Brevet FR2670354A1 — publié le 19920619

Dispositif hydraulique de recentrage et déport pour charrue réversible multisocs. La présente invention a pour objet un dispositif de recentrage et de déport pour charrue réversible multisocs. L1 emploi de charrues comportant un nombre Important de socs (3 et plus) a fait apparaître d'une part un problème posé par la position du premier soc par rapport au tracteur, position qui détermine la largeur de la première raie et d'autre part un problème posé par le balourd lors du retournement. Pour régler la largeur de la première raie, il faut déporter latéralement plus ou moins la charrue par rapport au tracteur. Pour cela, il et connu, par exemple par le brevet frangais n" 1.493.619, EBERHARDT de relier la charrue à l'attelage 3 points du tracteur par lTintermédiaire de deux bielles parallèles dont la position est commandée par un vérin hydraulique ; ou encore, comme cela est décrit dans le brevet français n0 78.25518, INTERNATIONAL HARVESTER CY, d'atteler la charrue par ltintermédiaire d'un coulisseau, commandé par un vérin hydraulique, de façon à se déplacer le long d'une poutre transversale à la direction d'avancement du tracteur. En ce qui concerne le balourd ou déséquil brage en rotation, du au fait que tous les socs se trouvent sur le meme côté de la charrue, il est connu d'atteler la charrue au moyen d'un timon articulé, commandé par un vérin, de façon à ramener les socs au voisinage de l'axe longitudinal médian du tracteur, ce qui ne supprime pas complètement ce déséquilibre mais le réduit de façon notable. Mais dans toutes les charrues se trouvant actuellement sur le marché, ces dispositifs sont indépendants de sorte que le retournement d'une grosse charrue multisocs en fin de raie exige, de la part du conducteur, une série de manoeuvres qui doivent être exécutées dans un ordre précis. s-a présente invention a pour objet un système automatique qui permet au conducteur du tracteur, en mettant simplement en oeuvre le distributeur du tracteur, de réaliser automatiquement les opérations suivantes - recentrage de la charrue, - retournement de la charrue - déport latéral de la charrue pour le nouveau côté; tout en lui permettant éventuellement d'immobiliser la charrue au milieu de l'opération de retournement, la charrue étant alors en position recentrée, pour le transport sur route. La charrue selon la présente invention est une charrue reversible dont l'avant train est attelé au relevage 3 points du tracteur par l'intermédiaire d'un timon mobile articulé d'une part à l'attelage 3 points du tracteur et d'autre part à l'avant train de la charrue, l'articulation du timon et de l'avant train comprenant en outre un vérin hydraulique commandant les déplacements angulaires de l'un par rapport à l'autre et deux butées symétriques définissant les limites de ces déplacements. De préférence, l'articulation du timon à l'attelage 3 points se fait par l'intermédiaire d'une liaison à cardan. La charrue selon la présente invention peut, en outre, comporter les dispositions suivantes a- Le vérin de commande du timon est un vérin double alimenté en parallèle avec le vérin de retournement, la liaison hydraulique entre ces deux vérins étant réalisée par deux clapets anti-retour pilotés et l'alimentation générale du circuit comprenant, immédiatement en aval du distributeur du tracteur, un double clapet antl-retour, permettant le blocage hydraulique des deux vérins lorsque le distributeur du tracteur est mis en position neutre. b- Les deux clapets anti-retour pilotés, réalisant la liaison entre les deux vérins (vérin de déport latéral et vérin de retournement) sont pilotés mécaniquement par une commande liée à l'arrière train pivotant de la charrue de telle sorte que, en position de fin de retournement de la charrue l'un est maintenu en position ouverte et l'autre libre ; ces deux clapets n'étant pas mécaniquement pilotés dans les positions intermédiaires. c- Le vérin double de commande du déport latéral peut être remplacé par deux vérins à double effet reliés l'un à une chambre et l'autre à l'autre chambre du