Brevet FR2564690A1 — publié le 19851129

L'invention, concernant le travail de la terre, est plus spécifiquement relative à un appareil de travail du sol devant être porté à l'avant d'un tracteur agricole, comprenant un cadre d'appareil qui porte les outils de travail du sol et un cadre porteur qui peut être relié au côté avant du tracteur, de préférence à un attelage à trois points disposé à cet endroit, et qui est suspendu de façon mobile au cadre d'appareil de telle sorte qu'il peut pivoter relativement au cadre porteur autour d'un axe vertical et éventuellement aussi autour d'un axe ho- rizontal situé dans la direction de la marche, un dispo- sitif de rappel, agissant d'une part sur le cadre porteur et d'autre part sur le cadre d'appareil, tendant à cen- trer le cadre d'appareil sur le cadre porteur. Le montage d'appareils ou machines de travail du sol à l'avant du tracteur est adopté de plus en plus fréquemment. Cela est devenu possible par suite des grandeurs et des puissances croissantes des tracteurs. L'avantage du montage à l'avant réside dans le fait que l'on peut utiliser un appareil supplémentaire, ce qu'on ne pourrait faire avec le montage à l'arrière, car alors il ne serait plus possible de soulever la combinaison des appareils. Dans le cas du montage à l'avant, la direction du tracteur pose un problème car,lors de certaines varia- tions de direction, il faudrait déplacer l'appareil laté- ralement. Toutefois, beaucoup d'engins portés, y compris les rouleaux dits compacteurs ou comprimeurs du sous-sol, ne peuvent être déplacés que très difficilement. Pour pou- voir exécuter tout de même certains mouvements de direc- tion, on a disposé les deux cadres de façon mobile l'un par rapport à l'autre (brevet DE 939 960 et publication DE-OS 31 36 869). L'invention vise à proposer des dispositifs de rappel qui d'une part permettent un déplacement latéral suffisamment facile entre les cadres et d'autre part four- nissent des forces de rappel assez grandes, la longueur de construction de l'appareil ne devant pas être excessi- vement accrue par le dispositif de rappel. Pour résoudre ce problème, on propose tout d' abord que le dispositif de rappel soit formé d'un mécanis- me à biellettes disposé à l'avant de l'appareil dans le sens de la marche, qui comporte une base sur le cadre porteur et une base sur le cadre d'appareil, et un point de traction imaginaire qui est situé à une distance nota- ble en avant des organes du mécanisme. Avec un dispositif de rappel ainsi conçu, le rappel est assuré par la force de traction. Ici, on peut obtenir des forces de traction notables avec une longueur de construction relativement réduite de l'appareil, grâce à l'emploi d'un mécanisme à point de traction imaginaire. Dans un mécanisme à biellettes particulièrement simple et présentant un petit nombre de pièces, deux biellettes ar- ticulées au cadre d'appareil convergent vers l'avant ou sont parallèles et sont articulées par leurs extrémités antérieures au cadre porteur. La particularité d'un tel mécanisme est que le point de traction imaginaire exécute une plus grande déviation latérale que le point de trac- tion réel qui serait disposé à la même distance devant- 1' appareil. Avantageusement, les possibilités de déplacement entre les deux cadres sont limitées, par exemple par des butées, éventuellement formées par des éléments de trac- tion inextensibles mais flexibles, de préférence des chaî- nes, reliées en diagonale dans le mécanisme. Avantageuse- ment, les organes d'articulation sont disposés dans un plan horizontal, avantageusement à la hauteur du cadre d' appareil, pratiquement horizontal. Pour résoudre le problème susdit, on propose en- core que le dispositif de-rappel soit formé par un dispo- sitif de traction disposé à l'avant de l'appareil dans le sens de la marche, et comportant deux liaisons de traction 2564690O qui sont disposées de part et d'autre du plan médian lon- gitudinal vertical de l'appareil, situé dans la direction de la marche, un certain jeu étant prévu dans chaque liai- son de traction de façon qu'elle ne puisse transmettre des forces dirigées vers l'arrière, ou seulement après une certaine course de déplacement