire du pivot 13 dans le sens déterminant son éloignement de la butée en passant par la position neutre, et l'on peut passer l'autre vitesse qui se trouve complètement embrayée quand le levier 12 vient heurter l'autre butée constituée directement sur l'enveloppe en forme de boîte 1, en correspondance du couvercle 14. Grâce à la structure décrite ci-dessus, on a la possibilité de simplifier notablement les phases de changement de vitesse, le pivot 13 présentant en fait dans sa partie externe un élément de jonction 16 constitué par un élément tubulaire fixé à charnière avec le pivot autour d'un axe radial et comprenant des trous traversants 17 d'engagement avec une tige disposée perpendiculairement à l'axe radial de rattachement de l'axe tubulaire au pivot, réalisant en pratique un joint rudimentaire à la cardan qui est nettement économique. La structure décrite ci-dessus permet en outre d'adopter un couvercle économique en tôle découpée avec l'unique adjonction de trois trous borgnes estampés ou usinés dans le cas où les éléments d'arrêt agissent sur le couvercle, ou bien un couvercle économique en aluminium moulé sous pression et n'ayant subi aucune intervention ultérieure. Comme déjà indiqué, le pivot 13 du levier 12 accomplit une rotation de 1800 et présente, à égalité de déplacement des couronnes, un bras de levier plus court que celui que l'on rencontre dans les techniques connues et grâce auquel, à égalité de déplacement des couronnes, le moment de torsion qui s' exercée sur le pivot est notablement inférieur; cela se traduit par un effort minime sur la poignée qui peut être appliqué de l'extérieur sur le pivot, et en une meilleure possibilité de réaliser une éventuelle commande à distance qui peut être un dispositif monté sur le tracteur, en ayant toujours la garantie que la vitesse ne décroche pas. La retenue de l'huile sur le levier de changement de vitesse est assurée par un joint frontal dans le cas d'un couvercle en tôle. Un autre aspect particulier de l'invention est constitué par le fait que les dentures des couronnes des engrenages ont été étudiées de façon appropriée en choisissant un module plus petit et un angle d'hélice d'environ 220, au lieu des 180 que l'on rencontre actuellement, et par le fait que lBon a en outre apporté une correction appropriée aux dentures qui présente l'avantage dune meilleure résistance, pour les memes dimensions, des flancs des dents contre l'usure et la-corrosion; en outre, on obtient la même resistance de la base des dents même avec un module plus petit et en augmentant l'angle d'hélice et de ce fait le recouvrement dans le sens axial. Un autre avantage est constitué par le fait que le multiplicateur de vitesse selon l'invention est sensiblement moins bruyant du fait du meilleur recouvrement axial et perpendiculaire qui a permis d'éliminer l'opération de finition d'ébarbage après la réalisation de la denture alors que dans le passé on ébarbait au moins l'un ou les deux engrenages en prise. Une autre possibilité de l'invention est constituée par le fait que l'arbre de sortie 10, au lieu d'être réalisé sous forme d'un corps en une seule pièce avec les engrenages 8 et 9, ainsi que cela se fait actuellement, offre la possibilité de monter les engrenages par la suite. Dans ce but, l'accouplement des engrenages 8 et 9 sur l'arbre de sortie 10 peut être réalisé au moyen de clavettes appropriées réalisées en correspondance de la zone d'application des engrenages 8 et 9 ou éventuellement en disposant un accouplement lisse 10 et en réalisant une soudure sur un flanc de l'engrenage, soit par des procédés traditionnels, soit par une nouvelle technique à rayons électroniques ou à laser. Grâce à cette modification, on a la possibilité d'utiliser, pour réaliser l'arbre de sortie, un matériau plus économique et non cémente et trempé, mais uniquement amélioré, alors que le constructeur peut en outre conserver des pignons de rapports divers en magasin et, au moment de la livraison au client souhaitant un arbre de sortie personnalisé, de ne construire que ce dernier, avec réduction des temps de livraison et une moindre utilisation des machines-outils. Il ressort de ce qui précède que l'invention atteint les buts proposés et on soulignera en particulier le fait que l'on propose un nouveau type de motovariateur permettant d'obtenir des avantages importants consistant à disposer de positions des vitesses extrêmement stables, les poussées anormales que l'on peut constater étant facilement absorbées