Brevet FR2602634A1 — publié le 19880219

Dispositif de sécurité pour des types de moissonneuses agricoles, notamment des hache -paille ". L'invention concerne un équipement de sécurité pour des types de moissonneuses agricoles, par exemple pour des hache -paille d'une coupeuse de paille, qui se trouve sur un trajet d'entraînement de coupe et dans le cas o un corps étranger métallique ou bien non métallique remonte dans le flux du produit à récolter reçoit un 10 signal émis par un dispositif de reconnaissance et interrompt d'après cela l'entraînement dans le laps de temps le plus court possible et stoppe. Des dispositifs de sécurité pour le groupe de travail de moissonneuses sont connus dans diffé15 rentes réalisations. Ainsi est contenu dans le DD-PS 144 347 un équipement de sécurité qui utilise les accouplements de renvoi de la transmission de renvoi pour l'entrée, respectivement le retour du système d'alimentation 20 pour arrêter le système d'alimentation. d'une coupeuse de paille. Dans ce système, les deux accouplements de renvoi sont simultanément embrayés après que l'embrayage central ait débrayé l'entraînement. Cette solution ne permet pas d'obtenir des temps d'arrêt courts pour les rouleaux d'ali25 mentation du système d'alimentation, ainsi qu'il serait nécessaire pour les systèmes d'alimentation relativement courts que l'on trouve aujourd'hui le plus fréquemment -2 dans la pratique. Encore plus critique est le choix qui a été fait dans la construction des coupeuses pour des vitesses d'alimentation élevées, car le corps étranger qui s'est introduit dans le tambour de hâchage avec une vites5 se de rotation inévitablement élevée, qui selon les circonstances est totalement détruit et en outre occasionne consécutivement des dégats sur les éléments voisins. La nécessité de la présence d'un embrayage central hydraulique se révèle en outre désavantageuse si l'on considère 10 l'ensemble du système de l'équipement de sécurité, pour son coût très élevé. Un autre équipement de sécurité est connu selon DE-OS 3 344 043, qui correspond dans son principe de base à celui qui est décrit dans DE-OS 3 034 606, 15 mais qui assume supplémentairement l'arrêt rapide par des mesures constructives appropriées. Ceci est atteint en ce que plusieurs cames de couplage, respectivement de butées sont réparties selon des intervalles angulaires identiques sur la périphérie extérieure d'un anneao de couplage et sur la face d'une bride d'accouplement située côté entraînement et sont décalées angulairement de telle sorte qu'une fois qu'un levier à cliquet, fixe et tournant, est enclenché par pivotement, une came de couplage provoque la séparation de la partie entraînée d'avec la partie 25 entraînante et une came de butée stoppe alors ensuite brusquement la partie entraînée. Il est en outre encore disposé une came de couplage sur l'anneau extérieur de la bride d'accouplement qui est située côté entrainement,-qui décale axialement les cliquets d'enclenchement, de telle 30 sorte qu'après déclenchement de l'entraînement au moyen du dispositif de commande de la machine, la position d'embrayage de l'accouplement de surcharge soit atteinte et que cela permette ainsi une mise en réserve des organes d'amenée. Bien que l'on réussisse ainsi à amé- liorer un accouplement de surcharge avec des moyens constructifs connus, de telle sorte qu'il puisse même assurer la fonction d'arrêt d'urgence, et que cette fonction est réalisée au prix d'un encombrement supplémentaire relati5 vement limité, cette solution représente également un compromis. Ainsi une minimisation des temps d'arrêt est-elle soumise aux limites qui font que le nombre des cames de couplage, respectivement de butée, est dépendant du nombre des noyaux de cylindre qui sont logés dans le moyeu de 10 l'accouplement et dimensionnés en fonction du couple de surcharge. En outre, le couple d'arrêt n'est supporté que par un cliquet de couplage et par une came de butée. Ceci conduit à ce que d'une part, le cliquet de couplage et la came d'arrêt et d'autre part, le supportage de l'ensemble 15 du groupe, sont soumis à des efforts transversaux très importants. Ce qui conduit obligatoirement à des coûts d'influence négative. Afin d'éviter toute usure et également relativement aux pressions superficielles admissibles Il n'y a qu'un point de contact - le cliquet de couplage et la came de butée doivent être dimensionnés en conséquence. Egalement désavantageux est le fait qu'un embrayage central est nécessaire pour arrêter l'entraînement de l'unité combinée surcharge- arrêt, pour garantir la position d'embrayage nécessaire pour réserver le dispositif d'amenée, d'ou viennent également des coûts élevés, comme dans le document DD-PS 144 347. Le