Brevet FR2576740A1 — publié le 19860808

La présente invention se rapporte à un dispositif de protection contre les surcharges pour charrues et autres instruments agricoles, qui comprend un galet monté directe- ment ou non entre la barre porte-outils et l'élément d'arrit et roulant librement sur des surfaces de roulement. On fait appel à des dispositifs de protection de ce genre contre les surcharges afin d'empêcher le cadre de la charrue par exemple de se déformer ou de se rompre au passage sur de grosses pierres, de grosses racines, etc. Alors que, dans les dispositifs de protection dits complète- ment automatiques, la barre porte-outil ou age e-st redressée, soit seule, soit avec le corps de la charrue au passage sur une pierre ou une racine assez grosses, puis est repous- sée automatiquement à sa position initiale, il faut, avec les dispositifs dits semi-automatiques, arrêter le tracteur et repousser énergiquement à sa position de travail la barre relevée, en l'appliquant sur ou dans le sol. Dans les dis- positifs semi-automatiques connus de protection contre les surcharges, la barre porte-outils est en général maintenue dans sa position normale par des ressorts puissants et un verrau d1arrêt au organe analogue. Au passage sur un obsta- cle, le verrou se déclenche lorsque la résistance devient supérieure à la force du bandage donné au ressort et la barre se relève en pivotant sur un point. Il s'est révélé difficile de déterminer avec précision au moyen du ressort l'instant o la barre et les outils qu'elle porte se re- dressent. Cela provient en particulier du fait que la rouil- le et d'autres influences modifient assez rapidement le fonctionnement du dispositif de protection. On connait un dispositif de protection contre les surcharges (DE-B I 090 895) dans lequel la barre qui porte l'outil est articulée entre deux plaques, un bras de levier supérieur de cette barre comportant une rainure dans laquelle un verrou élastique, recourbé en U, articulé aussi sur ces plaques et portant un galet, s'enclenche élastiquement avec ce galet. Dans une forme de réalisation de ce dispositif de protection, le galet du verrou se trouve en outre dans des évidements des deux plaques, qui présentent d'un côté des surfaces obliques. Dans une autre forme de réalisation, au lieu de ces surfaces obliques, une bielle est articulée sur une extrémité du verrou et en un point fixe des plaques. Si un effort important agit sur le soc de la charrue, l'age qui porte celui-ci bascule un peu en tournant sur son axe de pivotement. Cela déforme légèrement le verrou en U, en faisant varier la distance comprise entre l'axe de pivotement de ce verrou et le galet, c'est-à-dire en l'augmentant ou en la diminuant, suivant la position de cet axe de pivotement du verrou par rapport à celui de l'age. Cette déformation du verrou fait que le galet monté de l'autre côté vient en contact avec les sur- faces obliques des plaques et que, au-delà d'un certain ef- fort, il est chassé de la rainure de l'age, en libérant cet age. La bielle articulée sur l'extrémité du verrou joue le même rôle que les surfaces obliques des plaques. Les frottements importants qui se manifestent entre le galet et les plaques de support, d'une part, et ce galet et l'age, d'autre part, représentent un inconvénient en provoquant une forte usure. Par suite,-le dispositif en arrive assez rapidement à ne fonctionner que de manière peu fiable et surtout il n'est pas possible de régler avec précision la force de déclenchement. Par ailleurs, le dispositif ne peut fonctionner que si les surfaces obliques sont réalisées avec une grande précision, inhabituelle dans les machines agri- coles. Le dispositif de protection contre les surcharges, connu du fait du brevet DE-B 1 204 445,fonctionne aussi avec un galet qui tourne librement entre le verrou d'arrêt et la barre porte-outils. Ce montage libre du galet est destiné à diminuer les frottements ou à faire qu'il n'y ait qu'un frottement de roulement au moment du déclenchement. Un ressort puissant applique une contrainte préalable au ver- rou, de façon que le dispositif ne se déclenche que lors- que la valeur de l'effort dépasse la force de ce ressort. Puisque le ressort est fortement bandé, ce n'est qu'avec de grandes difficultés qu'il est possible de rabattre 1'age contre la force du ressort, pour faire revenir l'age à sa position de travail quand il a été libéré.Par ailleurs, les éléments de ce dispositif connnu sonrt três encow- brants. Cela rend très étroits les espaces dégagés, très importants pour le labour, entre l'articulation sur le corps de la charrue et les outils. De plus, le poids d'une charrue équipée de ce dispositif est si grand qu'elle ne peut être utilisée qu'avec de gros tracteurs développahit un effort de traction considérable. Le dispositif de protection contre les surcharges, connu du fait du brevet DE-B-i 247 7261utilise, au lieu d'un ressort puissant, un verrou flexible dont une extrémité est articulée sur