Brevet FR2632369A1 — publié le 19891208

L'invention concerne un dispositif de verrrouiLLage pour immobiliser une pièce externe sur une pièce interne, en particulier pour immobiliser Le manchon d'accouplement d'un arbre articulé de machine agricole sur l'arbre de prise de force d'un tracteur, com- prenant des éléments d'arrêt déplaçables radialement dans une mesure limitée et guidés dans des alvéoles du manchon d'accouple- ment, éléments d'arrêt qui, à la position verrouillée, sont appuyés radialement vers l'extérieur sur la surface intérieure d'alésage d'une bague de verrouillage déplaçable, chargée en direction de la positon verrouillée par la force d'un ressort appuyé d'un côté sur le manchon d'accouplement et de l'autre côté sur la bague de verrouillage, les éLéments d'arrêt dépassant des alvéoles pour faire saillie radialement vers l'intérieur dans l'alésage récepteur du manchon d'accouplement et pour pénétrer en position verrouillée dans un évidement de la prise de force, en vue du maintien du man- chon d'accouplement sur la prise de force, ainsi que des moyens de retenue pour retenir la bague de verrouillage en position déver- rouillée, o elle est désalignée par rapport aux alvéoles contenant les éléments d'arrêt, et pour supprimer automatiquement la retenue de la bague lors de l'introduction de la prise de force dans l'alé- sage récepteur du manchon d'accouplement. Par le brevet DE-34 08 852 par exemple, on connaît un dispositif de verrouillage à tirage, qui peut être maintenu en position déverrouillée et qui comporte un anneau d'appui disposé dans l'alésage récepteur du manchon d'accouplement et chargé en direction des alvéoles par la force d'un ressort. Quand la prise de force est séparée du manchon d'accouplement, cet anneau d'appui se trouve dans la région des alvéoles et empêche les éléments d'arrêt - constitués par des billes - de se déplacer radialement vers l'intérieur. L'anneau maintient donc les éléments d'arrêt à leur position radialement extérieure et les éléments d'arrêt agis- sent comme une sorte de butée empêchant le déplacement de la bague de verrouillage par-dessus les éléments d'arrêt, dans la région des alvéoles, sous la force du ressort. A l'introduction de la prise de force dans l'alésage récepteur du manchon d'accouplement, la prise de force enfonce l'anneau d'appui davantage dans l'alésage du man- chon, en Libérant ainsi les éLéments d'arrêt, de sorte que ces derniers peuvent tomber radialement vers l'intérieur dans l'évide- ment de verrouillage ménagé dans la prise de force, en permettant ensuite le déplacement de la bague de verrouillage par-dessus les éléments d'arrêt. Cette exécution a l'inconvénient que l'alésage récepteur du manchon d'accouplement doit être équipé en plus d'un anneau d'appui qui assure une fonction de blocage à la position déverrouillée. Il en résulte une construction compliquée; un autre inconvénient est que, lors de l'accouplement, il faut vaincre la force du ressort maintenant l'anneau d'appui à la position verrouillée. Partant de cet état de la technique, l'invention vise à proposer un dispositif de verrouillage simple et dans lequel l'intérieur de l'alésage récepteur pour la pièce interne, notamment une prise de force, soit exempt de toute pièce de verrouillage. A cet effet, selon l'invention, les moyens de retenue de la bague de verrouillage comprennent un anneau de commande dépla- çable depuis la position verrouillée du dispositif de verrouillage, o l'anneau de commande est guidé par son alésage sur une butée faisant radialement saillie de la surface extérieure du manchon d'accouplement et sur laquelle la bague de verrouillage est appuyée axialement, à une position de retenue o la bague de verrouillage s'appuie axiatement sur une extrémité de l'anneau de comme et celui-ci s'appuie par son autre extrémité sur la butée. Pour la retenue, on a donc seulement prévu une pièce, à savoir l'anneau de commande, qui est mobile radialement. Ainsi l'ensemble du dispositif comprend seulement un faible nombre de pièces. Pour l'amener à la position de retenue, à l'état déver- rouillé, il suffit d'un ressort. