Brevet FR2593992A1 — publié le 19870814

DISPOSITIF DE SECURITE POUR CHARRUES La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour charrues ou outils analogues pour travailler le sol. Elle concerne plus particulièrement les dispositifs dénommés "non-stop" : ceux-ci permettent le retour du corps de la charrue de façon automatique à sa position de travail dès que l'obstacle rencontré par le soc est franchi. En effet, lorsque le corps de charrue au travail ou le soc rencontrent un obstacle, il bascule en remontant de façon à s'effacer devant cet obstacle : cet effacement entraine une accumulation d'énergie dans un accumulateur d'énergie associé, qui ramène ensuite le corps de charrue ou le soc de façon automatique à sa position de travail lorsque l'obstacle est franchi. Les charrues de c-e type connaissent un grand succès, étant donné qu'elles permettent d'éviter l'arrêt et le ré- enclenchement du corps de charrue en position de travail par recul du tracteur et de la charrue qui sont autrement nécessaires avec les dispositifs de sécurité plus classiques. Les dispositifs de sécurité "non-stop" ou à retour automatique existant reposent de façon connue sur la déformation d'un moyen élastique lorsqu'un certain effort est dépassé, ce moyen élastique, qu'ils s'agissent d'un ressort, d'un vérin ou analogue, réalisant l'accumulation d'énergie pour'ramener le corps de charrue dans sa position de travail après le franchissement de l'obstacle. Tous les dispositifs de sécurité existant pour charrues ont pour but d'éviter l'endommagement des pièces mairesses de la charrue sous l'effet des contraintes s'exer çant lorsque le corps de charrue au travail rencontre un obstacle ; il est en conséquence nécessaire que cet effacement ait lieu pour des contraintes admissibles, inférieures à celles susceptibles de provoquer un tel endommagement. La conception actuelle des dispositifs de sécurité à retour automatique présente toutefois un inconvénient important. En effet, étant donné que l'on a du choisir un compromis entre l'effort existant, qui est celui fourni par les moyens élastiques formant accumulateur d'énergie, et l'effort provoquant l'effacement, il en est résulté que les charrues équipées de dispositifs de ce type commencent à subir un mouvement d'effacement pour des efforts qui correspondent à ceux pouvant être rencontrés dans certaines conditions de travail sans que le corps de charrue heurte un obstacle.Ainsi, lors d'un labour dans des terres argileuses par exemple, il se produit avec les charrues équipées d'un dispositif de sécurité à retour automatique du type sus-visé,un début d'effacement ayant pour conséquence un changement d'angle de coupe du ou des corps de labour, de sorte que la charrue sort de la raie et ne laboure plus, ou seulement très mal. A titre d'exemple, un début d'effacement de ce type se produit pour les charrues équipées d'un tel dispositif de sécurité lorsqu'un-effort ou pression de l'ordre de 400 à 700 kg (3 900 à 6 900 N) est exercé à la pointe du soc. On a donc été conduits jusqu'ici, à continuer d'utiliser pour les sols argileux des charrues équipées de dispositifs plus traditionnels, qui sont généralement réglés pour un déclenchement sous une pression de l'ordre de 1.800 kg (17.660 N) par exemple. Dans le document FR-A-2 428 381 est décrit un dispositif de sécurité permettant de maintenir le corps de charrue dans la position de travail jusqu'à une valeur de seuil qui peut être définie par réglage. Ce dispositif comprend des moyens de verrouillage et un accumulateur d'énergie qui est relié, d'une part, au corps de charrue subissant un mouvement d'effacement lorsque le soc rencontre un obstacle et, d'autre part, à un point fixe de la charrue, afin outil se produise lors de cet effacement une déformation de l'accumulateur d'énergie, fournissant ainsi une accumulation d'énergie pour le rappel du corps de charrue à sa position de travail une fois l'obstacle franchi.Les moyens de verrouillage sont prévus entre une partie de l'accumulateur d'énergie et le corps de charrue pour retenir celui-ci en position de travail, jusqu'a' une valeur de déclenchement supérieure à l'effort de déformation de l'accumulateur d'énergie permettant l'effacement du corps de charrue. Un tel dispositif permet de résoudre la plupart des problèmes que les dispositifs antérieurs avaient laissé en suspens. Mais néanmoins, ce dispositif n'est pas satisfaisant pour tous les types de charrue et de terrain ; de plus, les pailles et autres résidus de végétation qui sont éjectés du sol par les socs disposés en arrière, sont retenus par l'accumulateur d'énergie : cela encrasse donc le dispositif de sécurité et le rend très rapidement inopérant. Aussi, un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif de sécurité pour charrues et outils analogues pour travailler le sol qui peut être utilisé sur tout type de charrue. Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif qui peut être réglé de façon que le corps de charrue soit maintenu dans sa position normale jusqu'à des valeurs de pression correspondant sensiblement à celles obtenues avec les dispositifs de retenue traditionnels, tout en rendant possible le retour automatique du corps de charrue a sa position de travail après le franchissement de l'obstacle quelle que soit la nature du terrain. Un but supplémentaire de la présente invention est de fournir un tel dispositif qui ne peut pas être encrassé par la paille et autres résidus de végétation qui sont éjectés du sol par les autres socs que comporte la charrue, munis de ce dispositif. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaitront par la suite, sont atteints par un dispositif de sécurité pour charrues et outils analogues, notamment pour charrues simples et réversibles, qui comprennent une poutre et au moins un corps de charrue constitué d'au moins un age muni d'au moins un étançon portant un soc2 cet age étant articulé sur la poutre, du type comportant un accumulateur d'énergie relié, d'une part, au corps de charrue devant subir un mouvement d'effacement autour du point d'articulation lorsque le soc rencontre un obstacle, et, d'autre part, à un point fixe de ce corps, et des moyens de verrouillage coopérant avec l'accumulateur d'énergie et situés sur le corps de charrue, lequel dispositif est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que l'accumulateur d'énergie est fixé par une extrémité sur l'age au voisinage du point d'articulation de ce dernier sur la poutre, son autre extrémité coopérant avec les moyens de verrouillage qui sont solidaires de l'age et reliés à un point fixe de la poutre, l'accumulateur d'énergie étant situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à celui comprenant l'au moins un étançon. Avantageusement, les moyens de verrouillage sont reliés au point fixe de la poutre, lequel est situé au niveau du point d'articulation, par une tringle qui est disposée à l'intérieur d'une cavité que comprend l'age. De préférence, les moyens de verrouillage comprennent une console solidaire de l'age ; un premier levier qui est articule par une extrémité sur cette console et qui est mobile autour d'un axe porté par la tringle ; une bielle qui est articulée par une extrémité sur l'autre extrémité du premier levier et qui est reliée à l'accumulateur d'énergie par son autre extrémité coopérant avec un dispositif de verrouillage porté par l'age ; et un second levier monté à pivotement sur la console, la tringle et un dispositif pour régler la pré-contrainte de l'accumulateur d'énergie, ce dispositif coopérant avec le premier levier. Avantageusement, le premier levier est constitué par deux platines disposées de part et d'autre de la console par rapport à la tringle. Quant au second levier, il comprend deux joues qui sont situées à l'extérieur des platines du premier levier par rapport à la tringle, qui sont montées à pivotement sur la console autour du même axe que les platines, qui pivotent autour d'un axe porté par la tringle et qui comportent une surface formant butée pouvant coopérer avec l'extrémité libre de l'age. De préférence, la bielle comprend deux branches aux extrémités desquelles sont articulées les extrémités des platines du premier levier. Avantageusement, cette bielle comporte à son extrémité coopérant avec le dispositif de verrouillage un galet, à l'axe duquel est relié l'accumulateur d'énergie. De préférence, le dispositif de verrouillage est constitué par une encoche prolongée par une rampe. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'accumulateur d'énergie est constitué par un ressort à lames dont l'extrémité coopérant avec les moyens de verrouillage est solidaire de l'axe du galet. Quant au dispositif pour régler la pré-contrainte de l'accumulateur d'énergie, il est avantageusement constitué par un moyen de réglage situé entre les extrémités libres des deux joues constituant le second levier et par une butée avec laquelle il coopère et qui est articulée autour du même axe que la bielle et les platines constituant le premier levier. De préférence, le moyen de réglage est constitué par une vis qui est montée dans une noix pouvant tourner entre les deux extrémités des joues. Avantageusement, la butée comporte deux branches inégales, disposées de part et d'autre