la partie porteuse et qui est relié à l'age par l'intermédiaire d'un galet. Sous charge, le verrou échappe à ce galet en se déformant. Ce verrou est encore soumis à l'action d'un ressort, de sorte que la force de ce ressort et la disposition du galet et des autres organes soumettent tout le système à des frottements considérables. En fonction de l'importance de la lubrification, le système se déclenche plus ou moins tôt, de sorte qu'ici aussi il- n'est pas possible de le régler avec précision. Un autre inconvénient réside dans le grand encombrement des organes constitutifs, qui limite considérablement les espaces dé- gagés mentionnés plus haut. Nonobstant ces inconvénients, ces dispositifs semi-automatiques de protection contre les surcharges sont beaucoup moins onéreux que les dispositifs complètement automatiques, dont en général l'équipement automatique né- cessaire, et par conséquent le poids, obligent à creuser moins de sillons que les appareils normaux, à cause de la force de traction limitée du tracteur. Mais, par ailleurs, ils provoquent moins de pertes de temps et sont plus sim- ples à manoeuvrer que les dispositifs de protection connus à cisaillement avec lesquels, en cas de rupture, le conduc- teur du tracteur doit quitter ce dernier pour insérer une nouvelle goupille de sécurité. L'invention a donc pour objet un dispositif semi- automatique simple, peu encombrant et léger de protection contre les surcharges pour instruments agricoles, notam- ment les charrues. Conformément à l'invention, les surfaces de roulement de l'élément d'arrêt et de la barre porte-outils ou age, entre lesquelles le galet est disposé, sont confor- mées de manière que leur inclinaison varie sous l'effet de la charge. Ce verrou ou ce galet.sont, conformément à l'in- vention, montés de façon que, lorsqu'il se produit une sur- charge, il n'y ait à vaincre que le frottement-de roulement pour provoquer le déclenchement. A cet effet, les deux surfaces ou organes entre lesquels le galet est disposé subissent une variation d'orientation angulaire qui crée et facilite le roulement. Il est ainsi possible de prédéter- miner et de maintenir avec précision le déclenchement du dispositif. Même l'apparition de la rouille, par exemple, n'influe ni sur le galet lui-même, ni sur son fonctionnement. Les conditions atmosphériques ne peuvent pas avoir d'action préjudiciable sur la capacité de fonctionnement du disposi- tif. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'élément d'arrêt et la barre ou age sont conformés ou disposés de façon que les normales à leurs surfaces de roulement soient sensiblement parallèles à l'ins- tant du déclenchement. Cet élément et cet age maintiennent donc le galet tout au plus linéairement, ce qui réduit les frottements à un minimum. Dans cette forme de réalisation avantageuse, le contact linéaire du,galet, d'une part avec l'élément d'arrêt et d'autre part avec l'age, est maintenu même aussi à l'instant du déclenchement, ce qui crée les conditions optimales à cet instant critique. Il a été constaté qu'il était avantageux que les normales aux surfaces de roulement, ou aux organes qui com- portent ces surfaces, soient aussi sensiblement parallèles dans la position de repos. Cela assure dès le début un processus de déclenchement optimum, les contacts linéaires précités entre l'élément d'arrêt et le galet, et entre ce dernier et l'age existant toujours. Pour que le galet reste maintenu de manière par- ticulièrement opportune en position de travail entre les deux surfa- ces de roulement parallèles, l'élément d'arrêt à la conformation d'un crochet qui retient ce galet de deux côtés et qui peut pivoter à partir d'une position de point mort prédéterminée. De la sorte, en collaboration avec l'age, le galet est entouré de trois côtés, la forme et la position du crochet prédéter- minant la position de point mort d'o ce galet doit être chassé pour dégager l'élément d'arrêt (ledit crochet) et donc l'age. Lorsque cette position de point mort est dépas- sée, le crochet fléchit, si bien que le verrouillage de l'age, créé uniquement par l'intermédiaire du galet, est supprimé, ce qui permet à cet age d'éviter l'obstacle du sol. Il est possible de monter le dispositif ou de le régler en fonction de la situation,de manière simple, précise et correcte; en effet, dans une forme de réalisa- tion avantageuse de l'invention, le crochet est retenu par une vis excentrique et peut pivoter sur elle. Cela permet de modifier la position du point mort et donc l'instant du déclenchement du dispositif. Il est encore possible de modifier la position du point d'articulation sur lequel le crochet peut pivoter, ce qui permet aussi de modifier la position du point mort et de l'adapter opportunément aux conditions instantanées. Pour que le galet aide au fonc- tionnement du dispositif, il est retenu librement entre l'age et l'élément d'arrêt, mais empêché de tomber. De la sorte, seules les faibles contraintes du frottement de roulement