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'anneau de commande possède une section droite en anneau de cercle et entoure le manchon d'accouplement avec jeu. L'anneau est déplaçable depuis la position verrouillée, o il est maintenu concentrique à la bague de verrouillage et au manchon d'accouplement par la butée, à une position excentrée par rapport à ces deux pièces, par un res- sort de décentrage agissant radialement sur l'anneau. Un position- nement exact du ressort n'est pas nécessaire avec ce mode de réa- lisation, le ressort pouvant s'ajuster lui-même. Enfin, l'anneau de commande lui-même peut être fabriqué en matière plastique. Selon une variante de réalisation, l'anneau de commande, servant à la retenue de la bague de verrouillage en position déverrouillée, possède à l'état détendu une section droite ovale ayant un petit axe dont la moitié est plus petite que l'étendue radiale de la butée à l'axe du manchon d'accouplement. Lors de l'introduction de la prise de force dans l'alésage récepteur du manchon d'accouplement, cet anneau de commande peut être amené à une forme en section droite qui est au moins proche d'une forme en anneau de cercle, et'il peut en même temps être amené à une posi- tion concentrique au manchon, par les éléments d'arrêt, lesquels s'écartent dans le sens radial lors de l'introduction de la prise de force et agissent radialement sur la paroi d'alésage de l'anneau de commande. Dans ce cas, l'anneau de commande est donc lui-même élas- tique. Pour son déplacement à la position verrouillée, l'anneau doit prendre une forme proche de celle d'un anneau de cercle afin qu'il puisse. être déplacé par-dessus la butée. Pour produire cette déformation, on utilise le mouvement radial des éléments d'arrêt. Il est préférable de prévoir trois éléments d'arrêt disposés dans des alvéoles à la périphérie, ce qui permet un positionnement exact. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que - l'anneau de commande est disposé radialement mobile dans une rainure et le ressort de décentrage est placé entre le fond de La rainure et la surface extérieure de l'anneau. Il est possible de réaliser la rainure dans la bague de verrouillage, auquel cas elle fait donc partie de la bague. Cepen- dant, selon un mode de réalisation préféré, la rainure est définie par une face radiale de la bague de verrouillage et par une partie repliée vers l'intérieur d'un élément annulaire de manoeuvre sous la forme d'une virole qui recouvre la bague. Le ressort de décentrage peut être un ressort hélicoidal, un ressort en fil droit ou une languette élastique reliée à l'an- neau de commande. Il est possible encore, selon un autre mode de réalisa- tion, de relier l'anneau de commande à un élément annulaire de manoeuvre qui est flexible et est attaché à la bague de verrouil- lage. Cet élément de manoeuvre peut comporter une partie annu- laire fixée par une extrémité à la bague de verrouillage et pourvue à son autre extrémité d'une partie radiale ou collerette. La partie annulaire et/ou la collerette est ou sont déformable(s) et la col- lerette est attachée à l'anneau de commande. Pour obtenir le dépla- cement excentré de l'anneau de commande en vue de la retenue du dispositif en position déverrouillée, l'anneau est reçu en position excentrée par rapport au manchon d'accouplement dans La collerette radiale. Enfin, encore une autre caractéristique prévoit que La butée est un segment d'arrêt placé dans une rainure annulaire du manchon d'accouplement. L'application du dispositif de verrouillage selon l'in- tion n'est pas limitée à l'immobilisation de manchons d'accouple- ment d'un arbre articulé sur l'arbre de prise de force d'un trac- teur; l'invention est applicable de manière générale à des pièces et des liaisons qu'il