vérin de retournement. Afin de mieux comprendre l'invention, celle-ci sera expliquée ci-après en liaison avec des dessins représentant un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels La figure l est un vue simplifiée, en plan, illustrant la position des éléments constituant la charrue en position dite "verse à droite"; La figure 2 correspond à la figure 1 et illustre la position intermédiaire desdits éléments; La figure 3 correspond aux figures 1 et 2 et illustre la position des éléments constituant la charrue en position dite "verse à gauche". La figure 4 est une vue combinée dans laquelle l'avant train est vu en plan et l'arrière train vu en élévation de face, les éléments de la charrue étant en position verse à droite et le circuit hydraulique étant mis en action pour provoquer la séquence automatique, objet de l'invention; La figure 5 correspond à la figure 4, les éléments de la charrue étant en position médiane, après un quart de tour, l'alimentation hydraulique, en provenance du tracteur, ayant été interrompue de façon à provoquer le verrouillage hydraulique des pièces mobiles. La figure 6, correspond à la figure 4 et illustre la fin du retournement, les éléments de la charrue étant en position verse à gauche; Les figures 7 à 9 représentent les mêmes éléments que les figures 4 à b mais fonctionnant en sens inverse pour aller de la position verse à gauche à la position verse à droite. En se reportant à ces figures et tout d'abord aux figures 1 à 3, on voit que la charrue selon la présente invention comporte un avant train 2, attelé au tracteur T, et un arrière train 8 portant les corps de labour C, portés par une poutre oblique D. A la figure 1, les versoirs Cd sont représentés en position dite "verse à droite". L'arrière train 8 est monté à pivotement sur un arbre 23 de façon à ce que l'on puisse, pour le retournement, faire pivoter ledit arrière train 8 d'environ 180 et l'amener dans la position où les autres versoirs Cg, symétriques des premiers, sont en position dite "verse à gauche", position qui est représentée à la figure 3. Il est bien connu que dans ce genre de charrue, le réglage de la largeur de la première raie est délicat Cette largeur dépend de la distance "d" qui sépare la ligne "h", représentant la muraille de la raie labourée précédemment (et au fond de laquelle se trouve la roue droite du tracteur T sur la figure 1), de la ligne 12 qui représente la muraille de la raie labourée par le premier soc de la charrue. On voit bien que l'on peut régler la largeur "d" de cette première raie en déplaçant latéralement la charrue, dans tout son ensemble, par rapport à l'axe longitudinal X du tracteur ; c'est-à-dire en réglant ce qu'on appelle le "déport latéral" de la charrue. I1 existe de nombreux moyens de réglage de ce déport latéral. Selon la présente invention, ce réglage et obtenu en disposant entre l'avant train 2 de la charrue et l'attelage 3 points 1, un timon 16, qui est relié à pivotement d'une part à l'attelage 3 points 1 de la charrue par un axe vertical 24 et d'autre part à l'avant train 2 de la charrue par un axe vertical 25. L'axe 24 est porté par un bras 18 qui est placé sur l'axe X du tracteur T de sorte que le point d'application de la force de traction exercée par le tracteur T soit sur l'axe longitudinal X du tracteur. Le timon 16 est déporté latéralement, vers l'extérieur du tracteur, ou encore vers le côté où la terre est versée, par un vérin hydraulique 19 qui est articulé à la fois sur le timon 16 et sur l'avant train 2 de la charrue. Cette disposition permet de réaliser avec l'axe X du bras 18, l'axe Y du timon 16 et l'axe Z de l'arbre 23 une ligne bris, l'importance de l'angle A que font entre eux les axes Y et Z étant réglée à volonté au moyen du vérin 19, le point 25 de rencontre de ces deux axes (et donc le déport de la charrue) étant d'autant plus déporté vers l'extérieur que cet angle est important. Une fois que l'utilisateur a déterminé l'angle souhaité en manoeuvrant le vérin 19, il en fixe la valeur au moyen des deux butées 17 (17a, 17b). Ces deux butées 17 sont portées par deux