et ne créant-pas de moments ou de couples à même de provoquer le dégagement des engrenages et des couronnes dentées. En outre, grâce à la disposition décrite, la manoeuvre de changement de vitesse est nettement plus facile du fait qu'il est possible d'effectuer ce changement de vitesse à distance et sans problème particulier. L'invention ainsi conçue peut subir de nombreuses modifications et variantes tout en restant dans les limites du concept inventif. En outre, tous les éléments peuvent être remplacés par d'autres éléments qui sont techniquement équivalents. En pratique, les matériaux utilisés, dans la mesure où ils sont compatibles avec l'utilisation spécifique envisagée, ainsi que les dimensions et les formes appropriées, peuvent être quelconques en fonction des demandes. REVENDICATIONS 1. Structure de multiplicateur de vitesse, en particulier pour atomiseurs à usage agricole, comprenant une enveloppe en forme de botte (1) supportant de façon rotative un arbre d'entrée (3), sur lequel sont prévues, solidaires en rotation avec l'arbre d'entrée, une première couronne (6) et une seconde couronne (7) disposées côte à côte et pouvant être déplacées axialement pour occuper une position de première vitesse, une position de seconde vitesse et une position neutre par rapport à l'engrènement, respectivement avec un premier engrenage (8), avec un second engrenage (9) et avec aucun desdits engrenages qui sont calés sur un arbre de sortie (10), des moyens étant en outre prévus pour la translation axiale desdites couronnes, caractérisée par le fait que lesdits moyens de translation axiale des couronnes sont constitués par un patin de guidage (11) s'engageant entre lesdites couronnes (6, 7) et relié à un pivot (13) accessible de l'extérieur et supporté de façon rotative par ladite enveloppe en forme de boîte (1) autour d'un axe disposé dans un plan sensiblement perpendiculaire audit arbre d'entrée (3), ledit pivot pouvant tourner sensiblement sur 1800 autour de son propre axe en vue du passage de ladite position de première vitesse à celle de seconde vitesse et/ou vice versa, la position neutre étant intermédiaire. 2. Structure de multiplicateur de vitesse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit patin (11) est relié audit pivot (13) au moyen d'un levier de manoeuvre (12) pouvant être disposé dans une position sensiblement parallèle audit arbre d'entrée (3), ladite première couronne (6) et la dite seconde couronne (7) étant dans ladite position de première et/ou de seconde vitesse. 3. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la poussée exercée par ladite première couronne (7) et ladite seconde couronne (7) sur le patin (11) alors que lesdites première couronne (6) et seconde couronne (7) sont dans ladite position de première et/ou de seconde vitesse s'effectue dans le sens de l'axe de rotation dudit pivot (13). 4. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de fin de course pour la rotation du levier de manoeuvre (12) constitués par des saillies (20) définies sur l'enveloppe en forme de bote (1) en correspondance du couvercle (14) qui supporte le pivot (13). 5. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens d'arrêt en position desdites couronnes dentées (6, 7) constitués par une petite sphère (30) agissant sur des trous borgnes (32) définis dans la face interne du couvercle (14) et supportée élastiquement par un ressort (31) logé dans une cavité définie dans le patin (11). 6. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesditsmoyens d'arrêt sont constitués par une sphère (40) pressée élastiquement par des moyens élastiques (42) logés dans un siège (43) défini sur 11 arbre d'entrée (3) et agissant sur des gorges (40) de positionnement définies sur la surface interne du moyeu de ladite première couronne (6) et de ladite seconde couronne (7). 7. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit pivot (13) présente à son extrémité externe, par rapport à ladite enveloppe en forme de boîte, un trou radial apte à venir en engagement avec une tige prévue à l'extrémité d'un élément de jonction tubulaire définissant à son autre extrémité une tige de connexion avec l'élément de manoeuvre disposée perpendiculairement par rapport à la tige de connexion avec ledit pivot (13). 8. Structure de multiplicateur de vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit premier engrenage (8) et ledit second engrenage (9) sont calés sur l'arbre de sortie (10) dans des zones prévues à cet effet.