but de l'invention est de créer un dispositif de sécurité pour le groupe de travail de moissonneuses, qui empêche les perturbations survenant au 30 groupe de travail par suite de corps étrangers métalliques ou non métalliques se trouvant dans le produit moissonné et ne nécessite qu'une dépense limitée. - L'invention a pour but de créer un dispositif de sécurité pour le groupe de travail de mois35 sonneuses qui stoppe le dispositif d'amenée au groupe de travail ou les deux ensembles, dans un temps le plus court possible, qui supporte les efforts élevés du processus d'arrêt sans effort transversal et avec des pressions superficielles relativement limitées et qui réalise sa fonc5 tion sans embrayage central dans le tronçon d'entraînement amont. Selon l'invention, le problème est résolu en ce qu'une roue dentée entraînée mobile en rotation est guidée et fixée axialement sur un des arbres de transmission d'une transmission se trouvant sur un tronçon d'entraînement et 10 que cette roue dentée possède un moyeu garni de lamelles extérieures. L'arbre d'entraînement possède.des lamelles intérieures fixées en rotation, qui lui sont adjointes et qui émergent entre les lamelles extérieures. Un élément de couplage est placé concentriquement sur l'arbre de trans15 mission et peut être déplacé axialement au moyen d'une fourchette de couplage. Cet élément de couplage repose à une extrémité avec une force de pression définie provenant d'un ressort, sur les lamelles intérieures et extérieures et possède de l'autre c8té une denture frontale. Une douille à bride qui repose également concentriquement sur cet arbre de transmission porte sur un c6té une denture frontale qui se trouve face à la denture frontale de l'élément de couplage, de telle sorte que les deux peuvent être engrénées ensemble par un déplacement de l'élément de cou25 plage et que la douille à bride est fixée rigidement de l'autre côté avec le carter de transmission. On obtient trois fonctions grâce à ce dispositif de sécurité réalisé selon l'invention et en outre on obtient par la présence de l'accouplement à la30 melles une protection de surcharge et simultanément l'interruption de l'entraînement. Un arrêt est en outre possible dans un laps de temps très court, à l'aide de l'accouplement frontal. Dans le choix et la disposition des 35 genres d'accouplements possibles sur l'arbre de transmis- sion, ce qui fut déterminant fut la connaissance fondamentale des accouplements à commande à ressort, donnant des glissements relativement importants pour des courses minimales de couplage et des accouplements à commande mécani5 que qui donnent des courses de couplage importantes, mais qui présentent des pertes minimales dans le sens de la rotation. Dans le détail, le mode d'action de l'équipement de sécurité est qu'un signal est émis par un 10 dispositif de détection de corps étrangers en cas de reconnaissance d'un corps étranger métallique ou non métallique se trouvant dans le courant de produit récolté, qui met en mouvement un dispositif d'actionnement. Le dispositif d'actionnement déplace l'élément de couplage axiale15 ment au moyen d'une fourchette de couplage, contre l'action du ressort. Déjà lors du début du mouvement de l'élément de couplage, l'accouplement à lamelles est refroidi par air et l'entraînement est ainsi interrompu. Si l'élément de couplage est poussé plus en avant, sa denture frontale 20 engrène celle de la douille à bride qui est liée rigidement avec le carter de transmission et l'entraînement du dispositif d'amenée au groupe de travail est interrompu brusquement. On est ainsi assuré que l'entraînement est d'abord désaccouplé doucement dans un premier temps par 25 une course de couplage minimale de l'accouplement à lamelles et que s'effectue ensuite le blocage du dispositif d'amenée au moyen de l'accouplement frontal, faisant que l'ensemble du processus d'arrêt se déroule dans le temps le plus court possible. La solution selon l'invention apporte également des avantages pour le réenclenchement de l'entraînement après élimination du corps étranger, car du fait de l'accouplement à lamelles, elle permet un démarrage progressif du dispositif d'amenée après l'élimination du blocage mécanique, ce qui offre des avantages pour 35 ce qui concerne son dimensionnement. Les avantages de l'invention sont naturellement à exploiter dans la mesure o un accouplement à ressort équivalent est utilisé pour l'accouplement à lamelles et ou un accouplement mécanique analogue est utilisé pour l'accouplement frontal. Il s'est révélé comme approprié de disposer l'ensemble de l'équipement de sécurité sur l'arbre de transmission, qui est déterminé séparément pour l'entrainement de la pièce du groupe de travail