bras 27, solidaires de l'avant train 2 et prennent appui, chacune sur un côté du timon 16. Cette disposition permet de régler très facilement le déport latéral de la charrue et donc la largeur "d" de la première raie. Cette disposition permet également de recentrer très facilement la charrue en alignant les axes Y et Z sur l'axe X, comme cela est représenté à la figure 2. Cette disposition facilite les opérations de retournement de la charrue, car à la fin du premier quart de tour, comme cela est représenté à la figure 2, ltensemble est parfaitement équilibré. De préférence, la liaison entre le timon 16 et le bras 18 de l'attelage 3 point est réalisée non pas à l'aide du seul axe vertical 24, mais à l'aide de deux axes perpendiculaires 24-26 de façon à réaliser un joint de cardan. Pour procéder au retournement de la charrue, c'est à-dire pour la faire passer de la position verse à droite de la figure 1 à la position verse à gauche de la figure 3, il faut d'abord recentrer la charrue, c'est-à-dlre aligner les axes X, Y et Z; puis actionner le mécanisme de retournement ; et, enfin déporter à nouveau le timon lob, mais de l'autre côté. La presente invention permet de réaliser toutes ces opérations de façon séquentielle en agissant simplement sur le distributeur hydraulique du tracteur ; elle permet, en plus, d'interrompre la séquence à tout instant en mettant le distributeur hydraulique au neutre, toutes les pièces étant alors verrouillées hydrauliquement dans la position où elles se trouvent. En se reportant aux figures 4 à 6, on voit que le retournement de l'arrière train 8 de la charrue est provoqué par un vérin hydraulique 3 qui agit sur un levier incurvé 6 monté sur un pivot 6a, porté par l'avant train 2. A l'une de ses extrémités, le levier 6 est attelé à une biellette 7, elle-même reliée à pivotement à l'arrière train 8 a à son autre extrémité, le levier 6 comporte un prolongement 6b, qui, par l'intermédiaire d'une biellette 9, actionne un tiroir 10. Lorsque le levier 6 bascule sous l'effet du vérin 3, le tiroir 10 coulisse dans un boîtier 11, portant deux clapets anti-retour 12 et 14. Ces deux clapets anti-retour 12 et 14 sont pilotés par deux poussoirs 13 et 15 actionnés par le tiroir 10. Ce tiroir 10, comporte une rainure longitudinale lUa dont la longueur est légèrement supérieure à la distance séparant les deux poussoirs 13 et 15. I1 en résulte que lorsque le tiroir 10 est dans une position intermédiaire, comme par exemple, celle de la figure 5, les têtes des deux poussoirs reposent dans la rainure 10a et sont sans action sur les billes des clapets 12 et 14, tandis que l'un ou l'autre sont mis en action dans les positions extrêmes.Ainsi, lorsque l'arrière train 8 est en position "verse à droite" (figure 4), la tige 10 est dans sa position basse, le poussoir 15 est inactif tandis que le poussoir 13 maintient le clapet 12 en position ouverte lorsque l'arrière train 8 est en position "verse à gauche" (figure 6), la tige 10 est en position haute, le poussoir 13 est inactif tandis que le poussoir 15 maintient le clapet 14 en position ouverte. L'avant train 2 comporte en outre deux butées réglable 2g et 2d, qui définissent les fins de course du mouvement de pivotement de l'arrière train 8 par rapport à l'avant train 2. Le circuit hydraulique est le suivant: Juste en aval du distributeur du tracteur (non représenté), le liquide hydraulique arrive par deux canalisations 28 et 29, à un boîtier 32 portant deux clapets anti-retour 30 et 31 pilotés par un poussoir 33. Le clapet anti-retour 32 est relié par la canalisation 34 au clapet anti-retour piloté 12. Du clapet anti-retour 30 part une canalisation 35 qui alimente les deux vérins 3 (vérin de retournement) et 19 (vérin de déport latéral) par deux branchements 35a et 35b. La canalisation 35a aboutit dans la chambre haute 4 du vérin 3; la canalisation 35b aboutit dans la chambre centrale 20 du vérin 19. Du boîtier 11, portant les deux clapets anti-retour 12 et 14, partent trois canalisations 36, 37 et 38. La canalisation 36, qui est en aval de la bielle du clapet 12, aboutit à l'une