Brevet FR2573278A1 — publié le 19860523

La présente invention à pour objet un porte-outil automoteur interligne à coupleur trapézoidal articulé sur le porte-outil d'une part et sur un module, notamment vendangeur d'autre part. La machine selon l'inventeur est notamment utilisable pour la vendange avec un comportement identique à celui d'une automotrice de type connu. Il est en effet connu des vendangeuses automotrices enjambeuses, spécialisées, généralement hydrauliques, relativement complexes, lourdes pour le sol d'un vignoble, et chères pour l'utilisateur. Leur centre de gravité situé très haut rend délicate leur stabilité. quelques modèles récents orientés vers la polyvalence ont évolué vers l'adaptation d'outils différents sous la machine enjambeuse qui reste en tout état de cause une machine spécialisée lourde et complexe, la plus part du temps à quatre roues motrices, parfois à trois ou à deux roues motrices.Ces matériels sont souvent équipés de système pendulaire ou de déport. Il est également connu des machines tractées simplement attelées grâce à un timon généralement articulé de façon manuelle ou automatique à un tracteur indépendant et dont les capacités sont inférieures aux automotrices. Ce timon articulé de type connu permet de déporter la machine par rapport au tracteur. Une autre catégorie de matériel de vendange porté ou semi-porté, s'attelle en trois points à un tracteur interligne qui doit être suffisamment puissant pour relever la machine, l'ensemble étant trop encombrant pour certains vignobles étroits à fourrières réduites. Pour toutes ces raisons l'inventeur a orienté ses recherches vers une machine dérivée d'un mécanisme de grande série, simple légère, stable et moins chère mais tout aussi performante qu'une automotrice. Le second avantage de l'invention réside dans la polyvalence du porte-outil. A cet effet il est équipé d'un dispositif qui permet de coupler le module grSce à deux axes pivotant sur la petite base et les vendanges terminées de le découpler très rapidement. A ce stade le porte-outil est prêt soit à recevoir un outil différent soit à redevenir un tracteur classique après remontage de l'avant-train avec tous les avantages de rentabilité liés au plein emploi. Toutefois le but essentiel du porte-outil est d'atteindre à un moindre coût les performances d'une machine à vendanger automotrice sans les inconvénients cités. A première vue on peut penser qu'un tel couplage rappelle un tracteur à articulation centrale ou encore un engin de travaux publics de type "scraper". Le premier est un simple tracteur utilisant une direction spécifique pourvu d'un seul pivot central, les outils s'attelant à l'arrière. Le second porte bien son outil, en l'occurence une pellebenne, mais comporte toujours un seul pivot central. Dans ces conditions pour l'un et l'autre le changement de direction s'effectue par un changement d'angle toujours inversé de l'avant-train qui pique" à l'intérieur quand l'arrière-train "pique" à l'extérieur. Le comportement d'un tel engin qui en quelque sorte "serpente" serait totalement incompatible avec son utilisation dans une culture en ligne, telle la vigne, son outil porté étant en balancement latéral continuel avec tous les dégâts consécutifs. A cet effet la machine selon l'invention est du type comportant un dispositif fixé au porte-outil assurant tout d'abord une bonne répar- tition des charges, puis une direction indépendante du porte-outil dont l'avant-train a été déposé et du module, ensuite une inclinaison possible du module par rapport au porte-outil pour garder l'aplomb du module dans les pentes, enfin une position horizontale du module en montée comme en descente qui peut donc piquer vers l'avant ou talonner à volonté. Le dispositif coupleur sensiblement trapézoidal selon l'invention est d'une part boulonné à l'arrière du pont du porte-outil par une extrémité ou grande base d'autre part couplé à l'autre extrémité ou petite base de la partie antérieure du module. La distance entre l'axe des roues du porte-outil et l'avant du moteur est sensiblement égale à celle qui le sépare approximativement du point de couplage du module. Elle a été ealculée en fonction de la répartition des masses. Le report dé charge du moteur se fait donc en totalité sur les roues du porte-outil. Cette charge à l'avant est rééquilibrée à l'arrière par le poids de la partie antérieure du module sur le dispositif fixé au pont. Celui-ci et ses roues motrices bénéficient d'un second report de charge partiel du module qui est doté d'un train de roues supportant la charge de la partie postérieure. Ce train de roues peut comporter un système d'assistance qui les rend motrices suivant une autre caractéristique de l'invention le coupleur de forme trapézolale comporte à l'extrémité droite de la grande base un axe