qui est à protéger. Dans l'exemple du hâche-paille, ce serait l'arbre 10 de transmission qui ne sert purement qu'à l'entraînement des rouleaux d'amenée. On ne stoppe de ce fait brusquement que les rouleaux d'amenée et ne sont stoppées que les pièces qui y mènent et les pointes de couple restent dans les limites. Un enclenchement sur l'accouplement frontal est également procuré dans chaque cas et l'établissement du couple lors du processus d'arrêt ne démarre que lorsque l'élément de couplage a atteint sa longueur maximale axiale d'engrènement minimum, une bague de blocage étant placée mobile d'une certaine valeur en rotation sur la douille à bride. Cette bague de blocage possède une denture frontale avec la même répartition et le même module que les dentures frontales de l'élément de couplage et de la douille à bride. Le cercle primitif de sa denture fron25 tale se trouve dans le plan du cercle primitif de la denture frontale de la douille à bride, les sommets des dents émergeant toutefois de ceux de la douille à bride, d'une faible mesure. La position des dentures frontales de la bague de barrage et de la douille à bride, l'une par rap30 port à l'autre dans le sens de la rotation, est fixée à l'état désaccouplé par un boulon introduit dans la douille à bride et qui engrène dans un trou oblong dans la douille à bride. Le boulon et la bague de blocage sont reliés ensemble par un ressort soumis à une tension, de telle sorte 35 que dans cette position de la bague de blocage les dents 7. de sa denture frontale recouvrent Ies zones de la bague de blocage o l'obtention d'une longueur d'engrènement minimal axiale maximale de la denture frontale de l'élément de couplage serait impossible, lors de l'accouplement. 5 Si l'on devait procéder à l'enclenchement sur l'accouplement frontal, l'appui se ferait d'abord sur la tête des dents des dentures frontales de l'élément de couplage et de la bague de blocage. Le couple d'entrainement qui apparaît ici par suite du frottement est plus 10 important que le couple de roulement du palier entre la douille à bride et la bague de blocage plus le couple de rotation causé par le ressort et il fait tourner la bague de blocage de la valeur correspondant à la longueur du trou oblong. Le processus d'enclenchement commence dans 15 cette position, avec une longueur d'engrènement axiale maximale des dentures frontales de l'élément de couplage et de la douille à bride. Il a été choisi une denture convoide pour toutes les dentures frontales, dont l'angle d'engrè20 nement est plus petit que l'angle du c8ne de frottement. On obtient de ce fait un nombre important de prises et un blocage automatique. Cette denture est fabriquée de manière économique, présente une pression superficielle relativement limitée de par sa surface importante, lors des cas d'enclenchement et ne nécessite en outre que des courses relativement limitées pour les accouplements frontaux. Les avantages du dispositif de sécurité sont que du fait du grand nombre de dents dans les dentures frontales, le processus d'arrêt rapide va de soi, 30 par lequel sont évités de manière sûre des dégats dans le groupe de travail de moissonneuses, du fait de corps étrangers et de vitesse d'amenée importante et de dispositifs d'amenée très courts. Dans le processus d'arrêt, l'équipement de sécurité n'est soumis qu'à des efforts qui ne sont pas transversaux et la pression superficielle dans les dents des dentures frontales est réduite du fait de leur nombre, ce pourquoi le coût de l'équipement de sécurité reste bas. Dans ce cas agit également positivement le fait que le dispositif de sécurité travaille dans une double fonction, car il agit en outre encore comme protection de surcharge. La présence d'un accouplement central est encore superflue, du fait de l'interruption de l'entraînement avant le processus d'arrêt, ce qui procure une influence très avantageuse relativement aux coûts. 10 Exemple de réalisation: L'inention est ci-après expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. Les dessins correspondants montrent: figure 1: une vue de-dessus du système d'entraînement 15 d'un hachepaille automoteur. figure 2: une coupe au travers de la transmission pour l'entraînement du groupe de coupe et de l'adaptateur d'un hâche-paille automoteur avec un dispositif de sécurité. Une boite de répartition 4 à roues 20 coniques est entraînée par un moteur 2 disposé longitudinalement selon la direction de déplacement d'un hâchepaille 1 automoteur, au moyen d'un arbre articulé 3. Les sorties de la boite de répartition sont reliées par un entraînement à courroies 5 au tambour du hâche-paille 6 25 et par une transmission à courroies à variation continue 7 à la transmission d'accouplement