des chambres d'extrémité 21 du vérin 19 ; la canalisation 37, qui est en aval de la bille du clapet 14, aboutit dans la chambre basse 5 du vérin 3 la canalisation 38, qui est en amont de la bille du clapet 14, aboutit à l'autre chambre d'extrémité 22 du vérin 19. Une canalisation additionnelle 39 relie l'amont du clapet 12 à l'aval du clapet 14. Le vérin 19 est un vérin double : il comporte deux pistons 40 et 41 et deux tiges de pistons 42 et 43. Les pistons 40 et 41 définissent les trois chambres 20, 21 et 22 mentionnées ci-dessus, la chambre 20 étant la chambre centrale et les chambres 21 et 22 étant les chambres d'extrémités. Le fonctionnement de la charrue ainsi décrite est expliqué ci-après en partant de la position "verse à droite" de la figure 4 pour aller à la position "verse à gauche" de la figure 6, en passant par la position intermédiaire, après un quart de tour, représentée à la figure 5. Lorsque les pièces sont dans la position de la figure 4, l'utilisateur agit sur le distributeur hydraulique du tracteur (non représenté). Le liquide hydraulique sous pression arrive par la canalisation 28, dans le clapet double 32 et repousse le piston 33 vers la gauche. I1 en résulte que le clapet antiretour 30 est ouvert par l'huile sous pression et que le le clapet anti-retour 31 (qui permet le retour au réservoir par ia canalisation 29) est ouvert par le poussoir 33. L'huile sous pression arrive simultanément au vérin de retournement 3 (dans la chambre 4) et au vérin de déport latéral 19 (dans la chambre centrale 2 Les verins 3 et 19 sont dimensionnés de façon que l'effort de retournement soit plus important que l'effort de recentrage. Il en résulte que le vérin 19 est mis en action avant le vérin 3.Dans le vérin 19, l'huile se trouvant dans la chanbre 22 ne peut pas s'écouler parce que le clapet anti-retour 14 est fermé (le poussoir 15 étant inactif) ; le piston 41 demeure immobile, tandis que l'huile sous pression de la chambre 22 repousse le piston 40 et sa tige 42. L' huile se trouvant dans la chambre 21 est évacuée par la canalisation 36 jusqu'au clapet 12, qui est ouvert, puis par la canalisation 34 jusqu'au clapet 31, qui est également ouvert et enfin par la canalisation 29. Cette action fait pivoter le timon lb par rapport à Lavant train 2. Cette action se poursuit jusqu'à ce que le piston 40 arrive en fin de course, en fond de la chambre 21. Les dimensions du piston 40 et de sa tige 42 sont déterminées, de construction, de façon que lorsque la chambre Jl est complètement vide et la chambre 22 complètement pleine, les axes Y et Z soient alignés : c'est ce qui est représenté à la figure 5. Dès que le piston 40 arrive en butée contre le fond de la chambre 21, la pression hydraulique augmente et le vérin 3 est mis en action. L'action du vérin 3 fait pivoter le levier cintré 6 autour de son axe ba. Le levier 6 et sa biellette 7 font pivoter l'arrière train 8 autour de l'axe 23 et font remonter le tiroir 10 par la biellette 9. L'action du vérin 3 se poursuit jusqu'à ce que l'avant train vienne en butée contre la butée réglable 2g, l'arrière train ayant pivoté d'environ 180 (sur les figures, le pivotement représenté est de 1804, pour plus de facilité, mais en fait les butées 2g et 2d sont réglées en fonction de la profondeur du labour et la rotation n'est pas exactement de 180w. Lorsque l'arrière train 8 est en fin de rotation, contre la butée 2g, le tiroir 10 est en position haute de sorte que le poussoir 15 est mis en action, le poussoir 13 demeurant inactif. Le poussoir 15 pousse la bille 14 et ouvre donc ce clapet anti-retour : il en résulte que la chambre 22 peut alors se vider par les canalisations 38, puis 39 et enfin 29. Du fait que la chambre 22 peut se vider, l'huile sous pression se trouvant dans la chambre 20 repousse le piston 41 et sa tige 43, ce qui fait pivoter le timon 16 par rapport à l'avant train 2 ; jusqu'd la position représentée a la figure 6 dans laquelle les deux chambres d'extrémités 21 et 22 sont vides la chambre centrale 20 étant pleine. Les dimensions du vérin 19 et des tiges 42 et 43 sont déterminées, de