entre le cadre porteur et le cadre d'appareil. Dans un appareil ainsi constitué, il apparaît une force de traction unilatérale quand on fait pivoter le cadre porteur relativement au cadre d'appareil, comme cela se produit lors de mouvements de direction du trac- teur. La force de traction unilatérale produit un couple de rappel qui tend à centrer à nouveau le cadre d'appareil sur le cadre porteur. Les liaisons de traction peuvent être particuliè- rement simples si chacune comporte un doigt qui est dispo- sé sur le cadre porteur ou sur le cadre d'appareil et pas- se dans une fente située dans la direction de la marche et prévue sur le cadre d'appareil ou sur le cadre porteur. Avantageusement, les fentes peuvent être arquées, le cen- tre de l'arc se trouvant sur l'axe du doigt associé à 1' autre fente. On peut aussi prévoir des fentes rectilignes qui sont alors de préférence dirigées suivant les tangentes ou des cordes de l'arc mentionné. On obtient un accouple- ment simple et sûr par le moyen d'un palier (ou fourche) dans lequel s'engage une plaque, traversée par les doigts. Un développement de l'invention réside dans le fait que, quelle que soit la solution retenue, le cadre d'appareil est soutenu par le cadre porteur par l'intermé- diaire de biellettes verticales qui sont articulées aux cadres par des joints universels. Ainsi, si on le désire, de grandes forces peuvent être transmises au cadre d'appa- reil sans que le déplacement latéral relatif des cadres soit gêné. Avantageusement, deux biellettes forment avec les cadres un parallélogramme vertical; le parallélogram- me est par exemple disposé dans la région arrière de l'ap- pareil et dans la région avant, au milieu transversal de l'appareil, une biellette verticale est disposée, ou bien le cadre porteur est relié au cadre d'appareil, au milieu transversal de l'appareil, de manière universellement mo- bile. De préférence, les joints universels comportent des billes montées sur des axes qui sont parallèles à la direction de la marche. Les biellettes du dispositif de rappel peuvent être articulées au moyen de joints univer- sels; ceux-ci peuvent comporter des billes montées sur des axes dirigés verticalement. De tels joints universels peuvent exécuter des mouvements de pivotement relativement grands autour des axes parallèles à la direction de la mar- che et c'est pourquoi on les dispose de façon telle que les grands mouvements de pivotement s'effectuent principa- lement autour de l'axe, tandis que des mouvements de pivo- tement plus petits, qui se produisent encore lors du dé- placement relatif des cadres de tous côtés, s'effectuent par l'intermédiaire des billes. De préférence, l'appareil est conçu de telle sorte que le cadre porteur et le cadre d'appareil peuvent être verrouillés l'un par rapport à l'autre pour le mon- tage à l'arrière du tracteur. Ainsi, l'appareil peut aus- si s'utiliser sans aucun inconvénient pour ce montage ar- rière, lorsqu'on le désire. Le verrouillage peut être as- suré par des goujons qui sont enfichés dans des trous du cadre d'appareil ou du cadre porteur. L'appareil de travail du sol peut être constitué de différentes manières. Par exemple ce peut être un dis- positif compacteur ou compileur du sous-sol. A cet égard il est avantageux de monter les anneaux compacteurs de fa- çon qu'ils puissent tourner indépendamment les uns-des autres. Naturellement ceci améliore la facilité de direc- tion de la combinaison incluant l'appareil. Deux exemples de réalisation de l'appareil de l'invention sont représentés sur les dessins parmi les- quels: la figure 1 est une élévation laterale d'un ap- pareil selon un premier mode de réalisation de l'inven- tion, conçu sous forme de rouleau compacteur; la figure 2, une vue en plan de l'appareil, pri- se dans le sens de la flèche II de la figure 1; la figure 3,une élévation latérale d'un appa- reil selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, également sous forme de rouleau compacteur; et la figure 4, une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3. L'appareil G1 selon les figures 1 et 2 comprend un cadre porteur 59 et un cadre d'appareil 60. Le cadre d'appareil 60 est suspendu de façon mobile au cadre por- teur 59. Le cadre porteur 59 comporte une poutre rectili- gre horizontale 3 à laquelle sont soudées, de façon fixe, une barre verticale 4 et une barre 5 dirigée en oblique vers l'avant et vers le bas. Sur le cadre porteur 1 se trouve une petite tourelle 6 formée par deux plaques pa- rallèles et qui présente des trous d'articulation 7 pour l'attelage à trois points au côté avant d'un tracteur a- gricole. A l'extrémité inférieure de la barre verticale 4 un axe transversal 8 est disposé. L'axe transversal traverse des fentes verticales 9 ménagées dans des pla- ques 10 qui sont attachées latéralement.