Brevet FR2535935A1 — publié le 19840518

La présente invention concerne les charrues du type dit "non-stop, c'est-à-dire munies d'un dispositif de sécu- rité qui permet à un soc heurtant un obstacle de pivoter vers le haut à l'encontre d'un système élastique qui le ramène en position après le passage de l'obstacle, Il est connu, en particulier par le brevet français PUECH n 505 420 du 29 septembre 1919 de réaliser le châssis de la charrue en deux parties, une première partie harizonta- le solidaire de l'avant-train tracteur et une deux fme partie en forme de T, la branche supérieure du T portant à ses extrémités les deux socs à versoirs gauche et droite, les deux parties étant munies chacune d'un plateau et ces deux plateaux étant pressés l'un contre l'autre par un moyen élastique de sorte que lorsque le soc qui est en position de travail, dans la terre, heurte un obstacle, la partie en T bascule vers le haut, le plateau porté par l'extrémité de cette partie en T pivotant eh prenant appui par sa partie haute contre le plateau porté par la première partie. Dans le brevet 2 310 690 du 14 mai 1975, au nom du demandeur, on a décrit un perfectionnement à ce type de dispositif de sécurité pour charrues selon lequel les deux plateaux sont maintenus accolés l-'un contre l'autre par l'intermédiaire d'une bielle de traction articulée au centre du premier plateau, située à l'intérieur de la barre- verticale du T et agissant par traction sur un ressort prerram dt appui contre la barre horizontale du T au point de jonctio Im I des deux barres du T; ce ressort étant constitué par un; cylindre attelé à la bielle de traction, le piston étan t solidaire du bâti de la charrue. Selon ledit brevet 2 310 690,le mouvement relatif du cylindre par rapport au piston comprime un volume d'e g 2 z déjà précomprimé Selon une variante de réalisation, le cylindre est solidaire du bâti de la charrue et le p Fston est attelé à la bielle de traction, le mouvement relatif du piston par rapport au cylindre refoulant un liquide hydrau- lique vers un accumulateur hydraulique Cette disposition permet d'employer un seul accumulateur hydraulique pour plu- sieurs couples de socs, dans le cas d'une charrue multi-socs réversibles. Tous ces dispositifs présentent l'inconvénient que la force de rappel tendant à ramener la partie mobile de la charrue à sa position d'origine augmente au fur et à mesure que l'angle de basculement grandit En cas d'obstacle impor- tant provoquant un grand basculement du timon en T portant le couple de socs, cela peut entraîner une rupture des pièces ou un arrachement d'une pierre ainsi malencontreuse- rent amenée en surface Pour éviter cela, il faudrait tarer la système élastique de façon qu'il ait une résistance assez faible au début du mouvement, mais alors la force maintenant les deux plateaux accolés l'un contre l'autre est insuffi- sante en cas de labour en terrain dur et sec et il se produit un effet de piochage indésirable. Pour pallier cet inconvénient, on a disposé des sys- tèmes à ressorts mécaniques actionnés par des jeux de leviers agencés de façon que la compression du ressort diminue au *fur et à mesure que l'angle de déviation du timon en T aug- mente Ces systèmes sont théoriquement parfaitement satis- faisants, mais sont dans la pratique fragiles parce que leur fonctionnement peut être déréglé par la présence de terre ou de rouille, ce qui arrive souvent avec une charrue. De plus, le nombre d'articulations-nécessaires affecte rapidement les performances dès qu'un début d'usure inter- vient. La présente invention concerne plus particulièrement les charrues munies d'un dispositif de sécurité oléo-pneu- matique Un a déjà pensé à disposer sur la canalisation reliant le cylindre, porté par le timon en T de la charrue, à l'accumulateur oléo-pneumatique un simple clapet de sur- pression à tarage réglable On obtient ainsi un effet de seuil: selon le tarage du clapet de surpression, il faut une pres- sion ayant une valeur-prédéterminée pour que le clapet s'ou- vre et, dès que cette pression est atteinte, la pression dans le circuit est celle fournie par l'accumulateur Cepen- datit, il s'avère que dès que le clapet de surpression s'ouvre la pression tombe et le clapet se referme bloquant ainsi le corps dans une position intermédiaire - La présente invention concerne