Brevet FR2568090A1 — publié le 19860131

L'invention concerne un mécanisme d'entraînement pour lames de coupe de moissonneuse à mouvement de va-et-vient. De tels entraînements des lames sont réalisés selon les types les plus divers. Le type le plus simple est une manivelle qui transforme un mouvement rotatif en mouvement oscillatoire par l'intermédiaire d'une bielle. Pour des raisons de place disponible ce type n'est pas utilisable sur des machines de travail automotrices telles que, par exemple, une moissonneuse-batteuse. Pour pouvoir construire plus petit, l'entraînement par manivelle est souvent dévié de 90 sur ces machines par l'intermédiaire d'un bras oscillant. D'autres constructions donnent la préférence à des paliers flottants dont les mouvements pivotants autour d'un axe perpendiculaire qui se déplace en va-et-vient par rapport à la rotule, produisent à leur tour un mouvement oscillant du levier fixé audit arbre. Toutes ces constructions pré- sentent l'inconvénient que la transmission de la force sur la lame de coupe n'est pas réalisée de façon exactement linéaire. Chaque bras oscillant et chaque levier des types d'entraînement décrits décrivent un mouvement de rayon autour de leur point de rotation. Plus le levier est long, d'autant plus petit est le mouvement de rayon, mais d'autant plus grand est le couple de rotation, lequel agit sur le point de rotation lors de la charge de la lame. Plus le mouvement de rayon est petit, d'autant plus long est le bras de levier. Plus le bras de levier est long, d'autant plus grand est le couple de rotation. Plus le couple de rotation est grand, d'autant plus forts et lourds doivent être les composants de l'entraînement. Ceux-ci, à leur tour sont d'autant plus onéreux qu'ils sont plus solides et lourds et nécessitent plus de place et de matière. De tels entraînements ne conviennent primordialement qu'à des couteaux à course extrêmement courte. Une possibilité bien plus avantageuse est offerte par un mécanisme d'entraînement similaire à un engrenage planétaire, dans lequel un pignon satellite tourne à l'intérieur d'une couronne dentée interne fixe gui s'appuie sur un rotor, tandis qu'une manivelle est accouplée audit pignon satellite. Le rayon de la couronne dentée interne et le diamètre du cercle primitif du pignon satellite sont dans ce cas de dimensions égales. Le rayon du cercle primitif du pignon satellite est à son tour égal au rayon de la manivelle qui est elle-même solidaire dudit pignon satellite. Grâce à ce mode de construction, le maneton de la manivelle effectue un déplacement alternatif absolument linéaire à chaque tour du rotor. Ce mouvement linéaire correspond ainsi exactement au diamètre du cercle primitif de la couronne dentée interne respectivement au double du diamètre du pignon rotatif, ou au quadruple du rayon de la manivelle reliée audit pignon. Donc, plus la couronne dentée interne et le pignon sont grands, d'autant plus grande sera la course de la lame. En raison de la largeur des outils de coupe courants actuellement, à lames également longues et lourdes, des limites sont imposées au nombre de courses à cause des vibrations se produisant dans ce cas sur les lames à mouvement alternatif. Par une augmentation de la course liée à une augmentation de la vitesse de coupe, du fait qu'une lame dépasse respectivement chaque contre-lame, les cycles d'efforts peuvent fortement diminuer sans que le rendement de coupe s'abaisse. Si par exemple on double la longueur de la course, le nombre des courses peut être diminué de moitié, et cependant le rendement de coupe reste identique. Les mécanismes connus jusqu'à présent comportant une couronne dentée interne et un pignon sont construits très larges et hauts, surtout si la course doit être grande. D'une-part, la couronne dentée doit être fixée dans un boîtier de taille correspondante, d'autre part le pignon est logé dans le rotor en s'appuyant sur un double palier, ce qui implique que le palier du rotor doit avoir un très gros diamètre, car le logement de l'axe du pignon nécessite un diamètre de rotor de taille corres- pondante. De tels paliers sont