Brevet FR2695794A1 — publié le 19940325

TRANSMISSION POUR L'ENTRAINEMENT D'APPAREILS AGRICOLES OU DANS DE TELS APPAREILS L'invention se rapporte à une transmission pour l'entraînement d'appareils agricoles ou dans de tels appareils, en particulier une transmission angulaire, comprenant un arbre d'entrée et au moins un arbre de sortie ainsi qu'au moins un dispositif de mesure du couple de rotation associé aux arbres, les arbres étant chacun retenu en rotation dans deux paliers espacés. Un tel entraînement avec un dispositif de mesure du couple de rotation est connu du DE 38 16 828 C 2 Dans ce cas, le dispositif de mesure fonctionne sans contact Le circuit électronique de mesure est monté à l'extérieur de la transmission. L'objectif de l'invention est de réaliser une transmission pour l'entraînement d'appareils agricoles ou dans de tels appareils, de telle manière qu'elle soit appropriée pour des dispositifs de mesure du couple de rotation dans lesquels le capteur des valeurs de mesure et le circuit électronique de mesure sont montés sur l'arbre lui-même, mais o il doit cependant être20 assuré que ceux-ci n'influencent pas ou pas sensiblement les propriétés de fonctionnement de l'arbre. Conformément à l'invention cet objectif est atteint en ce que pour la détermination de la torsion en tant que représentative pour le couple de rotation appliqué à l'arbre (-n) pourvu du dispositif de mesure du couple de rotation, on se sert de jauges d'allongement qui sont appliquées sur la surface extérieure de l'arbre considéré entre ses paliers, en ce que le circuit électronique de mesure est monté dans un perçage transversal de l'arbre, en ce qu'il est prévu une unité de transmission pour les valeurs de mesure et pour l'énergie dans une cavité réceptrice séparée et étanche entre la partie du boîtier qui reçoit l'arbre et l'arbre, et en ce qu'entre les jauges d'allongement, le circuit électronique de mesure et l'unité de transmission sont prévues des lignes de connexion. Il est avantageux dans ce mode de réalisation que le circuit électronique de mesure soit logé de telle manière qu'il n'en résulte aucun déséquilibrage Le circuit électronique de mesure peut être positionné de façon exacte dans le perçage transversal Du fait que les jauges d'allongement sont agencées dans 5 une région qui est disposée entre les paliers, ceux-ci ne sont pas influencés par des forces actives Les jauges d'allongement offrent, également dans le cas d'un arbre réalisé de façon relativement rigide, des précisions de mesure suffisamment élevées Le circuit électronique de mesure agencé dans le perçage transversal ainsi que les jauges d'allongement peuvent être étanchés10 de telle façon que l'espace situé entre les paliers puisse être raccordé directement au circuit de lubrifiant ou avec la réserve de lubrifiant de la transmission afin d'assurer la lubrification nécessaire des paliers Grâce à l'agencement choisi pour l'unité de transmission dans un espace séparé au moyen de joints, on assure que les valeurs mesurées pour le couple de15 rotation puissent être transmises de façon sûre vers l'extérieur afin de déclencher des impulsions de commutation, ou d'afficher ces valeurs pour la personne qui surveille l'installation Grâce à l'agencement choisi de l'unité de transmission on assure en outre que l'embout d'arbre ne soit pas affaibli en section transversale.20 Un agencement particulièrement avantageux est obtenu lorsque, en complément de l'idée de base de l'invention, on propose de ménager le passage transversal pour le logement du circuit électronique de mesure dans la surface d'assise pour le palier voisin de l'embout d'arbre qui sort de la25 transmission On assure grâce à ceci que même pour des vitesses de rotation élevées de l'arbre, le circuit électronique de mesure soit sûrement maintenu dans la position prédéterminée Ce circuit est recouvert par la bague intérieure du palier En outre, grâce à l'agencement sous la bague intérieure du palier, on peut obtenir une étanchéité de sorte que le circuit électronique30 de mesure ne puisse pas être influencé négativement par le lubrifiant qui s'échauffe de la transmission De préférence, le circuit électronique de mesure est scellé dans le perçage transversal. Dans un autre mode de réalisation, on propose que l'espace pour l'unité de transmission des valeurs de mesure et d'énergie soit agencée à l'extérieur de l'espace intermédiaire entre les deux paliers et en direction de l'embout de raccordement de l'arbre Outre la séparation par rapport aux paliers lubrifiés à l'huile, on obtient également une accessibilité plus simple pour des réparations ou pour le remplacement des unités de transmission, qui sont réalisées sous la forme de bagues glissantes. De préférence la surface d'assise du palier est située en regard de la surface extérieure de l'arbre sur laquelle les jauges d'allongement sont appliquées, et la surface extérieure de l'arbre à laquelle l'unité de transmission est associée10 