de propulsion 8. Un train d'engrenages 10 est entraîne au moyen d'une transmission 9 à courroies venant de l'entrée de la transmission de répartition 4 à roues coniques. Depuis ce train d'engrenages 10 sont entraînés les rouleaux d'alimentation au moyen de l'arbre articulé 11 et de la transmission à roue conique 12, ainsi que l'arbre articulé 14 et la transmission à roue conique 15 de l'adaptateur qui n'est pas représenté. Le train d'engrenages 10 se compose de 4 arbres disposés parallèlement, l'arbre d'entrée 16, l'arbre de sortie 17 pour l'entrainement de l'adaptateur, l'arbre intermédiaire 18 et l'arbre de transmission 19 pour l'entraînement des rouleaux d'amenée 13. Un double accouplement 20 qui est composé de deux éléments est disposé sur l'arbre d'entrée 16. Ce double accouplement entraine, au moyen de la paire de roues 21, aussi bien l'adaptateur qu'également les rouleaux d'amenée 13 en marche avant, ainsi qu'en marche arrière, par le même groupe de roues 22. Ce train réversible est nécessaire pour l'élimination de bourrages dans le système d'amenée. La vitesse de rotation des rouleaux d'amenée 13 et ainsi la longueur du hâche-paille peut varier, à l'aide des groupes de pignons 23. La paire de pignons 24 sert à la réduction 15 de la vitesse, pour atteindre une vitesse optimale pour l'équipement de sécurité. La roue dentée 25 de la paire de pignons 24 porte des lamelles extérieures 27 dans un moyeu 26 et l'arbre de transmission 19 porte des lamelles intérieures 29 au-dessus de l'anneau 28. L'effort de pres20 sion axial nécessaire à la transmission du couple venant de la roue dentée 25 vers l'arbre de transmission 19 est apporté par les ressorts prétendus 30. S'il survient une surcharge des rouleaux d'amenée 13, les lamelles extérieures 27 glissent par rapport aux lamelles intérieures 29 25 et représentent ainsi une protection de surcharge. Les efforts radiaux et axiaux survenant à cette occasion sont supportés par des paliers à rouleaux 31. Si maintenant le dispositif de détection de corps étrangers, installé sur le hâche-paille détecte un corps étranger qui se trouve 30 dans le produit récolté, celui-ci produit un signal qui met en mouvement un dispositif d'actionnement non représenté, qui déplace à son tour axialement l'élément de couplage 33 sur l'arbre de transmission 19, au moyen d'une fourchette de connexion 32. Du fait que l'élément de cou35 plage 33 transmet la force exercée frontalement par les ressorts 30 sur les lamelles extérieures 27 et les lamelles intérieures 29, on obtient ainsi un début de déplacement pour l'interruption de l'entraînement. Lorsque l'élément de couplage 33 continue de se déplacer, la denture frontale 34 engrène dans la denture frontale 35 d'une douille à bride 36, qui est également disposée concentriquement sur l'arbre de transmission 19 et relié rigidement au carter de transmission 37, ce qui conduit l'arbre de transmission 19 à un arrêt instantané. Pour exclure un déclenchement défectueux de ce type se produisant avant le déclenchement d'un processus d'enclenchement au moment de l'établissement du couple de rotation, une bague de blocage 39 se déplace sur la douille 36 par un palier à rouleau 38. Celle-ci porte 15 également une denture frontale 40 sur sa face frontale, qui a le même cercle primitif et le même module que les dentures frontales 34, 35. Par rapport à cela, la différence réside dans l'épaisseur de dent, qui a été déterminée en considérant tous les facteurs d'influence. La posi20 tion réciproque des dentures frontales 35 et 40 a été fixée au moyen du boulon 41, du trou oblong 42 et du ressort 43, de telle sorte que seul un enclenchement immédiat de l'élément de couplage 33 dans les dentures frontales 35 et 40 est possible, lorsque le processus d'enclenchement 25 se ferme avant que ne s'établisse le couple d'arrêt. Dans les autres cas, il y a appui des têtes de denture des dents de l'élément de couplage 33 et de la bague de blocage 39. Du fait que le moment d'entraînement, qui apparait à cette occasion, par suite du frottement, est plus30 important que le couple de roulement apparaissant dans le palier 38, y compris également le couple de rotation causé par le ressort 43, il se produit que l'entraînement de la bague de barrage 39, jusqu'à ce que l'autre extrémité du trou oblong 42, soit en butée sur le boulon 41. Du fait 35 que la coordination nécessaire est obtenue dans cette a1 position, on aboutit au déclenchement du processus d'enclenchement, avant l'établissement du couple d'arrêt. Toutes les dentures frontales 34, 35 et 40 sont réalisées comme des dentures convoides dont 5 l'angle de prise est plus petit que l'angle du cône de frottement. A côté d'une fabrication économique, ceci