très onéreux. Dans la construction décrite, le logement du pignon est également très compliqué, tout comme les éléments de liaison entre le pignon et le maneton de manivelle. Le montage, respectivement le démontage, de ce type de mécanisme sont également très compliqués et nécessitent un travail important. L'objet de l'invention est donc de proposer un mécanis- me de telle façon qu'il soit possible de choisir, d'une part un mode de construction très compact et, d'autre part une structure beaucoup plus économique et plus simple à monter. Ce problème est résolu grace à un mécanisme d'entrai- nement pour lame de-coupe de moissonneuse, à mouvement de va-et-vient, comportant un rotor tournant dans un boîtier, sur lequel s'appuie un pignon qui se déplace dans une couronne dentée fixe et qui est relié à une manivelle, le diamètre du pignon étant égal au rayon de la couronne dentée et le rayon du pignon étant égal au rayon de la manivelle et qui est caractérisé par le fait que le pignon est constitué en une pièce, faisant fonction de manivelle ou de support d'une mani- velle ou d'un palier de manivelle. Grace à cette construction monobloc, il est possible de loger dans le pignon lui-même au moins un des deux paliers nécessaires pour des raisons de stabilité et de le positionner dans un manchon du rotor. Dans ce cas, le manchon peut être monté sur le rotor, ou encore faire partie intégrante de celui-ci. Le second palier peut également, comme représentésur la figure 2, être logé dans le pignon. Il s'est avéré que le second palier peut être tenu de façon bien plus stable quand il s'appuie sur le collier du pignon et dans le rotor. Dans un tel mécanisme d'entraînement conforme à l'invention, tous les éléments de construction sont relati- vement légers et peu encombrants. Le mécanisme est pratiquement sans entretien, car les paliers utilisés sont graissés et étanches à vie. Seule la couronne dentée interne reçoit un graissage. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le pignon est logé sur un manchon du rotor, ou encore dans un alésage dudit rotor. Afin de mieux représenter la différence entre le mécanisme d'entraînement objet de l'invention et l'&tat connu de la technique, la figure 1 représente le niveau antérieur de la technique et le mécanisme objet de l'invention est expliqué à l'aide des autres dessins annexés. Pour indiquer clairement les proportions, les figures représentent à peu près la grandeur nature, tant pour l'état connu de la technique que pour le mécanisme selon l'invention. Sur ces dessins: la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un mécanisme conforme au niveau connu de la technique; la figure 2 est une vue en coupe schématique du mécanisme selon l'invention avec un palier de manivelle fixé au pignon; la figure 3 est une vue selon la figure 2 vue de dessous; la figure 4 représente un pignon satellite selon l'invention, avec maneton de manivelle moulé en une seule pièce avec le pignon; la figure 5 est une variante de la forme extérieure du boîtier représentée en réduction; et la figure 6 est une autre vue en coupe, avec logement interne et externe du pignon. Les mécanismes connus jusqu'à présent du mode de réalisation décrit cidessus, consistent en un boîtier 1, dans lequel est logé le rotor 2 tournant sur les paliers 3 et 4. Le rotor lui-même est en deux parties, reliées à la ligne 5 par des vis 6. Dans le rotor est logée la manivelle 7 avec les paliers 8 et 9. Le pignon 10 solidaire avec la manivelle 7 tourne dans la couronne dentée 11, quand le rotor est entraîné. Grâce à cette rotation, la manivelle 7 est entraînée dans un mouvement contraire à celui du rotor, de telle sorte que le maneton 12 effectue un mou- vement absolument rectiligne par suite des conditions géométriques. Dans cette forme de mécanisme, le palier 3 doit avoir un très gros diamètre interne. Celui-ci doit être d'autant plus gros que la course souhaitée de la lame de coupe et le diamètre de la manivelle 7 sont plus grands. Pour loger le palier 9 de façon suffisamment stable, ce qui implique un dimensionnement correspondant, le rotor doit être séparé