faut pouvoir immobiliser l'une par rapport à l'autre, du moins dans le sens axial, et avec lesquelles le dispo- sitif de verrouillage doit pouvoir être maintenu en position ouverte ou position déverrouillée afin de faciliter l'introduction de la pièce interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble d'une machine agricole et d'un tracteur, comprenant un dispositif de verrouillage selon l'invention au point d'accouplement; - la figure 2 est une coupe axiale d'un mode de réaLisa- tion d'un tel dispositif de verrouillage, après introduction de La prise de force et à l'état verrouillé; - la figure 3 montre le dispositif selon la figure 2 à l'état de maintien de La position déverrouillée; - la figure 4 est une coupe transversale du dispositif de la figure 3, comprenant un ressort hélicoîdal en tant que ressort de décentrage; - la figure 5-est une coupe semblable, mais avec un res- sort en fil droit en tant que ressort de décentrage; - la figure 6 est une coupe semblable, mais avec une lan- guette élastique en tant que ressort de décentrage; - la figure 7 est une coupe transversale montrant un anneau de commande qui est lui-même élastique et prend une forme ovale à l'état détendu; - la figure 8 montre un premier mode de réalisation d'un élément annulaire de manoeuvre qui est déformable élastiquement et auquel est attaché un anneau de commande; - la figure 9 montre un anneau de commande et un élément de manoeuvre selon la figure 8 à l'état de maintien de la position déverrouillée; - la figure 10 représente une variante de réalisation de celle de la figure 9; et - - - la figure 11 montre l'exécution selon la figure 10 en position déverrouillée. La figure 1 représente un tracteur 1 auquel est atteLée une machine agricole 2. Il s'agit en l'occurrence d'une décolleteuse-arracheusechargeuse de betteraves, qui est commandée à partir du tracteur 1. Dans ce but, on a prévu un arbre articulé 3 qui est accouplé en rotation et axialement à l'arbre de prise de force 4 du tracteur à l'aide d'un dispositif de verrouillage selon l'invention. Ce dernier est représenté sous différents modes de réalisation sur les figures 2 à 9. Pour simplifier, on se référera seulement, dans ce qui va suivre, au manchon d'accouplement 5, appartenant à l'arbre articuLé 3, et à La prise de force 4. Pour ce qui concerne le mode de réalisation selon les figures 2 et 3, le dispositif est représenté à sa position verrouillée sur la figure 2 et à sa position ouverte ou position déverrouillée, avec retenue, sur la figure 3. Le dispositif comprend le manchon d'accouplement , présentant un alésage récepteur 14 dans lequel sont ménagées des O5 cannelures 6. Le manchon 5 peut être emmanché par son alésage récepteur 14 sur la prise de force 4, présentant des cannelures complémentaires aux cannelures 6 du manchon. La prise de force 4 présente, en outre, un évidement sous La forme d'une rainure cir- conférentielle 15, dans laquelle pénètrent Les éléments d'arrêt 8, comme décrit dans ce qui va suivre. Le manchon d'accouplement 5 possède des alvéoles 7, réparties circonférentiellement et orientées radialement, dans lesquelles sont disposés radialement mobiles les éléments d'arrêt 8. Ces derniers, de préférence au nombre de trois et constitués par des billes, font radialement saillie vers l'intérieur, en position verrouillée, dans l'alésage 14 et dans l'évidement 15 de la prise de force 4, ce qui assure une liaison axiale solide entre la prise de force et le manchon. L'accouplement en rotation est assuré par les cannelures. Des butées 9 sont prévues pour limiter le mouvement radial vers l'inté- rieur des éléments d'arrêt 8 au cas o il n'y a pas de prise de force 4 dans l'alésage récepteur 14. Les éléments d'arrêt 8 sont maintenus à la position de verrouillage par une bague 10 qui, à la position verrouillée, empêche par sa surface intérieure d'alésage 11, l'écartement radial vers l'extérieur des billes 8. La bague 10 est chargée