Brevet FR2567353A1 — publié le 19860117

La présente invention concerne une machine agricole polyvalente à traction animale ou autre. Elle comporte un système de récupération et destockage de l'énergie, un nouveau dispositif d'attelage, ainsi que des éléments qui rendent son empatement variable. Le Secteur Technique de l'invention est celui des machines agricoles. Les économies d'énergie, la raréfaction des produits pétroliers, leur coût en augmentation constante remettent petit à petit la traction animale à la mode. On a également remarqué que, à cause de l'accès difficile à la traction mécanique, certaines terres jadis cultivées étaient aujourd'hui abandonnées. La présente invention se propose de substituer aux tracteurs mécaniques classiques ; une machine à traction animale, ayant des possibilités voisines quand aux outillages qu'elles permet d'employer et aux travaux qu'elle permet d'effectuer. Voici donc les objectifs que la machine objet de l'invention rempli. Comme tout attelage classique elle peut servir au transport, mais en plus elle capte l'énergie due à la rotation d'une de ses roues, elle stocke cette énergie, puis elle restitue cette énergie pour faire fonctionner les outils qu'elle transporte ou qu'elle remorque. Dès que l'animal fait rouler la machine il développe une certaine énergie, une partie de cette énergie est récupérée sur une roue et instantanément stockée et elle se trouve de fait disponible instantanément. Outre les dispositifs ci-dessus cité, la machine objet de l'invention peut être également équipée d'un dispositif lui permettant de travailler en terrain meuble et profond. Elle offre également la possibilité d'être attelée à n'importe quel animal de trait de quelques centimètres de hauteur à plusieurs mètres. La machine objet de l'invention est aussi dotée d'un système lui permettant de travailler en travers de terrains de forte pente. La présente invention est également équipée d'un système qui la rend élargissable et rétrécissable à volonté entre 1,20m environ et 50cm. Ce qui la rend très utile pour par exemple les cultures maraichères. I1 est très important de noter que, également les matériaux modernes comme les matières plastiques, l'aluminium, entrent dans la fabrication de l'invention et la rendent très légère et pratiquement tractable par n'importe quel animal de trait. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante non limitative qui est donnée à titre d'exemple, ainsi qu'aux dessins annexés. La machine objet de l'invention dans ses grandes lignes est composée de - Une poutre centrale en métal avec à chaque extrémité une traverse qui lui donne l'allure d'un I majuscule. Le châssisest complété par deux longerons qui relient ces traverses de chaque coté. Ces longerons supportent les roues principales. A l'avant du chassison a fixé une platine en-dessous de laquelle on a disposé le train avant qui est libre de son orientation. L'originalité de ce train avant réside dans le fait qu'il peut s'agir soit de deux petites roues jumelées pour rouler sur du terrain ferme, ou de deux patins ronds et jumelés pour rouler sur. les terrains mous. Le dessus de la platine fixée à l'avant du dit chassisde l'invention comporte un tube dont la hauteur peut varier de quelques centimètres à environ 1,50m : c'est ce que nous avons appelé le mat d'attelage. Sur ce mât d'attelage un collier métallique en deux pièces peut être serré à la hauteur dési- rée en fonction de l'animal à atteler. Sur ce collier est fixé un ensemble d'attache remorque dit "à boule". Sur l'autre partie de cette attache est monté le brancard ou le limon d'attelage proprement dit. Ceci explique la possibilité offerte par l'invention de pouvoir atteler n'importe quel animal de trait il suffit pour cela de régler et de fixer le collier à la bonne hauteur. Selon un mode de réalisation chacun des longerons de l'invention décrits plus haut est doté à chacune de ses extrémités de coulisses qui épousent avec un petit jeu les traverses de la poutre principale et selon un mode de construction sont bloquées à volons pour élargir ou rétrécir la machine objet l'invention. Selon un autre mode de constuction les dits longerons sont rapprochés ou éloignés de la poutre centrale et principale par un équipage de vérins hydrauliques utilisant l'énergie récupérée. Sur l'arbre des roues principales de l'invention on a installée une grande poulie à plusieurs gorges qui entraine une deuxième poulie plus petite qui à son tour mène une poulie plus grosse et enfin une poulie plus petite entrain une pompe hydraulique haute pression. Cette pompe aspire dans la poutre principale transformée en réservoir et refoule dans des accumulateurs-hydro-pneumatiques. Entre la pompe et les accumulateurs on a disposé un clapet anti-retour interdisant au fluide sous pression ainsi stocké de revenir vers la pompe. Cette énergie sous forme de fluide sous pression permet avec des-appareils appelés distributeurs de faire fonctionner soit suivant le mode de construction les vérins qui rétrécissent ou élargissent la machine objet de l'invention, soit par un système de bras d'articulation et de pivot et de vérins hydrauliques de relever, abaisser, régler à volonté la hauteur des outils fixés sur la machine objet de l'invention. Suivant un autre mode de construction ç cette énergie stockée peut également servir à