présente un diamètre augmenté, et à partir des surfaces annulaires qui en résultent sont respectivement prévus des perçages en direction du perçage transversal et destinés aux lignes de connexion Grâce à ceci on obtient également que les lignes de connexion soient guidées de façon sûre Les perçages peuvent également être scellés après passage des lignes de connexion de sorte que l'on obtient une fermeture étanche Ceci empêche que l'huile de lubrification puisse parvenir hors de la région de la transmission dans l'espace de réception pour l'unité de transmission. Un mode de réalisation préféré de l'invention est illustré schématiquement dans le dessin, ainsi que son application à un appareil agricole. Les figures montrent: figure 1 une coupe à travers un entraînement angulaire, prise dans le plan des axes des arbres, figure 2 une coupe 1 I-11 selon la figure 1 illustrée à plus grande échelle, figure 3 la réalisation et l'agencement du dispositif de mesure du couple de rotation, par rapport au premier arbre et à échelle agrandie, et figure 4 une vue schématique d'un tracteur avec des appareils de culture o la ligne d'entraînement comprend une ou plusieurs transmissions selon les figures 1 à 3. La transmission 1 illustrée dans les figures 1 à 3 comprend le boîtier 2, sur lequel est bridé un boîtier de palier 3 Dans le boîtier de palier 3 est monté un premier arbre 4 dans les paliers 5, 6 Cet arbre possède un embout de raccordement 7 sous la forme d'un profilé cannelé, par l'intermédiaire duquel il est raccordé par exemple à une unité d'entraînement L'autre extrémité qui se projette dans le boîtier de transmission 2 porte l'engrenage conique 8 Le second arbre 9 est monté perpendiculairement au premier arbre 4 dans le 5 boîtier, ou dans une bride de celui-ci, au moyen de paliers 13, 14 Les embouts de raccordement du second arbre qui sortent du boîtier de transmission 2 sont désignés par les références 10 et l Oa Sur le second arbre d'entraînement et entre ses paliers 13, 14 est ménagée une denture 12 sur laquelle est retenu l'engrenage conique 11 solidaire en rotation au moyen10 d'une denture ménagée dans son perçage, et immobile dans le sens axial au moyen d'organes de sécurité Les dentures des deux engrenages coniques 8, 11 sont en engrènement mutuel Le couple de rotation entré par l'intermédiaire de l'embout de raccordement 7 du premier arbre 4 est transmis par l'intermédiaire des deux engrenages coniques 8, 11 au second15 arbre 9, et à partir des embouts de raccordement de celui-ci 10, 1 Oa, à un appareil à entrainer. Le second arbre 9 est étanché vis-à-vis du boîtier de transmission 2 au moyen de joints 15, 16.20 Le premier arbre 4 comporte une surface d'assise 17, de diamètre agrandi et voisine de l'engrenage conique 8, destinée au premier palier 5 La bague intérieure du premier palier 5 est reçue sur cette surface d'assise 17 La bague extérieure du palier 5 est montée dans une portée du perçage étagé du boîtier de palier 3 L'ensemble des paliers 5, 6 ou 13, 14 du premier arbre 4 et du second arbre 9 sont réalisés sous la forme de paliers à rouleaux coniques Ils sont agencés de manière à encaisser la poussée axiale qui résulte de la transmission du couple de rotation lors de l'engrènement des engrenages coniques 8, 11 La surface d'assise 18 sur laquelle le palier 630 voisin de l'embout de raccordement 7 est reçu a également un diamètre agrandi par rapport à la surface extérieure 19 entre les deux surfaces d'assise 17, 18 Dans la région de la surface d'assise 18 est ménagée une gorge pour un anneau de sécurité 20 afin de maintenir la bague intérieure du palier 6 En outre, la surface d'assise 18 sert de surface courante pour le joint 21, lequel est retenu dans un perçage du boîtier de palier 3, dans lequel est également reçue la bague extérieure du palier 6, et ce joint s'appuie axialement contre une bague de sécurité 24 Le joint 21 sert à étancher le volume intérieur du boîtier, y compris l'espace intérieur du boîtier de palier 3 vis-à-vis de l'extérieur Dans le perçage de réception pour la bague extérieure du palier 6 est introduite à la suite du joint 21 une douille d'espacement 23 Celle-ci est appliquée de façon sûre contre une bague de sécurité 25, laquelle est engagée dans une gorge du perçage du boîtier de palier 3 Un autre joint 21 a est reçu à distance axiale du joint 21 dans la douille d'espacement 23 Ce joint assure une étanchéité vis-à-vis d'une surface extérieure 22 de l'arbre, qui a un diamètre réduit par rapport à la surface d'assise 18 Celle-ci est suivie vers l'extérieur par l'embout de raccordement 7 du premier arbre 4 qui sort du boîtier de palier 3 Sur la surface extérieure de diamètre réduit 19 et entre les deux surfaces d'assise 17, 18, ou les deux paliers 5, 6 sont agencées deux jauges d'allongement 32, 32 a qui se croisent à 900, chaque15 jauge recoupant l'axe de rotation X du premier arbre 4 sous un angle de 45 . Grâce à ceci, on peut déterminer la torsion du premier arbre 