à une barre trans- versale horizontale 4a et dépassent vers le bas. La barre transversale 4a est soudée à la barre verticale 4. Aux extrémités de l'axe transversal 8 se trouvent des touril- lons 11 et 12 pour relier l'axe transversal avec les biellettes inférieures d'un attelage de tracteur à trois points. Grâce aux fentes verticales 9, l'axe transversal 8 peut pivoter relativement au cadre porteur 59 autour d'un axe horizontal situé dans la direction de la marche. Aux extrémités inférieures des plaques 10 on a prévu des perforations 12 dans lesquelles des goujons d'arrêt 13 peuvent coulisser. La douille presentant la 6- perforation 12 est traversée par une perforation 14 à tra- vers laquelle on peut insérer une goupille d'assujettisse- ment qu'on peut aussi faire passer dans une perforation transversale située dans le goujon d'arrêt 13. A l'extré- mité arrière du goujon d'arrêt 13 se trouve une poignée qui permet un coulissement longitudinal commode du goujon d'arrêt. Chaque goujon d'arrêt peut être inséré dans un trou 16 qui est ménagé dans une patte 17 soudée au cadre d'appareil 60. La position d'insertion peut être bloquée par la même goupille d'assujettissement qui arrê- te aussi la position de rétraction. On fait alors coulis- ser la goupille d'assujettissement au travers d'une perfo- ration transversale antérieure 18 du goujon d'arrêt 13. A la poutre oblique 61 des biellettes 64 et 65 sont articulées, par l'intermédiaire de joints universels 62 et 63. Les biellettes 64, 65 sont articulées, au moyen d'autres joints universels 66, 67, au cadre d'appareil 60. Les joints universels ont la même forme. Ils comportent chacun une bille 20 sur laquelle un oeillet 21 est monté de façon mobile en tous sens. La bille 20 présente une perforation transversale traversée par un tourillon cou- lissant 22. Autour du tourillon 22, des pivotements aussi amples qu'on veut peuvent s'effectuer. La possibilité de pivotement de l'oeillet 21 autour de la bille 20 est limi- tée, mais suffisamment grande pour les déplacements qui se produisent ici. Les tourillons des extrémités antérieures des biellettes 64, 65 sont dirigés de la plaque 68 vers le bas. Les joints universels postérieurs 66, 67 sont enga- gés dans des fourches qui sont formées par des plaques sou- dées au cadre d'appareil 60. Une liaison supplémentaire entre le cadre por- teur 59 et le cadre d'appareil 60 est assurée par deux biellettes verticales 69, 70. Celles-ci sont fixées à des flèches latérales 25 et 26 qui sont soudées à la poutre horizontale 3. Chaque flèche est formée par deux plaques parallèles et forme une fourche dans laquelle les articu- lations 27 et 28 sont logées. Les articulations 27 / 28 sont semblables à l'articulation 63 décrite plus en dé- tail. Toutefois, les tourillons, sur Iesquels les billes sont montées, ne sont pas dirigés verticalement comme dans l'articulation 63, mais dans la direction de la mar- che (symbolisée par la flèche F). Les extrémités inférieu- res des biellettes 69, 70 sont fixées au cadre d'appareil au moyen d'autres joints universels 29. A cet effet, sur le cadre d'appareil 60 on a monté des plaques 30, 31 entre lesquelles les articulations 29 s'engagent. Dans les articulations inférieures 29, également le tourillon est orienté dans la direction de la marche. Le cadre d'appareil 60 est un cadre rectangulai- re comportant les côtés 32 à 35. Les biellettes vertica- les 69, 70, déjà mentionnées, sont attachées au côté 34 du cadre. Ce côté du cadre, les flèches 25, 26 et les biellettes 69, 70 forment ensemble un parallélogramme. Le