peuvent agir sur lui. Dans une forme de réalisa- tion de l'invention, des guides empêchent le galet de s'6chap- per latéralement et de tomber inopinément. quand le dispositif est sollicité. r'es guides ne participent en rien au fonctionnement propre- 3(0 ment dit du dispositif et ils ne peuvent donc pas influer sur la préci- sion du déclenchement. Ils servent uniquement de protecteurs empêchant le galet de s'écarter de son champ d'action pré- déterminé, sans créer pour cela d'efforts préjudiciables qui s'exerceraient sur le dispositif. Afin d'obtenir de manière particulièrement avantageuse la modification d'orientation qui se produit sous charge, la partie de l'age qui maintient le galet esL flexible et est avantageusement constituée par une lamelle élastique. Cette lamelle est avantageusement interchangeable, afin de faciliter sa mise en place et son remplacement en cas de besoin. Comme le crochet aussi est flexible en acier à ressort, par exemple),cela assure que sous charge les surfaces de roule- ment, ou leurs normales, sont sensiblement parallèles et Ba déforment de façon que le galet puisse réagir lorsque cette charge atteint la valeur prédéterminée, en libérant subite- ment l'élément d'arrêt. Afin de faciliter l'action de la lamelle élastique, celle-ci est serrée à une extrémité et appliquée contre l'age à une certaine distance de sa surface de roulement. O10 Elle subit pratiquement de cette manière un bandage préalable, parce qu'en réagissant, c'est-à-dire sous charge, son autre extrémité gauchit au milieu en se bombant, afin d'aider l'élé- ment d'arrêt à se libérer à l'instant prédéterminé. Pour faciliter considérablement le rabattement de l'age à sa position initiale et le réenclenchement de l'élément d'arrêt, la surface d'extrémité de cet age a la conformation d'une rampe de départ. Par conséquent, au cours du réenclenchement, le galet revient à sa position de retenue en roulant sur cette rampe, de sorte qu'il ne peut se déformer même sous l'effet d'une contrainte subite quand le tracteur redémarre brutalement. Si deux ages sont opposés, dans le cas par exemple d'une charrue brabant, afin d'empêcher les crochets de s'écarter par leur poids de Ieur position de verrouillage, les deux éléments d'arrêt opposés en forme de croche.ts de ces deux ages sont étayés mutuellement au moyen d'un organe d'écartement, avantageusement un ressort. Il suffit de concevoir ce ressort de façon que le crochet de l'outil qui n'est pas en posi- tion de travail soit maintenu dans sa position d'immobilisa- tion. La conformation et la force de ce ressort ne contri.- buent pas au fonctionnement du dispositif de protection contre les surcharges. L'invention est caractérisée en particulier en ce qu'elle fournit un dispositif semi-automatique de protec- tion contre les surcharges, simple et agissant avec préci- sion, qui peut avantageusement être réalisé avec robustesse et dont les conditions ambiantes n'influent pas sur l'ef- ficacité. L'instant ou point de déclenchement peut être déterminé avec précision, ce qui améliore considérablement l'efficacité du dispositif. Il est par ailleurs avantageux th pouvoir modifier le point de déclenchement de ce disposi- tif au moyen de manoeuvres simples et à l'aide de pièces faciles à fabriquer, ce qui permet de l'adapter à la situa- tion existant sur le terrain. L'invention sera décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale du disposi- tif de protection contre les surcharges en position de travail; la figure 2 représente le dispositif à l'instant du déclenchement; la figure 3 représente le montage de l'élément d'arrêt; et la figure 4 représente deux dispositifs opposés. Le dispositif représenté partiellement sur les figures 1 à 3 est destiné à des charrues 1. La figure 4 représente un dispositif destiné à une charrue brabant. L'age 5 est monté sur le châssis 2 de la charrue par l'intermédiaire du dispositif qui le protège. C'est un élément d'arrêt 6 qui assure cette protection. Un galet 7 est disposé entre cet élément 6 et l'age 5, de façon à n'être en contact avec eux qu'à l'emplacement des surfaces de roulement 11, 12. Ce galet 7 a, comme le galet 9 de la figure 4, une forme cylindrique, et des guides non repré- sentés l'empêchent de tomber latéralement du dispositif. L'élément d'arrêt 6 du modèle simple de la figure 1, ainsi que celui qui est désigné par 8 sur la figure 4, ont la conformation d'un crochet 14, dont le dos 15 empêche, en coopéralioni avec l'équerre 18, les galets 7,-9 de s'échap- per inopinément. Une vis excentrique 16, ou une vis ordinaire, relie ce crochet 14 au bâti 29 ou au cadre 2 de la charrue, respectivement. Cette vis excentrique 16 est disposée de manière que le crochet 14 se trouve dans une position de point mort garantissant que le crochet ne peut s'en écarter que sous un effort ou une surcharge préditerminé. Il est possible de modifier le point de pivotement en faisant simple- ment tourner cette vis 16, de façon à modifier de manière