en direction de la position verrouilée par un ressort 12. Celui-ci est en forme de cône et s'appuie d'un côté sur un épaulement 13 du manchon d'accouplement 5 et de l'autre côté sur La bague 10. A la position verrouillée, le ressort 12 presse la bague contre une butée 19. La bague 10 est couverte par un élément annulaire de manoeuvre ou de préhension sous forme d'une virole 28 dont un rebord à une extré- mité contribue au maintien en place du ressort 12 et dont la partie opposée s'étend axialement au-delà de la bague de verrouil- lage 10, o elle présente une partie radiale ou collerette 29 dirigée vers l'intérieur. La face radiale 27 de la bague 10 et cette collerette 29 délimitent entre elles une rainure 24 dont le fond est désigné par 25. Cette rainure 24 contient un anneau de commande 16 mobile radialement et entourant avec jeu la surface extérieure 18 du manchon d'accouplement 5. L'anneau 16 est chargé dans le sens de son déplacement excentriquement par rapport au man- chon 5 par un ressort de décentrage 22. Dans ce but, le ressort 22 s'appuie d'une part sur le fond 25 de la rainure et d'autre part sur la surface extérieure 26 de l'anneau 16. A la position verrouillée, l'anneau 16 est maintenu concentrique au.manchon 5 et à la bague 10. A cette position, comme on peut le voir sur la figure 2, l'anneau de commande 16 a été déplacé vers La droite par le glissement de sa paroi interne 17 sur la surface extérieure de la butée 19, laquelle maintient sa position concentrique. La butée 19 est constituée par un segment d'arrêt disposé dans une rainure annulaire 32 du manchon 5. Sur les côtés, l'anneau 16 est guidé, à cette position, par l'une de ses extrémités 20 sur la face radiale 27 de La bague 10 et par son autre extrémité 21 sur la collerette radiale 29. Lorsque la bague 10 est déplacée vers la gauche contre ta force du ressort 12, à L'aide de la virole 28, jusqu'à la posi- tion représentée sur la figure 3, les éléments d'arrêt 8 peuvent s'écarter radialement vers l'extérieur. En effet, l'alésage 17 de l'anneau 16 est plus grand que l'alésage 11 de la bague 10. Le man- chon d'accouplement 5 peut alors être retiré de la prise de force 4. Dès que les éléments d'arrêt 8 ne sont plus soutenus par la prise de force 4, ils peuvent s'échapper radialement vers l'inté- rieur, jusqu'à ce que chacun d'eux soit arrêté par une butée 9 dans l'alvéole 7 correspondante. Le ressort 22 déplace L'anneau 16 radialement dans la rainure 24, en Lui conférant une position excentrée par rapport à l'axe 24 du manchon 5, jusqu'à ce que l'anneau s'applique contre l'un des éléments d'arrêt. A sa position radialement décalée, l'anneau de commande 16 se trouve par son extrémité 21 à la hauteur de la butée 19. Comme la bague 10 est appuyée par sa -face radiale 27 contre l'extrémité 20 de l'anneau 16 et comme ce dernier est appuyé par son autre extrémité 21 sur la butée 19, le dispositif reste à la position ouverte ou position déverrouillée représentée sur la figure 3, o l'effet de déplace- ment axial - par le ressort 12 - de la bague 10 vers la position de verrouillage est bloqué. Quand, à cette position des différentes pièces, une pièce interne, en l'occurrence la prise de force 4, est introduite dans l'alésage récepteur 14, les éléments d'arrêt 8 sont repoussés radialement vers l'extérieur par la surface extérieure de la prise de force 4. L'anneau de commande 16 est également réaligné radialement, jusqu'à ce qu'il occupe de nouveau une position con- centrique au manchon 5. A cette position, le ressort 12 peut de nouveau déplacer la bague de verrouillage 10 vers la droite et faire passer en même temps l'anneau de commande 16 par-dessus la butée 19 - en raison du réalignement de l'anneau 16 par les élé- ments d'arrêt 8 - jusqu'à ce que la position illustrée sur la figure 2 soit atteinte. Le ressort de décentrage 22 peut être réa- lisé de différentes manières. La figure 4 montre, à titre d'exemple, un ressort