pivotant solidaire du pont, l'extrémité gauche étant poussée ou tirée par un premier vérin de direction à double effet solidaire d'un point fixe situé en avant du pont du porte-outil. Le trapèze articulé est immobilisé momentanément par un second vérin de déport à-double effet reliant en diagonale la grande base fixée au pont de la petite base reliée au module. Lorsque le premier vérin de direction fonctionne en s'appuyant sur la grande base du trapèze momentanément bloquée, le porte-outil pivote à droite ou à gauche par réaction selon les sollicitations du vérin commandé par le volant de direction. Suivant une autre caractéristique de l'invention le second vérin reliant en diagonale l'axe gauche de la grande base et l'axe droit de la petite base, a pour effet de déformer le trapèze articulé selon un plan sensiblement horizontal. Le premier vérin de direction du module immobilisant momentanément la grande base, la poussée ou la traction du second vérin de déport à pour effet de déplacer à droite ou à gauche la petite base couplée au module grâce à deux axes, et de déplacer donc à droite ou à gauche la partie antérieure du module sans faire riper les roues situées à l'arrière de celui-ci. En effet la forme trapézoidale du coupleur, contrairement à un parallélogramme, ne garde pas ses bases parallèles lorsqu'on articule ses côtés. La petite base décrit sous l'impulsion du vérin de déport une sorte d'arc de cercle dont le centre du rayon se situe à hauteur des roues arrières du module.C'est pourquoi celuici pivote sans effort à droite ou à gauche sans ripage au vérin de déport commandé soit manuellement soit automatiquement grâce à une électro-vanne reliée à des palpeurs placés à droite et à gauche du rang de vigne. Ils ont pour effet de corriger la trajectoire du module lorsqu'il dévie. Le chauffeur peut intervenir prioritairement pour déplacer à droite ou à gauche, grâce à une manette, l'avant du module lorsque la pente du terrain tendrait à le faire riper. I1 peut en même temps déplacer dans le même sens grâce au volant le nez du porte-outil et obliger l'ensemble à marcher "en crabe" pour garder une trajectoire parallèle au rang de vigne si l'ensemble automoteur à tendance à déraper en conditions de travail difficile. La manoeuvre de virage s'effectue en portant d'un côté l'avant du module et de l'autre côté le nez du porte-outil. La manoeuvre totale du vérin de déport du module sur la petite base et du vérin de direction s'appuyant sur la grande base permet d'obtenir un angle de 900 de l'un par rapport à l'autre et de virer sur place. Selon une autre caractéristique de l'invention l'un des côtés du trapèze dit coupleur reliant les deux bases est articulé à ses deux extrémités de préférence à l'aide de rotules et l'autre côté comporte un arbre coulissant dans un fourreau horizontal l'ensemble constituant un tourillon permettant aux deux bases en principe horizontales de pivoter en même temps que le porte-outil et le module. I1 permet dans les pentes de garder le module vendangeur bien vertical par rapport au rang de vigne en levant ou en baissant, par exemple, l'une ou l'autre des roues grâce à des vérins indépendants appropriés, le porte-outil suivant sa propre inclinaison. Selon une autre caractéristique de l'invention, une extrémité du fourreau est fixé à l'un des côtés du trapèze dit coupleur par un axe dans une bague et l'autre extrémité est actionnée par un troisième vérin à double effet solidaire du trapèze. Ce dispositif permet de hausser ou d'abaisser es tant que de besoin l'avant du module par rapport au porte-outil et de conserver un plan horizontal aux tapis d'évacuation afin d'éviter les pertes de grains de raisin à l'avant ou à l'arrière dans les pentes descendantes ou ascendantes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description ci-après d'une forme de réalisation préférée, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins joints dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique de côté de la machine selon l'invention, - La figure 2 représente la machine vue de dessus avec le module légèrement braqué, - La figure 3 est une vue de côté du dispositif coupleur, - La figure 4 représente vu de dessus le coupleur de forme trapézoidale dont la grande base s'articule avec le porte-outil et la petite base avec le module, - Les figures 5 et 6 montrent vu de dessus le braquage droite ou gauche à 900 de la machine grâce aux articulations du coupleur, - Les figures 7 et 8 sont une vue de côté de la machine gravissant ou descendant une pente et dont le module vendangeur reste horizontal, - La figure 9 représente le porte-outil et le module braqués dans la même direction. Telle que représentée en figure 1 la machine comprend de préférence un tracteur de type viticole ne comportant pas d'avant-train et dont