construction pour que cette position corresponde à un déport latéral égal, mais inverse à celui de la figure 4. La charrue est alors en position "verse à gauche". Le dispositif décrit présente, en outre, la possibilité d'immobiliser toutes les pièces en position intermédiaire et, en particulier, celle représentée à la figure 5. Dans cette position, les trois éléments 18, 16 et 23 sont alignés et l'arrière train 8 n'a effectué que la moitié de son mouvement de retournement de sorte que les versoirs Cd et Cg sont dans un plan horizontal. Si, à ce moment, l'utilisateur ramène le distributeur hydraulique du tracteur en position neutre, il n'y a plus de pression dans les canalisations 28 et 29. Le poussoir 33 se met dans la position médiane représentée à la figure 5 et les clapets 30 et 31 sont fermés. Le tiroir 10 étant, lui aussi, en position médiane les clapets 12 et 14 sont également fermés. Il en résulte que les chambres 4, 5, 21, 22 des vérins 3 et 19 sont verrouillées hydrauliquement, ce qui a pour effet que toutes les pièces sont immobilisées et que le transport sur route est possible. Une autre particularité de l'invention est que, le vérin 19 agissant toujours avant le vérin 3, le réglage du déport est possible en cours de travail. Les figures 7 à 9 correspondent aux figures 4 à 6 et illustrent le fonctionnement en sens inverse du dispositif. Comme on le voit, la charrue est, à la figure 7 en position verse à gauche. Le distributeur hydraulique est alors actionné en sens inverse que dans la figure 4, de sorte que l'huile sous pression arrive au double clapet 32 par la canalisation 29, le retour au réservoir se faisant par la canalisation 28. L'huile sous pression arrive au boîtier 11 par la canalisation 34 ; elle applique le clapet 12 sur son siège et, par la canalisation 39 ouvre le clapet anti-retour 14 de sorte qu'elle emprunte les canalisations 37 et 38. Par la canalisation 37 elle arrive à la chambre 5 du vérin 3 par la canalisation 38 elle arrive à la chambre extérieure 22 du vérin 19. Le vérin 19 se met en action le premier de sorte que le piston 41 est repoussé jusqu'à arriver en fin de course, grace à la butée 43a fixée sur sa tige 43. De même que dans le cas précédent, à la figure 5, les dimensions du vérin 19 (dans ce cas, la position de la butée 43a) sont déterminées de façon que lorsque le piston 41 de la chambre extérieure 22 arrive en bout de course, les axes X et Y soient alignés. La pression arrivant au vérin 19 ne pouvant plus agir, c'est le vérin 3 qui se met en action par la chambre 5, en sens inverse que précédemment, jusqu'à ce qu'il arrive en fin de course, position pour laquelle le clapet 12 est piloté en position ouverte ce qui permet à la pression d'arriver à la deuxième chambre extérieure 21 du vérin 19 et de rétracter complètement ce vérin 19 qui se trouve dans la position de la figure 9. Dans l'exemple décrit ci-dessus, le mécanisme de retournement est constitué par un levier cintré 6 ; mais l'invention n'est pas limitée à ce mode particulier de l'invention, le mécanisme mis en oeuvre par le vérin de retournement 3 pouvant être tout autre dispositif connu, par exemple un mécanisme à crémaillère. De même les deux clapets 12 et 14 peuvent ne pas être dans un même boîtier 11, mais être disposés de chaque coté de l'avant train 2 et être actionnés par l'arrière train 8. De même également, le vérin double 19 peut être remplacé par deux vérins double effet dont une chambre est en communication directe avec la chambre correspondante de l'autre vérin; de telle sorte que ce dispositif comporte, comme dans l'exemple décrit deux pistons et trois chambres, deux chambres d'extrémité et une chambre centrale, cette dernière étant constituée par les deux chambres en communication directe. Revendications 1. Charrue réversible multisocs du type comportant un arrière train (8), portant des socs versant à gauche ou à droite (Cg, Cd) et pouvant tourner autour d'un arbre (23) porté par un avant train (2), attelé à l'attelage 3 points (1) d'un tracteur par l'intermédiaire d'un timon (16) caractérisée par le fait que ledit timon (16) est relié à pivotement d'une part à l'attelage 3 points de la charrue par un axe vertical (24) et d'autre part à l'avant train (2) par un deuxième axe vertical (25), la position angulaire respective de l'avant train (2) et du timon (16) étant déterminée par un vérin (19) et par deux butées réglables (17g, 17d) contre l'une ou l'autre desquelles le timon (16) vient prendre appui sous l'action du vérin (19) de façon à régler le déport latéral de la charrue en déplaçant le point d'articulation (25) du timon (16) et de la charrue (2-8) vers le coté où la terre est versée. 