cadre porteur 59 est relié au cadre d'appa- reil 60 par une autre biellette 71 qui est disposée au mi- lieu dans le sens transversal de l'appareil (trait mixte 72). Elle est articulée au cadre porteur 59 par un joint universel 73 et au cadre d'appareil 60 par un joint uni- versel 74. Les boulons de fixation de tous les joints uni- versels, grâce auxquels les biellettes 69, 70, 71 sont fixées, sont situés dans la direction de la marche. L'appareil G1 fonctionne comme suit. L'appareil est tiré depuis le point de traction imaginaire 75. Ce point de traction virtuel 75 résulte du prolongement ima- ginaire des biellettes 64, 65. Ainsi, le point de traction est situé relativement loin en avant de l'appareil, sans que l'appareil doive présenter une longueur excessive. Lorsqu'on exécute des changements de direction avec le tracteur, le cadre porteur 59 se placera en général obli- quement par rapport au cadre d'appareil 60. L'extrémité antérieure du cadre porteur se déplace latéralement par rapport au cadre d'appareil 60, de sorte que le point de traction se déplace aussi latéralement. Sur la figure 2, on a indiqué en trait mixte une position oblique entreles cadres 59 et 60. Le milieu transversal du cadre d'appareil est symbolisé par le trait mixte 72'. Comme on le voit,-le point de traction 75 est éloigné latéralement du cadre porteur et du milieu trans- versal du cadre d'appareil, de sorte que la force de rap- pel est encore accrue. La course de déviation latérale vers le bas ( vue sur la figure 3) est limitée par la tension d'une chai- ne 76, se tendant diagonalement dans le quadrilatère ar- ticulé, qui est relâchée quand les cadres 59, 60 sont ali- gnés de façon centrée. Après tension de la chaîne 76, une nouvelle déviation vers le bas est impossible. La dévia- tion vers le haut est limitée par une chaîne 77 En vertu de la nouvelle position du point de traction 75, la force de traction tend à ramener le cadre d'appareil dans sa position centrée. Les tourillons grâce auxquels les joints univer- sels sont maintenus, sont dirigés de telle sorte que pour les grands angles de pivotement, le pivotement s'effectue autour des tourillons et, pour de plus petits angles de pivotementseulement, autour des billes. Quand on doit utiliser l'appareil pour le monta- ge - l'arrière du tracteur, on supprime la possibilité de pivotement entre les cadres 59 et 60 en enfilant les gou- jonsi5td ans les trous 16 et en les bloquant dans la posi- tion d'insertion. L'appareil G2 selon les figures 3 et 4 présente un cadre porteur i et un cadre d'appareil 2 dans lequel -des outils de travail du sol, ayant la forme de disques comprimeurs du sous-sol, sont maintenus. A partir d'une poutre horizontale-81 du cadre porteur 1, une fourche 82 descend vers le bas. Une barre transversale postérieure 83 du cadre d'appareil 2 rectan- gulaire s'engage-entre les bras 82a et 82b de la fourche 82. Le côté supérieur 83a de la poutre transversale posté- rieure 83 coopère avec un rouleau 84 qui est monté sur un tourillon 85 entre les branches de flèche 82a et 82b. En dessous de la poutre transversale 83 un tourillon 86 traverse la fourche et empêche le soulèvement du cadre porteur 1 relativement au cadre d'appareil 2. A l'extrémité antérieure, le cadre porteur 1 comporte une barre 87 dirigée verticalement vers le bas, à laquelle un palier 89 est articulé, par un tourillon 88. Une plaque 90, soudée au cadre d'appareil 2, s'engage dans l'ouverture 89a du palier 89. Dans la plaque 90 on a mé- nagé deux trous arqués 91 et 92 au travers desquels passent des doigts de traction 93 et 94. Les doigts de traction 93, 94 sont fixes par rapport au palier 89; ils traver- sent la paroi supérieure 89b et la paroi inférieure 89c du palier 89. Le centre de l'arc du trou 91 est situé sur l'axe du doigt 94 et le centre de l'arc du trou 92, sur l'axe du doigt 93. L'appareil G2 fonctionne comme suit. En marche normale en ligne droite, les cadres 1 et 2 occupent la position relative représentée par le dessin. le cadre por- teur 1 tire le cadre d'appareil 2 par l'intermédiaire des deux doigts de traction 93 et 94 qui s'appliquent contre les extrémités antérieures des trous 91 et 92 et qui