le moteur 1 est en porte à faux équipé à l'arrière d'un dispositif coupleur sensiblement trapézoidal solidaire du pont 3 de telle sorte qu'il constitue un porte-outil. Pour la clarté du croquis la prise de force et le joint de cardan ne sont pas figurés. En effet un module habituellement vendangeur équipé à l'arrière d'un train de roues 4 est attelé en report de charge par une chape 5 articulée au coupleur et rééquilibre sensiblement le poids du moteur 1 en porte à faux par rapport aux roues 6. La dite chape comporte en 5 un axe vertical de telle sorte que le module peut s'articuler avec le coupleur selon un angle approximatif de 450. Le coupleur 2 possède une autre chape et son axe solidaire du porte-outil au pont 3 duquel elle est fixée et qui permet au porte-outil de s'articuler lui-même selon un angle de 45 environ. Le coupleur à double articulation centrale permet aux trois éléments, porte-outil, coupleur et module, de former un ensemble automoteur susceptible de braquer à 900 par inversion de leur direction respective. La figure 2 représente l'automoteur vu de dessus et les figures 3 et 4 les détails du coupleur. Le corps du vérin 8 dit de direction étant solidaire en un point fixe du porte-outil, sa tige immobilise momentanément la grande base 9 du coupleur. Le vérin 10 dit de déport relie en diagonale et en opposition les deux bases articulées 9 et 11 à leurs extrémités. Prenant appui sur la base 9 immobilisée par le vérin 8,le 10 repousse à droite la base il qui décrit une sorte d'arc de cercle et avec elle la partie avant du module qui pivote sur ses roues 4. En effet la dimension des deux bases a été calculée de telle sorte que l'arc de cercle décrit par la petite base 11 et la partie avant du module permette aux roues de pivoter sans riper autour du point 12 figurant théoriquement le centre de l'arc de cercle décrit. Ce mouvement de poussée vers la droite peut s'inverser en mouvement de traction et provoquer un déplacement symétrique de l'avant du module vers la gauche. C'est ainsi que l'on obtient un angle de déport d'environ 450 Ce déport se produit dans le rang de vigne sous l'effet du vérin sollicité par une électro-vanne commandée par des tâteurs ef micro contacts 13 et 14 situés de part et d'autre du rang de vigne figuré en 15. Ces derniers rentrent en contact avec le cep lorsque le module dévie d'un côté ou de l'autre et contribuent à le redresser indépendamment du porte-outil piloté par le chauffeur. Ce déport se produit également dans les manoeuvres en bout de rang lorsque le porte-outil est braqué sous l'effet du vérin 8 commandé par un volant de direction 16. Selon un mode de réalisation préféré le pivotement du porte-outil autour du pivot 17 articulé sur une pièce fixe 7 boulonnée au pont 3, le jeu d'un curseur provoque par 18 l'exitation de micro-contacts 19ou20 réglables qui agissent automatiquement sur l'électro-vanne sollicitant le vérin 10 à un mouvement déterminé. C'est ainsi que lorsque le porte-outil est braqué à droite par exemple le système décrit ci-dessus provoque automatiquement le déplacement du coupleur donc du module vers la gauche au besion jusqu'à un angle de 900 formé par porte-outil et coupleur et inversement selon les figures 5 et 6. Ce système à curseur n1 agit sur le module qu'avec un temps de retard que le conducteur peut régler par déplacement sur une coulisse des des micro-contacts de façon à ce qu'il puisse diriger le porte-outil sans que le module ne braque aussitôt. Enfin une commande de préférence électrique manuelle 21 permet au chauffeur d'agir directement lui-même sur le vérin 8 en même temps qu'il déplace de l'autre main le volant de direction 16. Il peut obtenir toutes les positions désirées et avantageusement celle de la figure 9 qui permet de braquer dans le même sens porte-outil et module. Cette marche en crabe évite le dérapage latéral incontrôlé dans les terrains en dévers. Sur les figures 3 et 4 le coupleur fixé au pont 3 par la chape 7 est composé également d'un fourreau 22 à l'intérieur duquel tourillon ne un arbre 23. Celui-ci est relié à une chape 5 traversée par un axe sur lequel s'articule la petite base Il solidaire du module 24 figuré en pointillé Cet arbre peut tourner librement sous l'effet de l'inclinaison du module soit que celui-ci épouse les ondulations du terrain soit que l'une ou l'autre de ses roues arrières soient manoeuvrées par le le chauffeùr- pour le corriger et conserver au module son horizontalité latérale. Cette rotation est permise grâce à la mobilité du côté opposé 26 du coupleur articulé de préférence à ses extrémités sur les deux bases 9 et 11 par deux rotules 27 et 28. Bloqué à l'avant par le goujon 25 cet arbre ne peut pas reculer mais par contre il peut etre tiré ou repoussé. Son fourreau est articulé sur le côté 29 grâce à un axe 30 