héLicoidal 22a. Il suffit d'un seul ressort. Il n'est pas nécessaire d'assurer un positionnement exact. Il importe d'utiliser un ressort seulement pour produire le déplace- ment excentrique de l'anneau de commande 16 par rapport au manchon d'accouplement et à la bague de verrouillage 10. La figure 5 montre un mode de réalisation o le ressort de décentrage 22 est constitué par un ressort en fil droit 22b, lequel est appuyé par sa partie centrale sur la surface extérieure 26 de l'anneau 16 et par ses deux extrémités sur le fond 25 de la rainure 24. La figure 6 montre un exemple de réalisation avec une languette élastique 22c en tant que ressort de décentrage 22. La languette est attachée de façon fixe à l'anneau de commande 16 par une extrémité et son autre extrémité est appuyée sur le fond 25 de la rainure 24. La figure 7 montre enfin un exemple de réalisation o l'anneau de commande 16 est un élément élastique de forme ovale dont la moitié du petit axe est inférieure à la plus grande dis- tance radiale de la butée 19 à l'axe 23 du manchon 5. L'anneau 16 de cet exemple est déformable élastiquement et peut être amené de la forme illustrée par la figure 7 à une forme proche de celle d'un anneau de cercle par les éléments d'arrêt 8, lors de l'introduction de la pièce interne, c'est-à-dire de la prise de force 4 dans l'alésage 14 du manchon 5, afin de pouvoir être déplacé, sous cette forme, par-dessus la butée 19. Les figures 8 et 9 montrent un élé- ment annulaire de manoeuvre 28b qui est élastiquement déformable et est rallongé en direction du ressort 12. La disposition du ressort conique 12 est inversée en ce sens que ce ressort s'appuie ici par son petit diamètre sur la bague 10 et par son grand diamètre sur un élément annulaire d'appui 31, lequel est fixé en plus sur le man- chon 5. Les figures 10 et 11 représentent un même mode de réali- sation du dispositif en deux positions différentes: en position verrouillée sur la figure 10 et en position déverrouillée avec maintien sur la figure 11. Ce dispositif comporte un élément annu- laire de manoeuvre 28a qui est lui-même élastiquement déformable. Il est fixé par une extrémité sur la surface périphérique de la bague de verrouillage 10, tandis que son autre extrémité s'étend axialement audelà de cette bague. Cette autre extrémité comporte une collerette 29 orientée radialement vers l'intérieur. La zone intermédiaire, entre la bague 10 et la collerette 29, constitue une zone ou partie annulaire 30. La collerette 29 est reliée fixe à la surface extérieure 26 de l'anneau de commande 16. Ce dernier est disposé excentré par rapport à l'axe 23 du manchon 5 dans la col- lerette 29. En raison de cette disposition excentrée de l'anneau 16, l'élément annulaire de manoeuvre 28, lequel est élastiquement déformable, produit une force dirigée radialement pour le déplace- ment de l'anneau 16 par rapport à la bague 10 et. au manchon 5. REVENDICATIONS 1. Oispositif de verrouillage pour immobiliser une pièce externe sur une pièce interne, en particulier pour immobiliser le manchon d'accouplement d'un arbre articulé de machine agricole sur l'arbre de prise de force d'un tracteur, comprenant des éléments d'arrêt déplaçables radialement dans une mesure limitée et guidés dans des alvéoles du manchon d'accouplement, éléments d'arrêt qui, à la position verrouillée, sont appuyés radialement vers l'exté- rieur sur la surface intérieure d'alésage d'une bague de verrouil- lage déplaçable, chargée en direction de la position verrouillée par la force d'un ressort appuyé d'un côté sur le manchon d'accou- plement et de l'autre côté sur la bague de verrouillage, les élé- ments d'arrêt dépassant des alvéoles pour faire saillie radialement vers l'intérieur dans l'alésage récepteur du manchon d'accouplement et pour pénétrer en position verrouillée dans un évidement de la prise de force, en vue du maintien du manchon d'accouplement sur la prise de force, ainsi que des moyens