faire tourner un petit moteur hydraulique permettant d'entraîner des outils de coupe par exemple une faucheuse, solidaires de la machine ou entra;- ner des outils portés par une remorque accrochée à la machine ou encore entraîner un appareil porté par cette même remorque ou une autre. Aux quatre coins de la machine sont fixés 4 potelets. Ces potelets permettent de constituer un abri pour le conducteur de la machi ne objet de la présente invention qui dispose sur la poutre principale d'un siège ; ces potelets permettent aussi d'installer au-dessus de la machine un plateau ou suivant le mode de construction un système pour le transport d'objets encombrants ou volumineux. Ces potelets servent, pour travailler dans des terrains de forte pente, à supporter des bras qui, suivant le mode de construction et la qualité du sol, comportent à leur extrémité libre soit des patins soit des petites roues à crampons. Ce qui permet d'agrandir le polygone de sustentation et éviter le ripage latéral. Fixés aux potelets par des colliers ces bras peuvent être démontés à volonté et réglés. Dans les pages suivantes, pour une meilleure compréhension de l'invention, nous allons la décrire avec des dessins. Sur la figure 1, a, est la traverse avant de la machine b, est la traverse arrière. "e" représente un des accumulateurs hydro-pneumatique où sera stocké le fluide sous pression et pouvant être restitué à tout instant. "d" représente la poutre maitreuse de l'ossature du châssis qui, pour la circonstance sert aussi de réservoir de fluide vecteur de l'énergie stockée et restituée. "e" n'est autre que le deuxième accumulateur hydro-pneumatique dans une forme de construction. Cet accumulateur nous permet d'avoir en fait deux circuits séparés. Un que nous dirons pour les translations c'est à dire les vérins, l'autre jour les rotations c' est à dire les moteurs hydrauliques. La figure 2 représente la récupération de l'énergie. "a" n'est autre qu'un des deux longerons. "b" est sa coulisse avant permettant de régler la largeur de la machine. "c" est la coulisse arrière de ce même longeron. I1 faut noter que ces deux coulisses servent de guide lors du rétrécissement ou de l'élargissement de la machine. "d" est le potelet avant, "e" est le potelet arrière, dont nous avons décrit plus haut l'utilisation. "f" c'est une des deux roues principales dont la vitesse de rotation est très faible étant donné, que l'animal qui tracte peut ne pas être rapide ; "g" première grande poulie directement entraînée par la roue "h" première petite poulie menée par la goulie "g" ce qui constitue une première multiplication qui, suivant le mode de construction peut être 10. "i" deuxième grande poulie menée par la poulie "h" ";" deuxième petite poulie menée par la poulie "i" la aussi suivant le mode de construction la multiplication peut être de 10 par exemple. Cette dernière poulie est directement accouplée à une petite pompe volumétrique qui recueille l'énergie produite par la rotation de la roue et l'envoie sous pression vers les accumulateurs hydro-pneumatiques qui à leur tour l'emmagasinent pour la restituer si nécessaire. La figure 3.représente l'avant de la machine objet de l'invention. "a" c'est le mat d'attelage ; "b" le collier que l'on peut déplacer tout le long du mat ; "c" est la boule de l'attelage classique de remorques qui est solidaire du collier "b" et donc se déplace avec lui vers le haut ou vers le bas du mât "a" ; et reste fixe à la position du reglage désiré par serrage du collier "d" est la platine support du mat "a" aussi bien que due l'ensemble roues "e", elle est renforcée, car nous remarquons ici le décallage qui existe entre l'axe du mat d'attelage et l'axe des roues.Ceci a pour but d'éviter que les outils situés à l'arrière de la machineaienttendance à se soulever et, par exemple pour la charrue à sortir du sol. "e" ceux sont les deux petites roues jumelées et qui peuvent faire 3600 de rotation dans tous les sens ; "f" sont les patins constitues par des tubes ronds et recourbes de la même façon aux deux extrémités ce qui leur permet, au moyen de l'articulation "g" d'épouser parfaitement la forme du terrain mou. La figure 4 représente l'arrière de la-machine ; "a" est le vérin hydraulique qui utilise l'énergie récupérée, il agit sur un levier "b" qui lui est solidaire d'un autre levier "c" ; la bielette "d" transmet le mouvement du vérin "a" au bras "e" qui, lui,porte les outils de travail. Fonctionnement : Des que la tige du vérin sort le levier "b" se déplace et vient en bl" mais peut s'arrêter dans 'h' importe qu'elle position intermédiaire, de même la bielette "d" vient en "dl" et par conséquent le bras "e" vient en "eî" ou n'importe qu'elle position intermédiaire. Ceci permet donc avec la machine objet du brevet d'invention, de regler la hauteur de travail des outils montés sur la machine par rapport au sol "f"; "g" represente ici la poutre maîtresse ; il faut noter que les articulations sont portées par un montant décallé vers l'arrière de façon à ne pas géner le retrécissement ou l'élargissement de la machine. Sur la figure 5 nous avons représenté le schéma hydraulique de la machine. Ici "a" représente la pompe entraînée par la roue par l'intermédiaire du multiplicateur de vitesse. La valve "b" permet d'éviter tout retour du fluide vers la pompe volumétrique, mais aussi une régulation