garantit un nombre important de prises et un blocage automatique. L'épaisseur de dent et son espacement ont été déterminés en fonction de l'angle de prise, de la vitesse 10 périphérique maximale, ainsi que de la vitesse d'enclenchement. Liste des repères utilisés: 1 Hâche-paille auto-motriee 2 Moteur 3 Arbre articulé 4 Transmission de répartition à roue conique Transmission à courroie 6 Tambour du hache-paille 7 Transmission à courroies 8 Entraînement de transmission de propulsion 10 9 Transmission à courroies Train d'engrenages 11 Arbre articulé 12 Transmission à roue conique 13 Rouleaux d'amenée 15 14 Arbre articulé Transmission à roue conique 16 Arbre d'entrée 17 Arbre de sortie 18 Arbre intermédiaire 19 Arbre de transmission Accouplement double 21 Paire de pignons 22 Groupe de pignons 23 Groupe de pignons 25 24 Paire de pignons Roue dentée 26 Moyeu 27 Lamelles extérieures 28 Bague 29 Lamelles intérieures Ressort prétendu 31 Palier à rouleaux 32 Fourchette de connexion 33 Elément de connexion 35 34 Denture frontale Liste des repères utilisés (suite): Denture frontale 36 Douille à bride 37 Carter de transmission 38 Palier 39 Bague de blocage 40 Denture frontale 41 Boulon 42 Trou oblong 10 43 Ressort RE VE NDI C A T IONS 1 ) Dispositif de sécurité pour le groupe de travail de moissonneuses agricoles, en particulier pour le groupe de hâchage d'une coupeuse, qui est disposé à l'intérieur d'une transmission, laquelle se trouve dans le tronçon d'entraînement, caractérisé en ce que: a) une roue dentée (25) entraînée est montée tournante sur un arbre de transmission (19) et fixée axialement, et porte un moyeu garni de lamelles extérieures (27), b) l'arbre de transmission (19) possède des lamelles intérieures (29) adjointes, fixes en rotation qui émergent entre les lamelles extérieures (27), c) un élément de couplage (33) est placé concentriquement sur l'arbre de transmission (19), et se déplace axiale15 ment grâce à une fourchette de couplage (32), à laquelle est appliquée à une extrémité_une force de pression définie provoquées par un ressort (30), sur des lamelles intérieures et extérieures (27, 29) et possède à l'autre extrémité une denture frontale (34>, d) une douille à bride (36) se trouve également située concentriquement sur l'arbre de transmission (19) porte sur un côté une denture frontale (35), qui se trouve face à la denture frontale (34) qui est située sur l'élément de couplage (33), et l'élément de couplage 25 (33) amène par son déplacement à engrèner ensemble toutes les deux et qu'à l'autre côté la douille à bride (36) est reliée de manière rigide au carter d'entrainement (37). 2 ) Dispositif de sécurité selon la 30 revendication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé directement sur l'arbre de transmission qui est séparément destiné à l'entraînement de la pièce du groupe de travail qui est à protéger. 3 ) Dispositif de sécurité selon la 35 revendication 1, caractérisé en ce qu'une bague de blocage (39) est placée sur la douille à bride (36) au moyen d'un palier (38) et pouvant tourner d'une valeur qui est définie. Cette bague de blocage possède une denture frontale (40), qui présente le même pas et le même module que les dentures frontales (34, 33) et dont le cercle primitif se trouve dans le même plan que la denture frontale (35) et que les têtes de dents de la denture frontale (40) émergent sur les têtes de dents de la denture frontale (35). 4 ) Dispositif de sécurité selon la 10 revendication 1, caractérisé en ce que les dentures frontales (34, 35, 40) sont de réalisation convoide, dont l'angle de pression est plus petit que celui du cône de frottement. ) Dispositif de sécurité selon la 15 revendication 1, caractérisé en ce que la position réciproque en rotation des dentures frontales (35, 40) à l'état désaccouplé est fixé par un boulon (41) introduit dans une douille à bride (36) et qui engrène dans un trou oblong dans le sens de la rotation (42) de la bague de blocage (39). Le boulon (41) étant à cette occasion relié avec la bague de blocage (39) par un ressort (43) soumis a une tension et qu'en cette position de la bague de blocage (39) les dents de sa denture frontale (40) recouvrent les zones de la denture frontale (35) o il ne serait pas possible, 25 par un enclenchement, d'atteindre une longueur d'engrènement minimale axiale maximale des deux dentures frontales (34, 35). 6 ) Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé 30 en ce que la longueur du tour oblong (42) est dimensionné de telle sorte qu'en cas d'enclenchement, la position réciproque en rotation des dentures frontales (35, 40) est telle qu'une longueur d'engrènement minimale axiale maximale des deux dentures frontales (34, 35) est atteinte.