de la noix, une petite branche située vers la tringle et une grande branche pouvant prendre appui sur la noix afin de déterminer une pré-contrainte maximum de l'accumulateur d'énergie. La description qui va suivre, et qui ne présente-aucun caractère limitatif, doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue de face d'une charrue comportant deux corps de charrue ainsi que le dispositif de sécurité selon la présente invention, la charrue étant en position normale de travail - la figure 2 est une vue de dessus de l'objet de la figure 1 - la figure 3 représente en vue de face la charrue de la figure 1 lors de l'effacement devant un obstacle - la figure 4 est une vue de dessus de l'objet de la figure 3 - la figure 5 est une vue de face des moyens de verrouillage et de réglage que comporte le dispositif de sécurité, lorsqu'ils sont réglés au minimum - la figure 6 est une vue de face de ces mêmes moyens lorsqu'ils sont réglés au maximum ; et - la figure 7 est une vue arrière des moyens de verrouillage et de réglage. Suivant le mode de réalisation représenté sur ces figures, un age 1 de charrue portant deux corps de charrue 2 et 3 formant de façon connue un ensemble en T,~est monté sur une poutre 4 de manière à pouvoir basculer sélectivement autour de rotules 5. Ces rotules peuvent être prévues au nombre de quatre, afin de permettre un basculement de l'age 1 à la fois verticalement et horizontalement, d'une manière connue en soi. Un accumulateur d'énergie constitué , selon le présent exemple de réalisation, par un ressort à lames 6 est relié par une extrémité en 7 à l'age 1 sensiblement au voisinage du point d'articulation de cet age 1 sur la poutre 4, l'autre extrémité de ce ressort 6 étart reliee aux~moyen-s - de verrouillage. Ces moyens de verrouillage, désignés dans leur ensemble par la référence 8, sont solidaires de l'age 1 à l'ex extrémité de celui-ci, ou extrémité libre, qui est à l'oppo- sée du- point d'articulation de l'age 1 sur la poutre 4. Ces moyens comprennent une console 9 solidaire de l'age 1, un premier levier 10 étant articulé par une extrémité sur elle autour d'un axe 11 situé dansun plan sensiblement perpendiculaire à celui du ressort à lames 6. Ce premier levier 10 est mobile autour d'un axe 12 porté par une tringle 13 dont une extrémité est solidaire de la poutre 4, qui traverse l'age 1 et qui dépasse de celui-ci, cet axe 12 étant situé sur cette partie dépassant de l'extrémité libre de l'age 1. L'age 1 comporte une cavité 13a qui est parcourue par la tige 13 et dont les dimensions sont telles qu'elles permettent un certain débattement de cette tringle 13. L'autre extrémité du levier 10 est articulée sur une extrémité d'une bielle 14 autour d'un axe 15. L'autre extrémité de cette bielle 14 est reliée, d'une part, au ressort à lames et, d'autre part, à un dispositif de verrouillage 16 porté par l'age 1. Ces moyens de verrouillage comprennent également un second levier 17 qui est articulé par une extrémité sur la console 9 autour de l'axe 11, qui pivote autour de l'axe 12 et est articulé par son autre extrémité sur un dispositif pour régler la pré-contrainte 18 du ressort a lames 6, lequel dispositif coopère avec le premier levier 10. Les axes 11, 12 et 15 autour desquels sont articulés les premier et second leviers 10 et 17, sont situés dans un plan perpendiculaire à celui du ressort à lames 6. Selon le mode de réalisation préféré représenté sur les figures, le premier levier 10 est constitué de deux platines 10a et 10b qui sont disposées de part et d'autre de la console 9 par rapport à la tringle 13. Ces deux platines 1Oa et 1Ob comportent chacune un trou oblong coopérant avec l'axe 12 porté par la tringle 13. Le second levier est constitué par deux joues 17a et 17b qui sont situées à l'extérieur des platines 10a et 1Ob et qui cfmprennent chacune une surface formant butée 19 coopèrant avec l'extrémité libre de l'age 1. Ces butées 19, lorsqu'elles viennent au contact de l'extrémité libre de l'age 1, arrêtent l'accumulation d'énergie dans le ressort à lames 6, c'est-à- dire que celui-ci ne peut être plus bandé à partir de ce moment. La bielle 14 comporte deux branches aux extrémités desquelles sont articulées les extrémités 10a et 10b du premier levier, et un galet 20 à son extrémité coopérant avec le dispositif de verrouillage 16 : ce galet 20 peut pivoter autour d'un axe 21 sur lequel prend appui le ressort à lames 6. L'axe 12 est porté par une pièce qui est située sur la tringle 13 filetée à cette extrémité opposée au point d'attache de celle-ci sur la poutre 4. On peut régler la position de cette pièce sur cette tringle 13 grâce