sur la ligne 5, car la partie supérieure du rotor doit alors avoir elle aussi un diamètre correspondant. La couronne dentée interne 11 est ensuite fixée rigidement sur le boîtier 1 entre la partie supérieure et la partie inférieure du rotor, ce qui implique, ne serait-ce que pour cette raison, une séparation en deux du rotor. On connait également une construction pour laquelle le palier 9 est si petit que le diamètre de la partie supé- rieure du rotor peut être choisi de telle manière à passer tout juste à travers la couronne dentée 11. Le très petit diamètre de la manivelle 7 n'est donc plus utilisé sur les lourdes lames de coupe actuelles et/ ou dans le cas d'une course plus longue de la lame de coupe, car les sollicitations sont trop élevées. Enfin, le brevet DE-OS 20 31 864 décrit une construc- tion dans laquelle la manivelle est logée dans des paliers à aiguilles peu encombrants. Malgré cela, ce mécanisme est encore très volumineux et onéreux. Le plus gros inconvénient de ce mécanisme réside dans le fait que, la manivelle n'est pas rigoureusement axiale. L'effort alterné des lames se déplaçant en va-et-vient exige pourtant, comme le montre la pratique, une conduite axiale absolument sire de la manivelle, car sinon les paliers radiaux sont détruits en peu de temps. Un autre inconvénient important est que, dans les constructions décrites, l'entrée et la sortie de l'entrai- nement se trouvent trop éloignées l'une de l'autre. D'après le principe du levier, tous les éléments inter- médiaires doivent, pour cette raison, être dimensionnés de façon correspondante. Enfin, la fixation du pignon 10 à l'axe 7 est très problématique. Par l'effort alterné appliqué, un ajustement de haute précision doit être réalisé et le pignon doit être fixé avec précision par rapport aux dents et au maneton. L'invention présentée supprime ces inconvénients. Avec un pignon formé d'une seule pièce en forme de manivelle ou support de manivelle, ou de palier de manivelle, tous les assemblages difficiles ainsi que tous les travaux de montage compliqués sont supprimés. Sur les figures 2 à 6, des exemples de réalisation de l'invention sont décrits plus en détail. Sur la figure 2, le rotor d'une pièce 20 est logé dans le boîtier 23 sur les paliers 21 et 22; L'embout 24 est d'une seule pièce avec le rotor, mais peut également être vissé comme pièce spéciale sur le rotor, soudé ou embouti. En tous les cas, l'embout et le rotor forment une seule pièce. Sur l'embout 24, le pignon 25 est logé avec les paliers 26 de telle manière qu'il est sans jeu axialement. Ceci est réalisé par le fait que la bague interne du palier 26 est pressée fermement contre le rebord 28 du rotor avec la vis 27. La bague extérieure du palier 26 est serrée dans le pignon 25 avec l'écrou circulaire 29. Le pignon 25 forme une seule pièce, pour servir de support 38 au coussinet 30, il constitue donc la manivelle nécessaire au fonctionnement prévu. La couronne dentée interne 31 est fixée au bottier 23 et constitue en même temps le boîtier inférieur. Le pignon 25 se deplace sur la couronne dentée 31, dans le sens contraire de la rotation du rotor 20. La lame est fixée et immobilisée sur la douille filetée 32. La douille 32 est logée dans le boîtier de palier 30 avec le palier 33. De par la conformation en une seule pièce de l'embout 24 et du rotor 20, et la conformation en une seule pièce du pignon 25 comme manivelle, il résulte une stabilité statique extraordinaire qui permet d'avoir de très petits paliers et pièces de montage. La force de rotation du pignon 25 est par exemple transmise directement sur le boîtier 30. Donc en évitant le détour d'une manivelle spéciale. De ce fait, la sollicitation s'exerçant sur le palier 26 et l'embout 24 est aussi très faible. Puisque tous les paliers, dans ce mode de réalisation, sont graissés et étanches à vie, toutes les révisions sont supprimées. Seules les roues dentées doivent être graissées. Afin que cette graisse ne puisse pas s'échapper et d'autre part que de la saleté ou de la poussière ne puisse pénétrer, un joint d'étanchéité 34 est fixé au rotor 20 et tourne donc avec lui. Il