un dispositif de sécurité du type oléopneumatique comportant deux circuits en parallèle un premier circuit ou circuit d'ouverture muni d'une valve à ouverture tarée qui après ouverture est maintenue ouverte, soit par la seule pre*ssion en provenance de l'accumulateur, soit par un moyen mécanique, soit encore par un moyen électrique; un deuxième circuit, ou circuit de fermeture comportant un clapet anti-retour n'autorisant la circulation du liquide qu'en direction du cylindre. A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés: Figure 1, une vue en élévation latérale d'une charrue munie d'un dispositif de sécurité selon l'invention, Figure 2, une vue schématique du circuit hydraulique suivant coupe BB de la figure 3; Figure 3, une vue schématique de la valve suivant coupe AA; Figure 4 une vue schématique d'une variante selon laquelle la valve de sécurité est montée sur chaque vérin; Figure 5 une deuxième variante à commande électrique. En se reportant à la figure 1, on voit que la charrue comporte comme cela est connu un avant-train 1 attelé à un tracteur par deux bielles inférieures 2 et une bielle supérieure 3; cet avant-train comporte une écamoussure 4 dans laquelle pivote un axe 5 solidaire d'un poutre 6 qui porte une pluralité de timons en T, dont la branche princi- pale 7 est horizontale et porte une deuxième branche 8 dont chaque bras porte à son extrémité un corps de labour 9 et 10 symétriques, le corps 9 ayant un versoir versant a droite et le corps 10 un versoir versant à gauche. La branche principale 7 de chaque timon en T comporte un plateau 11 qui est, en position normale, main- tenu pressé contre un plateau 12 solidaire de la poutre 6 par un moyen élastique Ce moyen élastique est constitué par une bielle de traction 13 articulée en 14 au plateau 12 et reliée à son autre extrémité au piston 15 d'un vérin 16 lui-même relié à la branche 8 du timon en T par un axe 17 La chambre intérieure du vérin 16 est reliée par une canalisation 18 à une valve 20. Comme cela est représenté a la figure 2, les trois vérins 16 des trois timons en T sont reliés en parallèle à la même canalisation 18. La valve 20 comporte un orifice d'entrée 21, communiquant avec un petit orifice 22, de surface Si, Cet orifice 22 est obturé par un clapet 23 solidaire d'un piston 24 se déplaçant dans un alésage 25 a d'un deuxième piston concentrique 25, en étant contretenu par un ressort 26 dont le tarage initial peut être réglé par une vis 27. La surface 52 du piston 25 est nettement plus grande que la surface 51 de l'orifice 22 La surface 52 communique par un orifice de sortie 28 avec l'accumulateur 19 La surface 52 communique également par un orifice 29 avec un clapet anti-retour 30 qui n'autorise la circulation du fluide qu'en provenance de l'accumulateur 19 vers les vérins 16. Le fonctionnement du dispositif ainsi décrit est expliqué ci-après: Quand un corps de labour 9 heurte un rocher enterré comme cela est représenté figure 1, le timon en T 7-8 tend à pivoter dans le sens de la flèche f et la bielle 13 exerce une traction sur le piston 15 ce qui fait augmenter la pression dans la canalisation 18. Cette pression agit sur la surface Si du clapet 23 qui est maintenu en position par le ressort 26 Quand cette pression atteint une valeur maximale, déterminée par le ressort 26 et la surface S, elle soulève le clapet 23. Il y a donc immédiatement augmentation de pression dans l'accumulateur 19 Cette pression agit sur la surface 52 et repousse le piston 25 en comprimant le ressort 31. Le piston 24 comporte des rainures longitudinales 24 a de telle sorte que la pression soit égale sur les deux surfaces extrêmes du piston 24: celuici est donc équilibré, Le réglage de la pression d'ouverture du piston 24 est alors indépendant des variations éventuelles de la contre-pression provenant de l'accumulateur 19. La pression qui règne dans ce circuit est celle donnée par le mouvement du piston 15, Tant que cette pres- sion est supérieure à la contre-pression fournie par l'accu- mulateur 19, les pistons 24 et 25 demeurent repoussés. Dès que l'obstacle est passé, la pression baisse dans le cylindre 16, donc dans la canalisation 18; le piston 24, repoussé par le ressort 26, vient alors en appui contre sa butée de fin de course de sorte que le clapet 23 est en position de sortie maximum