de retenue pour retenir la bague de verroLillage en position déverrouillée, o elle est désa- lignée par rapport aux alvéoles contenant les éléments d'arrêt, et pour supprimer automatiquement la retenue de la bague lors de l'in- troduction de la prise de force dans L'alésage récepteur du manchon d'accouplement, caractérisé en ce que les moyens de retenue de la bague de verrouillage (10) comprennent un anneau de commande (16) déplaçable depuis la position verrouillée du dispositif de verrouillage, o l'anneau de commande (16) est guidé par son alésage (17) sur une butée (19) faisant radialement saillie de la surface extérieure (18) du manchon d'accouplement (5) et sur laquelle la bague de verrouillage (10) est appuyée axialement, à une position de retenue o la bague (10) s'appuie axialement sur une extrémité (20) de l'anneau de commande (16) et celuici s'appuie par son autre extrémité (21) sur la butée (19). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de commande (16) possède une section droite en anneau il de cercle, entoure le manchon d'accouplement (5) avec jeu et est déplaçabLe depuis la position verrouillée, o l'anneau de commande (16) est maintenu concentrique à la bague de verrouillage (10) et au manchon (5) par la butée (19), à une position excentrée par rap- port à ces deux pièces, par un ressort de décentrage (22) agissant radialement sur l'anneau de commande (16). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de commande (16), servant à la retenue de la bague de verrouillage (10) en position déverrouillée, possède à l'état détendu une section droite ovale ayant un -petit axe dont la moitié est plus petite que l'étendue radiale de la butée (19) à l'axe (23) du manchon d'accouplement (5), et que l'anneau de commande (17) peut être amené, lors de l'introduction de la prise de force (4) dans l'aLésage récepteur (14) du manchon (5), à une forme en sec- tion droite qui est au moins proche d'une forme en anneau de cercle, ainsi qu'à une position concentrique au manchon (5), par les éléments d'arrêt (8) s'écartant dans le sens radial et agissant radialement sur la paroi d'alésage (17) de l'anneau de commande (16). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'anneau de commande (16) est disposé radialement mobile dans une rainure (24) et le ressort de décentrage (22) est placé entre le fond (25) de la rainure (24) et la surface extérieure (26) de l'anneau de commande (16). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rainure (24) fait partie de la bague de verrouillage (10). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rainure (24) est formée par une face radiale (27) de la bague de verrouillage (10) et par un élément annulaire de manoeuvre (28) qui recouvre la bague (10) et comporte une partie (29) repLiée vers l'intérieur. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de décentrage (22) est un ressort hélicoidal (22a), un ressort en fil droit (22b) ou une languette élastique (22c) reliée à l'anneau de commande (16). 8. Dispositif seLon La revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau de commande (16) est relié à un élément annulaire de manoeuvre (28a) qui est flexible et est fixé à la bague de verrouillage (10). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément annulaire de manoeuvre (28a) présente une partie annulaire (30) fixée par une extrémité à la bague de verrouillage (10) et pourvue à son autre extrémité d'une collerette radiale (29), la partie annulaire (30) et/ou la collerette radiale (29) étant déformable(s) et la collerette (29) étant reliée à l'anneau de commande (16). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'anneau de commande (16) est reçu dans la collerette (29) en une position excentrée par rapport au manchon d'accouplement (5). 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (19) est constituée par un segment d'arrêt disposé dans une rainure annulaire (32) du manchon d'accouplement (5).