s'est avéré particulièrement avantageux de réaliser ces joints en t5le fine, mais rigide. Le joint d'étanchéité peut être divisé en deux par le milieu, afin de pouvoir être mis autour du collier du pignon 25 et le rendre étanche à la poussière. L'échappement de petites quantités de graisse est souhaitable, car celle- ci forme un boudin et ainsi réalise une étanchéité supplé- mentaire à la poussière. Le-joint d'étanchéité peut se déplacer dans une gorge de la couronne dentée interne, tourner directement dans la couronne dentée interne, ou être formé par un joint circulaire 36. Dans les deux cas, il se produit une sorte d'étanchéité en labyrinthe qui, pour ce cas d'utili- sation, suffit amplement. Sur la figure 3, on voit la forme externe carrée du boitier comportant la couronne dentée interne 31. Comme mentionné, celle-c-i peut être également réalisée de façon rectangulaire, respectivement comme décrit ci- dessous, avec des surfaces correspondantes destinées au boulonnage sur la machine concernée. Les trous 40 sont prévus pour la fixation de la couronne dentée interne 31 sur la partie supérieure du boîtier et les trous filetés 41 pour la fixation du mécanisme à la machine. Sur la figure 3, on peut voir en outre le joint d'étanchéité 34 divisé en deux en 42, fixé au rotor 20 par les vis 43, le joint circulaire 36 fixé à la couronne dentée interne 31 et la partie support 38 de la roue dentée 25, à laquelle le palier de manivelle 30 est fixé par les vis 45. La figure 4 représente une forme en variante de la fixation de la lame de coupe. Le pignon 25 forme une seule pièce avec le maneton 50, sur lequel est logé un coussinet 51 par l'intermédiaire du palier 52. La lame est fixée sur ce coussinet de façon connue. Au lieu d'être formé d'une seule pièce avec le pignon, le maneton 50 peut également comme le palier de manivelle 30 dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, être fixé et ajusté de manière identique à la partie support 38 du pignon 25. Enfin, la figure 5 représente, en variante, une forme extérieure du bottier contenant la couronne dentée interne 31, dans laquelle deux surfaces 60 et 61 sont prévues sur une base ovale ou ronde du carter du mécanisme destiné à la couronne dentée interne, surfaces qui servent à fixer le mécanisme sur la machine concernée. La figure 6 représente un mode de réalisation en variante du mécanisme selon la figure 2. Le pignon 70 est supporté par un palier interne 71 sur le manchon 72 du rotor 73 et par un palier externe 74 dans un alésage du rotor 73. Il en résulte un appui très stable, associé à un montage très simple. Le pignon avec les deux paliers est monté par en dessous et ne doit être fixé et assuré dans l'alésage que par la bague de sécurité 75. Dans ce mode de réalisation, l'embout 76 du pignon peut être aussi bien formé en une seule pièce en manivelle, en support de manivelle,, en palier de manivelle. Il en résulte de nombreuses possibilités de réali- sation de l'invention. Les modes de réalisation des figures 2, 3, 4, et 6 ne doivent doncêtre considérés que comme des exemples préférés. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'entraînement pour lame de coupe de moissonneuse à mouvement alternatif, comprenant, tournant dans un boîtier, un rotor dans lequel est logé un pignon- satellite, qui se déplace sur une couronne dentée interne fixe et est relié à une manivelle, le diamètre du pignon correspondant au rayon de la couronne dentée interne et le rayon du pignon correspondant au rayon de la manivelle, caractérisé en ce que le pignon satellite (25), (70) est constitué d'une seule pièce en tant que manivelle, ou support pour une manivelle ou pour un palier de manivelle. 2. Mécanisme d'entraînement selon la. revendication 1, caractérisé en ce que.le pignon (25), (70) s'appuie sur un embout (24) du rotor (20), (73). 3. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (25), (70) est logé dans un alésage du rotor. 4. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon (70) s'appuie par un palier interne (71) sur un manchon (72) et par un palier externe (74) dans un alésage du rotor (73).