hors du piston 25, mais celui- ci étant complètement reculé le clapet 23 ne vient pas to-ut de suite sur son siége Cependant, au fur et à mesure que la pression baisse le piston 25 redescend sous l'action du ressort 31, le clapet 23 descend juisqu'à venir obturer la canalisation 22, le ressort 26 se recoms- primant un peu pendant la fin de la course du piston 26 a le clapet 30 s'ouvre car la contre-pression fournie par l'accumulateur passe par l'orifice 29, jusque vers-le cylin- dre 16 ce qui ramène le timon en T en position d'origine. Lorsque cette position est atteinte, le clapet 30 se referme et comme le clapet 23 est également fermé, les pièces sont maintenues par verouillage hydraulique. On obtient ainsi un mécanisme qui est maintenu en posi- tion de travail par verrouillage hydraulique, qui se déclen- che pour une valeur de seuil qui peut être très élevée: en effet, l'accumulateur ne peut être mis en pression que par le circuit hydraulique du tracteur, soit au maximum à 130 bars, alors que l'on peut tarer le clapet 23 à un niveau deux à trois fois supérieur et obtenir ainsi un taux de déclenchement très élevé pour un taux de réenclenc-hiie- ment correspondant à la pression normale dans l'accumula- teur L'effort sur la pointe du corps de labour tombe immédiatement à une valeur très inférieure dès que le m auw- vement de basculement est commencé, mais la force de rappe T est suffisante pour ramener les pièces à leur position d'origine une fois l'obstacle passé. D'autres aménagements peuvent être apportés: en particulier, on peut ajouter un accumulateur oléo- pneumatique auxiliaire relié à la chambre 38 de la valve 20 - Celui-ci peut s'ajouter ou se substituer au ressort 31. Sur la figure 4 est représentée une variante de réalisation, dans laquelle les mêmes éléments portent les mêmes références. Dans cet exemple de réalisation, la valve 20 est intégrée au vérin 16 Elle comporte comme précédemment un clapet de surpression 23 contretenu par un ressort 26 Ce clapet obture la communication entre la chambre du vérin 16 et la canalisation 28 reliée à l'accumulateur 19 (non représenté) . La différence par rapport aux figures précédentes reside dans le fait que le clapet, déclenché hydrauliquement par la pression dans le vérin, est maintenu ouvert par un moyen mécanique: la tige de vérin comporte une encoche cir- culaire 13 a dans laquelle se loge une bille 44 Lorsque la pression atteint la valeur du tarage initial du clapet 23, celui-ci se soulève, ce qui permet à la tige de vérin de se déplacer vers la gauche en chassant le liquide par la canalisation 31 vers la canalisation 28 reliée à l'accu- mulateur 19 (non représenté), La bille 44 roule sur la rampe de l'encoche 13 a et maintient ouvert le clapet 23 en poussant sur le téton 23 a solidaire du clapet 23, Lorsque l'obstacle est passé, la contre-pression en provenance de l'accumulateur 19 ramène les pièces en position comme dans le cas précédent, Lorsque le corps de labour sera revenu à sa posi- tion initiale, la bille 44 va se reloger dans l'encoche 13 a et germettre ainsi au clapet 23 de redescendre sur son siége, et comme dans le cas précédent les pièces seront maintenues en position par verrouillage hydraulique, De préférence, comme cela est représenté l'orifice dans lequel coulisse la tige 23 b du clapet 23 est mis à l'air libre de façon que le déclenchement s'opère à une pression précise qui ne soit pas influencée par des para- mètres étranrers à l'effort exercé sur le vérin. On notera également que le-fonctionnement de la surpression est lié à la longueur de la plage 13 a. La figure 5 représente une troisième variante de réalisation, les éléments identiques à ceux des figures précédentes portant les mêmes références, En se reportant à cette figure, on voit que la canalisation 18 par laquelle le piston 15 refoule le liquide du vérin 16 comporte deux dérivations 32 et 41, Sur la dérivation 32 est disposée la valve 20 comportant le clapet de surpression 23 taré par le ressort réglable 26; sur la dérivation 41 est placé un distributeur 40 comportant le clapet anti-retour 30 Le tiroir de distribution 39 du distributeur 40 est commandé électriquement par un contact à pression 34 alimenté par le circuit électrique 42 relié au circuit électrique du tracteur, Lorsque la charrue rencontre un obstacle, la