à un écrou 2i ceci permet par là-même de régler la position des différents éléments du dispositif de sécurité selon la présente invention lorsqu'ils sont au repos. Quant au dispositif 18 pour régler la pré-contrainte du ressort à lames 6, il est constitué par un moyen de réglage 22 situé entre les extrémités des joues 17a et 17b opposées à celles articulées sur l'axe 11, et par une butée 23 avec laquelle il coopère. Cette butée 23 peut pivoter autour de l'axe 15 et est située entre les deux platines 10a et 10b. Le moyen de réglage est constitué, selon cet exemple de réalisation, par une vis 22 qui est montée dans une noix 24 pouvant tourner entre les deux extrémités des joues 17a et 17b. La butée 23 comporte deux branches inégales : une petite branche 23a située vers la tringle 13 et une grande branche 23b pouvant prendre appui sur la noix 24, la vis 22 étant ainsi disposée entre ces deux branches. Celles-ci permettent de déterminer une pré-contrainte minimum et maximum respectivement du ressort à lames 6 comme représenté respectivement sur les figures 5 et 6. Enfin, le dispositif de verrouillage 16 est constitué par une encoche 25 dans laquelle repose le galet 20 lorsque la char rue est en position de travail normale et qui est prolongée par une rampe 26 le long de laquelle peut rouler ce galet 20. Cette encoche 25 et cette rampe 26 peuvent présenter le même profil ou non. En particulier, l'encoche 25, ou rampe de verrouillage, a un profil qui est déterminé en fonction de l'effort de verrouillage qui doit être obtenu. Comme indiqué précédemment, la position de travail normale de la charrue est celle représentée sur la figure 1 dans cette position, le galet 20 est logé dans l'encoche 25. Si le soc au travail de la charrue rencontre un obs tacle, un couple de basculement agit sur l'ensemble 1, 2, 3 qui tend à basculer pour venir occuper la position d'efface ment représenté sur la figure 3, permettant à la pointe du soc d'échapper à l'obstacle. Le ressort à lames 6 s'oppose par sa pré-contrainte déterminée par le dispositif pour ré- gler cette pré-contrainte 22, 23 et 24 à ce mouvement de basculement, étant donné qu'il a alors tendance à être dé formé sous l'action du système de leviers 10 et 17 entraînées par la tringle 13. Avant de pouvoir effectuer un mouvement d'effacement, l'ensemble est retenu par l'engagement du galet 20 dans l'encoche 25, qui assure un verrouillage en position de travail. Quand l'effort de basculement dépasse une valeur de seuil qui est déterminée par le dispositif pour régler la précontrainte, le galet 20 échappe à cette encoche 25 et roule le long de la rampe 26 comme représenté sur la figure 4. On comprend aisément qu'il existe ainsi deux valeurs d'effort résistant s'opposant au basculement : à savoir un effort initial de verrouillage, et un effort dû à l'action du ressort à lames 6 formant accumulateur d'énergie. On peut choisir la valeur de l'effort résistant initial grâce au dispositif pour régler la pré-contrainte du ressort à lames 6, de manière à éviter avec certitude le mouvement d'effacement progressif du soc au corps de charrue au travail, qui tend à se produire avec les systèmes connus dans les sols argileux par exemple. En effet, en vissant plus au moins la vis 22 dans la noix, on détermine une valeur de l'effort résistant initial, notamment en fonction des caractéristiques du sol, de telle sorte que le basculement de la charrue n'ait lieu que lorsque le soc rencontre effectivement un obstacle. Pour régler cette valeur de l'effort résistant initial au minimum, il suffit de visser au minimum la vis 22 dans la noix 24 de telle sorte que la petite branche 23a de la butée 23 vienne au contact de cette noix. Si, au contraire, on visse à fond la vis 22 dans la noix 24, cela entraine une rotation de la butée 23 autour de l'axe 15 de telle sorte que la grande branche 23b de cette butée vienne alors au contact de la noix 24. Du fait du montage des différentes pièces constituant les moyens de verrouillage de ce dispositif de sécurité, le plan contenant les axes 15 et 21 d'articulation de la bielle 14 forme avec l'age 1 toujours le même angle quelle que soit la valeur de l'effort résistant initial. Lorsque l'obstacle a été franchi, le dispositif de sécurité agit de la façon connue pour les dispositifs de ce genre, c'est-à-dire que l'énergie accumulée dans le ressort à lames 6 déformé tend à ramener le galet 20 dans l'encoche 25 : ceci provoque ainsi le basculement de l'ensemble 1, 2, 3 vers sa position de travail. Au cours de ce mouvement, le galet 20 roule le long de la rampe 26 pour venir s'engager dans l'encoche 25. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour charrues et outils analogues2 notamment pour charrues simples et réversibles qui comprennent une poutre et au moins un corps de charrue constitué d'au moins un age mun2 d'au moins un étançon portant un soc, ledit age étant articulé sur ladite poutre, du type comportant un accumulateur d'énergie relié, d'une part, au corps charrue devant subir un mouvement d'effacement autour du point d'articulation lorsque le soc rencontre un obstacle, et, d'autre part, à un point fixe de ce corps, et des moyens de verrouillage coopérant avec ledit accumulateur d'énergie et situés sur ledit corps de charrue, caractérisé par le fait que ledit accumulateur d'énergie (6) est fixé par une extrémité sur ledit age (1) au voisinage du point d'articulation de ce dernier sur ladite poutre (4), son autre extrémité coopérant avec lesdits moyens de verrrouillage (8) qui sont solidaires de l'age (1) et reliés à un point fixe de ladite poutre (4), ledit accumulateur d'énergie (6) étant situé dans un plan sensiblement perpendiculaire à celui comprenant au moins un étançon (2). 2. Dispositif selon la revendication 1; caractérisé par le fait que lesdits moyens de verrouillage (8) sont reliés au point fixe de ladite poutre (4) situé au niveau du point d'articulation par une tringle (13) qui est disposée à liin- térieur d'une cavité (13a) que comprend ledit age (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens de verrouillage comprennent une console (9) solidaire dudit age (1) ; un premier levier (1G) qui est articulé par une extrémité sur ladite console (9) et qui est mobile autour d'un axe (12) porté par la tringle (13) ; une bielle (14) qui est articulée par une extrémité sur l'autre extrémité dudit premier levier (10) et qui est reliée à l'accumulateur d'énergie (6) par son autre extrémité coopérant avec un dispositif de verrouillage (16) porté par ledit age (1) ; et un second levier (17) monté à pivotement sur ladite console (9), ladite tringle (13) et un dispositif pour régler la pré-contrainte dudit accumulateur d'énergie (6), ledit dispositif coopérant avec le premier levier (10). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit premier levier (10) est constitué par deux platines (10a et 10b) disposées de part et d'autre de ladite console (9) par rapport à la tringle (13-). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit second levier (17) comprend deux joues (17a et 17b) qui sont situées à l'extérieur desdites platines (1Oa et lOb) du premier levier (10) par rapport à la tringle (13), qui sont montées à pivotement sur la console (9) autour du même axe (11) que lesdites platines, qui pivotent autour d'un axe (12) porté par la tringle (13) et qui comportent une surface (19) formant butée pouvant coopérer avec l'extrémité libre de l'age (1). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que ladite bielle (14) comprend deux branches aux extrémités desquelles sont articulées les extrémités des platines (10a et 10b) du premier levier (10). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que ladite bielle (14) comporte à son extrémité coopérant avec le dispositif de verrouillage (16) un galet (20), à l'axe (21) duquel est relié ledit accumulateur d'énergie. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par le fait que ledit dispositif de verrouillage (16) est constitué par une encoche (25) prolongée par une rampe (26). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ledit accumulateur d'énergie est constitué par un ressort à lames (6) et que son autre extrémité coopérant avec les moyens de verrouillage (8) est solidaire de l'axe (21) du galet (20). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé par le fait que ledit dispositif pour régler la pré-contrainte (18) de l'accumulateur d'énergie est constitué par un moyen de réglage (22) situé entre les extrémités des joues (17a et 17b) et par une butée (23) avec laquelle il coopère et qui est articulée autour du même axe (15) que la bielle et les platines (10a et 10b). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit moyen de réglage est constitué par une vis qui est montée dans une noix (24) pouvant tourner entre les deux extrémités des joues (17a et 17b). 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé par le fait que ladite butée (23) comporte deux branches inégales, disposées de part et d'autre de la noix (24), une petite branche (23a) située vers la tringle (13) et une grande branche (23b), chacune pouvant prendre appui sur la noix (24) afin de déterminer une pré-contrainte minimum ou maximum respectivement de l'accumulateur d'énergie.