sont disposés de part et d'autre du plan médian longitudi- nal 96 de l'appareil. Quand le tracteur exécute un virage, le cadre porteur 1 se déplace relativement au cadre d'appareil 2, car le cadre d'appareil 2, à cause de l'engagement des outils de travail du sol 80 dans le sol 95, tend tout d' abord à conserver sa position. On supposera que lors du pivotement du cadre porteur, le rouleau 84 se déplace vers le bas -------de la figure 4. Il s'ensuit que l'extrémité antérieure du trou 91 s'écarte du doigt de traction 93 et qu'ensuite, seul le doigt 94 applique des forces de trac- tion sur le cadre d'appareil 2. La seule force de traction encore exercée par l'intermédiaire du goujon de traction 94 applique, sur le cadre d'appareil 2, un couple qui tend à centrer à nouveau le cadre d'appareil 2 sur le cadre por- teur 1. Le centrage est réalisé lorsque les deux doigts de traction 93, 94 viennent à nouveau s'appliquer contre les extrémités antérieures des trous correspondants 91 et 92 et que la force de traction s'exerce par les deux doigts de traction. En cas de pivotement tel que le rouleau 84 se déplace vers le haut de la figure 4, un processus ana- logue se déroule, la traction unilatérale du doigt de trac- tion 93 assurant le couple de rappel. Un point commun aux deux appareils G1 et G2 est que la force de traction sur l'appareil assure le rappel à la position normale. - La possibilité de pivotement du cadre porteur 1 relativement au cadre d'appareil 2 est limitée par l'éten- due en longueur des trous 91, 92. La déviation maximale existe lorsqu'un doigt de traction est appliqué contre l'extrémité antérieure du trou correspondant et l'autre doigt de traction, contre l'extrémité postérieure du trou correspondant. REVENDICATIONS 1. Appareil de travail du sol devant être porté à l'avant d'un tracteur agricole, comprenant un cadre d'ap- pareil qui porte les outils de travail du sol et un cadre porteur qui peut être relié au côté avant du tracteur, de préférence à un attelage à trois points disposé à cet en- droit, et qui est suspendu de façon mobile au cadre d'appa- reil de telle sorte qu'il peut pivoter relativement au ca- dre porteur autour d'un axe vertical et éventuellement aus- si autour d'un axe horizontal situé dans la direction de la marche, un dispositif de rappel, agissant d'une part sur le cadre porteur et d'autre part sur le cadre d'appa- reil, tendant à centrer le cadre d'appareil sur le cadre porteur, ledit appareil étant caractérisé par le fait que le dispositif de rappel (R1) est formé. d'un mécanisme à- biellettes disposé à l'avant de l'appareil (G1) dans le sens (F) de la marche, qui comporte une base (38) sur le cadre porteur (59) et une base sur le cadre d'appareil (2), et un point de traction imaginaire (75) qui est situé à une distance notable en avant des organes du mécanisme. 2. Appareil selon la revendication 1, caracté-- risé par le fait que le mécanisme à biellette (R1).com- prend deux biellettes (64, 65) articulées au cadre d'appa- reil (60), qui convergent vers l'avant ou sont parallèles et qui sont articulées par leurs extrémités antérieures au cadre porteur (59). 3. Appareil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par des butées de limitation qui limitent le déplacement latéral du point de traction imaginaire (75). 4. Appareil selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait -que les butées de limitation sont formées par des éléments de traction inextensibles mais flexibles, de préférence des chaînes (76, 77) qui sont disposées diagonalement sur le mécanisme à biellettes (R1). 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les organes du mécanisme à biellettes sont situés dans un plan, de préférence dans un d cadr9 plan-.horizontal, de préférence à la haueure appareil (60) de préférence horizontal. 