correspondante cette position de point mort. En modifianit cette position, on modifie ou adapte aux conditions existantes le point de déclenchement du dispositif de protection. Une vis de blocage 19 fixe l'équerre 18 à l'age 5. Cette vis 19 maintient aussi une lamelle élastique 22, dont la conformation ainsi que celle du crochet 14 font que l'orien- tation des surfaces de roulement 11, 12 qui agissent sur le galet 7, 9 est modifiée sous charge. La lamelle élastique 22 peut agir grâce à un dé- crochement 23 à hauteur de son extrémité libre 24 d'une part et grâce à sa fixation d'un seul côté, par son extrémité 25 à l'age 5 d'autre part. En outre, l'équerre 18 présente un dégagement 27 qui permet à cette lamelle 22 de se cambrer comme le représente la figure 2. La face d'extrémité 28 de l'age 5 est biseautée afin de permettre au galet 7, 9 de rouler sur elle pendant le réenclenchement du dispositif - de protection et donc de faciliter ce réenclenchement. La figure 2 représente le dispositif de la figure 1 à l'instant du déclenchement et montre que le crochet 14 et la lamelle élastique 22 fléchissent à hauteur des surfaces de roulement 11, 12, de façon que celles-ci soient sensible- ment parallèles, ce qui donne comme précédemment le contact linéaire entre l'age 5, l'élément d'arrêt 6, 8 et le galet 7, 9. Lorsque la position représentée est dépassée, le cro- chet 14 est libéré, si bien qu'il s'écarte brusquement avec le galet 7 et libère l'age 5. Le dispositif de protection a alors fonctionné et il est possible de le ramener à la posi- tion de verrouillage en rabattant l'instrument ou la charrue 1. La figure 3 montre la conformation de la vis excen- trique 16 qui fixe le crochet 14 au cadre 2. de la charrue. Enfin, la figure 4 représente une forme de réali- sation de l'invention destinée par exemple à une charrue brabant, dont les deux éléments d'arrêt 6, 8 qui retiennent les galets 7, 9, sont étayés par un organe d'écartement 10, qui est ici un ressort, de façon que leur poids ne puisse les faire pivoter en les chassant de leur position de ver- rouillage des barres ou ages 5, 5k. Il va de soi qu'il est possible, sans s'écarter du domaine de l'invention, d'apporter diverses modifications au dispositif de protection contre les surcharges représenté et décrit. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à protéger les charrues et autres instruments agricoles des surcharges, comportant un galet qui est disposé soit directement, soit indirectement entre la barre porte-outils(l'age) et l'élément d'arrêt, et qui roule librement sur des surfaces de roulement, dis- positif caractérisé en ce que l'orientation angulaire des surfaces de roulement (11, 12) de l'élément d'arrêt (6, 8) et de la barre porteoutils (5), entre lesquelles le galet (7, 9) est disposé, varie sous l'effet de la surcharge. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément d'arrêt (6, 8) et la barre porte- outils (5) sont, dans la région de leur surface de roulement, soit conformés, soit disposés de façon qu'à l'instant du déclenchement leurs normales soient sensiblement parallèles. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les normales aux surfaces de roulement (11, 12) ou aux organes qui comportent ces surfacessont aussi sensiblement parallèles dans la position de repos. 4. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'élément d'arrêt (6, 8) a la conformation d'un crochet (14) qui maintient le galet (7, 9) de deux côtés et qui peut s'écarter en pivotant d'une position prédé- terminable de point mort. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le crochet (14) est maintenu par une vis excentrique (16) et peut pivoter sur elle. 6. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le galet (7, 9) est disposé librement entre la barre porteoutils (5) et l'élément d'arrêt (6, 8), mais est empêché de tomber. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que des guides empêchent le galet (7, 9) de s'échapper latéralement. 8. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la partie de la barre porte-outils (5) qui retient le galet (7,9) est déformable élastiquement et est avantageusement constituée d'une lamelle élastique (22). Il 9. Dispositif selon la revendication 8, caracté- ris6 en ce que la lamelle élastique (22) est interchangeable. 10. Dispositif selon la revendication 8, caracté- risé en ce que la lamelle élastique (22) est fixée à une extrémité (25) et est appliquée contre la barre porte- outils (5) du côté opposé aux surfaces de roulement (11, 12). 1].. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la face d'extrémité (28) de la barre porte- outils (5) a la conformation d'une rampe d'entrée. O10 12. Dispositif selon les revendications 1 et 4, dans lequel des éléments d'arrêt (6, 8), en forme de crochets (14) de deux ages (5, 5') sont opposés, caractérisé en ce que ces éléments d'arrêt sont étayés mutuellement par un organe d'espacement (10) qui est avantageusement un ressort.