autour duquel il pivote sous l'action du vérin 31 lui même solidaire par son fût de l'entretoise 32. Ces corrections d'assiette du module obtenues par le chauffeur en fonction de la déclivité sont traduites dans les figures 7 et 8. Selon que le vérin 31 pousse ou tire l'extrémité du fourreau 22, l'arbre 23 normalement positionné dans le prolongement rectiligne du côté 29 forme un angle avec ce dernier qui conditionne l'horizontalité longitudinale du module 24. I1 va de soi que la présente invention peut recevoir des aménagements et des variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R/1 Machine porte-outil automotrice interligne à coupleur trapézoidal articulé sur le porte-outil d'une part et sur un module notamment vendangeur d'autre part, la dite machine comprenant un tracteur sans avant-train dont le moteur en porte à faux par rapport à ses roues motrices (6) est rééquilibré grâce à un coupleur trapézoidal (2) solidaire du pont du tracteur (3) par un module (24) attelé en report de charge à l'autre extrémité du coupleur (5). R/2 Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le porte-outil soit doté de moyens de transmission et de relevage est conçu pour atteler avec son coupleur tout autre module équipé de roues libres ou motrices soit pour fonction ner en tant que tracteur agricole classique après remontage de l'avant-train. R/3 Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que le coupleur est un trapèze articulé de telle sorte que la petite base (11) reliée par des côtés articulés (29) et (26) dont l'un comporte un tourillon basculeur (23), à la grande base (9) peut se déplacer par rapport à celle-ci sur un plan horizontal par l'action d'un vérin (10), sur un plan vertical latéral par l'action d'un axe pouvant tourillonner dans son fourreau (22) et sur un plan vertical longitudinal par l'action d'un vérin (31) qui la fait basculer. R/4 Machine selon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le coupleur s'articule en (17) sur une pièces (7) solidaire du pont (3) de telle sorte que le porte-outil pivote à volonté sensiblement à 450 à droite ou à gauche sous l'action du volant (16) qui commande le vérin de direc tion à double effet (8) et que l'un des micro-contacts (19) ou (20) réglables sur leur coulisse ne bute en rotation à un moment déterminé sur le curseur (18) fixé à la grande base pour agir sur le vérin de départ (10) actionnant la petite base R/S- Machine selon les revendications 1 et 3 caractérisée en ce que le coupleur s'articule par ses deux côtés (29) et (26) reliés aux deux bases par quatre axes sous l'effet du vérin double effet de déport (10) commandé indépendamment ou conjointement soit par des micro-contacts placés en (13) et (14) au niveau de la rangée des ceps (15) , soit par les micro-contacts (19) ou (20) du coupleur, soit manuel lement à partir du poste de conduite. R/6 Machine selon les revendications 1,3 et 5 caractérisée en ce que sous l'effet des deux côtés en trapèze du coupleur -la petite base qui est parallèle à la grande en position médiane, décrit une sorte d'arc de cercle en se déplaçant avec l'avant du module et qui est calculé de telle sorte que ses roues arrières (4) puissent pivoter sans riper autour d'un point (12) figurant théoriquement le centre de l'arc de cercle décrit sensiblement selon un angle de 450 à droite ou à gauche. R/7 Machine selon les revendications 1,3,5 et 6 caractérisée en ce que les mouvements inversés du porte-outil et du module sous l'effet conjugué du volant de direction,du porte-outil, et des micro-contacts permettent à l'automotrice de braquer sensiblement à 900 dans un sens ou dans l'autre, et que les mouvements sensiblement parallèles de part et d'autre du coupleur des deux organes pilotés manuellement par le chauffeur permettent à l'ensemble une sorte de marche en crabe. R/8 Machine selon les revendications 1,3,4,5,6 et 7 caractérisée en ce que le côté (26) du coupleur est relié aux deux bases de préférence à l'aide de rotules autorisant un débattement vertical et que le côté (29) comporte en sa partie arrière un fourreau dans lequel tourillonne un axe (23) et une chape (5) qui permettent à la petite base (11) de tourner et d'épouser l'aplomb recherché du module (24) auquel elle est fixée indépendamment de celui du porte-outil dans les dévers de pente. R/9 Machine selon les revendications 1,3,5,6,7 et 8 caractérisde en ce que l'un des côtés (29) du coupleur comporte en sa partie arrière un fourreau (22) dont le mécanisme est relié au module qui est articulé à l'avant par un axe (30) traversant le côté (29) et à l'arrière sur un vérin double effet (31) qui sollicite l'ensemble vers le haut ou vers le bas au gré du chauffeur, pouvant conserver I'horizontalité du module (24) quelle que soit celle du porte-outil en montée comme en descente.