6. Appareil de travail du sol devant être porté à l'avant d'un tracteur agricole, comprenant un cadre d' appareil qui porte les outils de travail du sol et un ca- dre porteur qui peut être relié au côté avant du tracteur, de préférence à un attelage à trois points disposé à cet endroit, et qui est suspendu de façon mobile au cadre d' appareil de telle sorte qu'il peut pivoter relativement au cadre porteur autour d'un axe vertical et éventuellement aussi autour d'un axe horizontal situé dans la direction de la marche, un dispositif de rappel, agissant d'une part sur le cadre porteur et d'autre part sur le cadre d'appa- reil, tendant à centrer le cadre d'appareil sur le cadre porteur, appareil caractérisé par le fait que le disposi- tif de rappel (R2) est formé par un dispositif de traction disposé à l'avant de l'appareil (G2) dans le sens (F) de la marche et comportant deux liaisons de traction (93/91, 94/92) qui sont disposées de part et d'autre du plan mé- dian longitudinal vertical (96) de l'appareil, situé dans la direction (F) de la marche, un certain jeu étant prévu dans chaque liaison de traction (93/91, 94/92) de façon qu'elle ne puisse transmettre des forces dirigées vers l'arrière, ou seulement après une certaine course de dépla- cement entre le cadre porteur (1) et le cadre d'appareil (2). 7. Appareil selon la revendication 6, caractéri- sé par le fait que chaque liaison de traction comporte un doigt (93, 94)qui est disposé sur le cadre porteur (1) ou sur le cadre d'appareil et passe dans une fente (91, 92) située dans-là direction (F)-de la marche et prévue sur le cadre d'appareil (2) ou sur le cadre porteur. 8. Appareil selon la revendication 7, caractéri- 256469o sé par le fait que les fentes (91, 92) sont arquées, le centre de l'arc se trouvant sur l'axe du doigt associé à l'autre fente. 9. Appareil selon les revendications 7 et 8, ca- ractérisé par le fait que les fentes (91, 92) sont dispo- sées dans une plaque (90), qui est disposée sur le cadre d'appareil (2) ou sur le cadre porteur, laquelle s'engage dans un palier (89) ou dans une fourche se trouvant sur le cadre porteur (1) ou sur le cadre d'appareil et qui est traversée par les doigts (93, 94). 10. Appareil selon les revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le cadre d'appareil (2, 60) est soutenu sur le cadre porteur (1, 59) par l'intermédiai- re de biellettes verticales (23, 24, 69, 70, 71) qui sont articulées aux cadres par des joints universels (1, 2, 59, ). 11. Appareil selon la revendication 10, caracté- risé par le fait que les joints universels (27, 28, 29, 73, 74) comportent des billes qui sont montées sur des axes parallèles à la direction de la marche. 12. Appareil selon les revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que les parties du dispositif de rappel (R1), à savoir les organes d'articulation (64, 65) du mécanisme à biellettes selon l'une des revendications 1 à 5, sont articulées au moyen de joints universels (62, 63, 66, 67). 13. Appareil selon la revendication 12, carac- térisé par le fait que les joints universels (62, 63, 66, 67) comportent des billes qui sont montées sur des axes dirigés verticalement. 14. Appareil selon les revendications 10 à 13, caractérisé par le fait que deux biellettes (23, 24, 69, ) forment, avec les cadres (1, 2, 59, 60) un parallélo- gramme vertical. 15. Appareil selon la revendication 14, carac- térisé par le fait que le parallélogramme (25, 26, 23, 24, 34) est disposé dans la région postérieure de l'appareil et que dans la région antérieure, au milieu transversal (72) de l'appareil, une biellette verticale (71) est disposée ou que le cadre porteur (1) est relié au cadre d'appareil (2, 60), au milieu transversal de l'appareil de façon uni- versellement mobile (joint universel' 19). 16. Appareil selon les revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que le cadre porteur (1, 59) et le cadre d'appareil (2, 60) peuvent être verrouillés entre eux pour le montage à l'arrière du tracteur. 17. Appareil selon la revendication 16, caracté- risé par le fait que sur le cadre porteur (1, 59) ou sur le cadre d'appareil des goujons (13) sont guidés et peu- vent être enfichés dans des trous (16) du cadre d'appareil (2, 60) ou du cadre porteur. 18. Appareil selon les revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que les outils de travail sont des anneaux compacteurs ou comprimeurs du sous-sol (57). 19. Appareil selon la revendication 18, carac- térisé par le fait que les anneaux compacteurs peuvent tourner indépendamment les uns des autres.