trac- tion exercée par la bielle 13 provoque une augmentation de la pression dans la chambre du vérin, dans la canalisa- tion 18 et les canalisations 32-et 41, La canalisation 41 est obturée par le clapet anti-retour 30 tandis que cette pression agit sur le clapet 23 Lorsque cette pression dé- passe la valeur de seuil prédéterminée, le clapet 23 s'ouvre et la canalisation 18 est mise en communication avec l'accumulateur 19 par la canalisation 32 et la canalisation 43 La pression régnant dans les canalisa- tions 32 et 43 est transmise par la canalisation 33 au contact à pression 34 qui par le conducteur électrique 38 agit sur le tiroir 39 du distributeur 40 qui fait alors communiquer directement les canalisations 41 et 43 en court circuitant le clapet 23, Lorsque la pression s'abaisse le contact à pression 36 revient à sa position d'origine et ramène le tiroir 39 à sa position d'origine; le liquide refoulé par l'accumulateur 19 et la canalisation 43 tra- verse le distributeur 40 à travers le clapet anti-retour 30. Dans tous les exemples représentés, l'accumulateur 19 est relié au circuit du tracteur et mis sous pression par l'intermédiaire d'un circuit comportant une vanne 35 et un manomètre 37, REVE NDICATIONS 1 Dispositif hydraulique de sécurité du type dit non-stop dans lequel les deux corps de labour symétriques ( 9, 10) sont portés par un timon en T ( 7, 8) comportant un plateau ( 11) maintenu pressé contre un autre plateau ( 12) par un moyen élastique constitué par une bielle de traction ( 13) agissant sur le piston ( 15) d'un cylindre ( 16) relié à un accumulateur oléo-pneumatique ( 19) se divise en deux circuits en parallèle-l'un d'ouverture et l'autre de fermeture, le circuit d'ouverture comportant une valve ( 20) qui comporte un clapet de surpression ( 23), contretenu par un ressort réglable ( 26), de façon à ne s'ouvrir que pour une valeur déterminée de la pression hydraulique, l'autre circuit comportant un clapet anti-retour n'autori- sant le flux du liquide que de l'accumulateur ( 19 > vers le cylindre ( 16). 2 Dispositif selon la revendication 1 comportant des moyens soit hydraulique, soit mécanique pour maintenir ouvert le clapet ( 23) tant que la pression du liquide refoulé par le piston ( 15) du vérin ( 16) est supérieure à la contre-pression fournie par l'accumulateur ( 19). 3 Dispositif hydraulique selon la revendication 2, dans lequel la valve ( 20) disposée sur le circuit d'ouver- ture comporte un clapet ( 23) contretenu par un ressort ( 26) à tarage réglable obturant un orifice ( 22) de faible sec- tion ( 51) monté concentrique et coulissant avec rainures longitudinales dans un piston ( 25) de plus grande section ( 52) contretenu par un ressort ( 31) dont le tarage est réglable. 4 Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la surface ( 52) du piston ( 25) est telle que lorsque le clapet ( 23) est soulevé il demeure ouvert pendant toute la course du piston ( 15) dans le cylindre ( 16) porté par le timon en T de la charrue. Dispositif selon la revendication 4, dans, lequel le clapet anti-retour ( 30) placé sur la canalisation de re- tour ( 29) permet au liquide de ramener les pièces en posi- tion normale sous l'effet de l'accumulateur ( 19). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel la chambre de la valve ( 20) est reliéeà un accumulateur auxiliaire dont l'action s'a- joute ou se substitue à celle du ressort ( 31) contretenant le piston ( 25) de la valve d'ouverture ( 20). 7 Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la valve ( 20) est montée sur chaque cylindre ( 16) de telle sorte que le maintien de l'ouverture du clapet ( 23} soit assuré par une bille roulant sur une rampe de la tfge ( 13) du vérin ( 16) dès que la pression du tarage du clapet a permis son ouverture et que la tige du vérin s'est d placee. 8 Dispositif selon la revendication 1, comportant un circuit d'ouverture muni d'une valve ( 20) comportant un clapet de surpression ( 23) relié à un contact à pression ( 34) commandant électriquement le tiroir ( 39) d'un distri- buteur ( 40) faisant communiquera dans le vérin ( 16) et l'accumulateur soit directement en court-circuitant la val- ve ( 20) soit par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour ( 30) n'autorisant l'écoulement que de l'accumulateur ( 19) vers le vérin ( 16).