de la pression du fluide, dès que la pompe volumétrique atteint la pression de tarrage, un tiroir s'ouvre permettant à la pompe de tourner à vide ; "c" est un clapet anti-retour qui évite tout retour en arrière du fluide sous pression qui ainsi peut se stocker dans l'accumulateur hydro-pneumatique "d" ; le fluide ainsi disponible peut être distribue côté fond ou côté tige du vérin par l'intermédiaire du distributeur "e" au vérin hydraulique "f", permettant, par exemple et suivant le mode de construction de manoeuvrer les outils placés à l'arrière de la machine. "g". représente une pos sibili-té pour brancher d'autres vérins et par exemple ceux qui pourraient servir à élargir ou à rétrécir la machine.Le clapet h constitue l'entrée côté moteurs hydrauliques en permettant de remplir sans fuite l'accumulateur hydropneumatique "i", le fluide est ensuite dirige vers le distributeur ";" qui permet de commander le moteur hydraulique "k" dont la vitesse de rotation peut etre réglée par un appareil en général et suivant le mode de construction sur le moteur lui-même, de même que la vitesse du vérin peut être réglée par un appareil qui n'est pas représenté sur la figure 5 et qui est aussi, suivant le mode de fabrication monté sur le vérin. I1 faut également signaler que, suivant le mode de construction les vérins, comme"f" peuvent être équipés d'appareils de maintien, qui evitent ainsi aux outils dont est équipée la machine de remonter ou de changer de position. Ce dispositif augmente la précision, par exemple, de la profondeur de travail du sol. R E V E N D I C -A T I O N S 1 - Machine agricole polyvalente à traction animale ou autre caractérisée en ce qu'elle comporte un mat d'attelage9 un système de récupération et de stockage de l'énergie développée par la rotation de ses roues, que cette énergie stockée est utilisée pour faire toutes les opérations agricoles classiques ou que l'on peut imaginer.Elle comporte en outre une possibilité d'élargissement et de rétrécissement, un dispositif de roues ou de patins permettant de travailler dans tous les terrains, un système de bras et de potelets permettant de travailler sur des terrains en pente 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mat d'attelage comporte un collier que l'on peut serrer après l'avoir réglé en hauteur et que ce collier supporte, solidairement une attache susceptible de recevoir n'importe quel type d'attelage, et que ce dispositif n'est pas limitatif quand au nombre d'animaux attelés. 3- Dispositif selon la revendication 1 permettant de récupérer l'énergie de rotation des roues, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de la roue est multipliée pour entraîner une pompe volumétrique de fluide qu'elle monte en pression et que ce fluide sous pression est stocké dans des enceintes étanches ou une paroi mobile sépare le fluide sous pression très peu compressible d'un autre fluide, lui très compressible Et que ce fluide ainsi stocké peut à tout instant être utilisé. 4- Dispositif. selon la revendication 1 permettant d'élargir ou de rétrécir la machine, caractérisé en ee que des glissières permettent de déplacer parallèlement à eux-mêmes les longerons du chassis principal de la machine. Cedépla- cement peut être opéré mécaniquement , manuellement ou hydrauliquement 3 il peut être arrêté à tout instant dans n'importe quflelle position intermédiaire. 5- Selon la revendication 1, l'énergie ainsi stocké et disponible peut être utilisée pour faire fonctionner des machines ou des outils agricoles e autres, elle peut être utilisée pour élargir ou rétrécir la machine suivant la revendication 4 ; elle peut servir également à se transformer en une autre forme d'énergie : par exemple électrique par l'entraînement d'un alternateur ou d'une dynamo. 6- Selon la revendication 1 un dispositif de roues ou de patins permettent son orientation en tous terrains, ce dispositif est caractérisé par une disposition 3umelée des roues ou des patins et une rotation très souple autour de l'axe de fixation= Les patins sont ronds et légèrement relevés aux extrémités ils ont une articulation suivant l'axe horizontal qui leur permet d'épouser parfaitement le sol mou pour lequel ils sont prévus. L'axe d'articulation et de rotation de ce dispositif est légèrement en avant de l'axe du mat d'attelage selon la revendication 2. 7- Selon la revendication 1, la machine comporte un dispositif caractérisé par des potelets supportant des bras au bout desquels sont disposées des roues munies de crampons lui permettant de travailler sur des terrains à forte pente. 8- Selon les revendications 1 et 5, les outils agricoles peuvent etre disposés en n'importe quel point du chassis ; on peut envisager par exemple une charrue au milieu et son vérin de relevage agissant verticalement. Ceci ne génant en rien les autres possibilités de la machine. 9- Selon la revendication 1, et la revendication 7 les potelets peuvent être soit au-dessus, soit au-dessous de la machine ; permettant avec un dispositif supplémentaire de roues, fixées à ces potelets d'enjamber certaine cultures fragiles par exemple. 10- Selon les revendications 1,3,4,5, et 8 les dispositifs de ces revendications sont caractérisés par l'utilisation de l'énergie stockée et donc peuvent être utilisés la machine étant dans n'importe qu'elle position et bien entendu, par exemple arrêtée.