2. Charrue selon la revendication 1, dans laquelle l'axe vertical (24) est porté par un bras (18) situé sur l'axe médian (X) de l'attelage 3 points (1). 3. Charrue selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la liaison du timon (16) et du bras (18) comprend, outre l'axe vertical (24) un axe horizontal (26) de façon à réaliser un joint de cardan. 4. Charrue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'arrière train (8) pivote sur l'arbre (23) sous l'action d'un vérin hydraulique (3) associé au vérin de déport latéral (19), les deux vérins (3 et 19) étant actionnés par un distributeur unique et alimentés par des moyens tels qu'ils agissent selon la séquence suivante : mise en oeuvre du vérin de déport latéral (19) pour aligner le timon (16) et la charrue (2-8) en supprimant l'angle de déport latéral (A), mise en oeuvre du vérin (3) de retournement pour le retournement de la charrue par pivotement de l'arrière train (8) par rapport à l'arrière train (2), remise en oeuvre du vérin de déport latéral (19) pour déporter latéralement la charrue du côté opposé à celui qu'elle occupait au début de l'opération. 5. Charrue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le vérin de déport latéral est un vérin double comportant deux pistons (40, 41) définissant trois chambres, une chambre centrale (20) et deux chambres d'extrémité (21, 22) , les vérins de retournement (3) et de déport latéral (19) étant dimensionnés de façon telle que la mise en oeuvre de l'un ou l'autre des pistons (40-41) du vérin de déport latéral (19) exige une pression plus faible que celle nécessaire à la mise en oeuvre du vérin de retournement de telle sorte que lorsque le circuit hydraulique est alimenté en huile sous pression, l'un des pistons (40 ou 41) du vérin de déport latéral est mis en oeuvre jusqu'à ce qu'il arrive en fin de course, ce qui correspond à une position alignée des axes (X et Y) du timon (16) et de l'arbre de retournement (23) ; ce après quoi, le vérin de retournement est actionné jusqu'à arriver lui aussi en fin de course, position dans laquelle il actionne le pilotage d'un clapet anti-retour (12 ou 14) qui ouvre l'accès de la pression à l'autre piston (41 ou 40) du vérin de déport latéral (19), qui est à son tour actionné pour amener la charrue dans sa position de déport latéral du côté opposé à celui quelle occupait au début de la manoeuvre. 6. Charrue selon la revendication 5, dans laquelle les clapets anti-retour (12 et 14) sont pilotés par deux poussoirs (13 et 15) actionnés par un tiroir (10) dont le déplacement est lié, par une tringlerie appropriée (9, 6b) au déplacement angulaire de l'arrière train (8) de telle sorte que le deuxième piston (40 ou 41) du vérin de déport latéral (19) ne soit mis en oeuvre qu'après que le retournement ait été terminé. 7. Charrue selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans laquelle le vérin double (19) peut être remplacé par deux vérins double effet dont deux chambres sont en communication directe de telle sorte qu'il y ait deux pistons, deux chambres extérieures, la chambre centrale étant constituée par les deux chambres en communication directe. 8. Charrue selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle les clapets anti-retour pilotés (12, 14), commandant l'alimentation de la deuxième chambre extérieure (21 ou 22) du vérin (19) après le retournement, sont disposés de chaque côté de l'avant train (2) et commandés directement par l'arrière train (8) quand il arrive en fin de course.