4 lorsqu'il est soumis à un couple de rotation, et grâce à cet agencement on élimine les couples de flexion qui peuvent se produire L'agencement de telles jauges d'allongement 32 et 32 a, et l'utilisation de celles-ci pour la détermination de20 couples de rotation est connue Les jauges d'allongement 32, 32 a sont raccordées à un circuit électronique de mesure 31 au moyen de lignes de connexion 37, 37 a, ce circuit électronique étant agencé dans un perçage transversal 26 du premier arbre 4 Le perçage transversal 26 s'étend radialement par rapport à l'axe de rotation X, et il est agencé dans la région de la surface d'assise 18 au-dessous de la bague intérieure du palier 6 Les lignes de connexion 37, 37 a sont passées à travers un premier perçage 29, en partant des jauges d'allongement 32, 32 a, jusqu'au circuit électronique de mesure 31 dans le perçage transversal 26 Le perçage 29 part de la surface annulaire 27 qui est définie entre la surface d'assise 18 de diamètre agrandi et la surface extérieure 19 de diamètre réduit par rapport à celle-ci, et il débouche dans le perçage transversal 26 Le circuit électronique de mesure 31 est agencé de telle façon dans le perçage transversal 26 que sa masse ne produit aucun déséquilibre lors de la rotation du premier arbre 4 Un scellement est appliqué en direction de la surface d'assise 18, qui referme de35 façon étanche le perçage transversal 26 ainsi que le perçage 29 à travers lequel sont passées les lignes de connexion 37, 37 a A partir de la surface d'extrémité 28 entre la surface dassise 18 et la surface extérieure 22, également de diamètre réduit, et en direction de l'embout de raccordement 7 s'étend également un perçage 30 qui débouche dans le perçage transversal 26 A partir de ce perçage sont passées les lignes de connexion 37, 37 a qui partent du circuit électronique de mesure 31 Dans la région de l'espace de réception 33 entre les deux joints 21, 21 a sont montées des bagues glissantes 34, 34 a sur la surface extérieure 22, ces bagues coopérant avec des contacts à bagues glissantes montés dans la douille d'espacement 23 En10 partant des contacts les lignes de connexion 37, 37 a sont menées vers l'extérieur Grâce aux deux lignes de connexion 37, 37 a on peut assurer d'une part une alimentation d'énergie et d'autre part une transmission des valeurs de mesure vers l'extérieur La transmission des valeurs de mesure peut ici entraîner un affichage sur le tracteur ou sur l'appareil afin d'indiquer15 au poste d'actionnement la valeur actuelle du couple de rotation Les signaux des valeurs de mesure peuvent cependant être également utilisés afin d'enclencher ou de déclencher l'entraînement. A la figure 4 on a représenté une combinaison d'appareils qui comprend le -20 tracteur 38, l'appareil de culture arrière 40 sous la forme d'un appareil à récolter les betteraves et l'appareil de culture frontal 39 Les outils de travail de l'appareil amère 40 et de l'appareil frontal 39 reçoivent leur mouvement tournant nécessaire pour le fonctionnement depuis le tracteur 38 par l'intermédiaire d'un arbre principal d'entraînement respectif 41 A partir des25 arbres d'entraînement principaux 41 et avec interposition de transmission 1, il est possible d'entraîner des entraînements secondaires via des arbres secondaires d'entraînement 42 Les transmissions 1 sont ici réalisées comme aux figures 1 à 3 Afin de protéger les lignes d'entraînement individuelles ou les entraînements secondaires, il est possible de prévoir des embrayages 4330 qui sont réalisés sous la forme d'embrayages de coupure et dont l'enclenchement ou le déclenchement est commandé au moyen du dispositif de mesure du couple de rotation associé dans la transmission Le dispositif de mesure du couple de rotation peut également être raccordé à un affichage 44 pour le conducteur du tracteur. Revendications 1 Transmission pour l'entraînement d'appareils agricoles ( 39, 40) ou dans de tels appareils, en particulier transmission angulaire ( 1), comprenant un arbre d'entrée ( 4) et au moins un arbre de sortie ( 10, 1 Oa) ainsi qu'au moins un dispositif de mesure du couple de rotation associé à l'un des arbres ( 4 ou 10, 1 Oa), les arbres ( 4, 10, 10 a) étant respectivement retenus en rotation dans deux paliers espacés ( 5, 6; 13, 14), caractérisée en ce que,10 en vue de déterminer la torsion en tant que valeur représentative pour le couple de rotation appliqué à l'arbre ( n) ( 4) pourvu du dispositif de mesure du couple de rotation, on se sert de jauges d'allongement ( 32, 32 a) qui sont appliquées sur la surface extérieure ( 19) de l'arbre considéré ( 4) entre ses paliers ( 5, 6), en ce que le circuit électronique de mesure ( 31) est monté15 dans un perçage transversal ( 26) de l'arbre ( 4), en ce qu'il est prévu une unité de transmission des valeurs de mesure et d'énergie ( 34, 34 a) dans un espace de réception séparé et étanché ( 33) entre la partie de boîtier ( 3) qui reçoit l'arbre ( 4) et l'arbre ( 4), et en ce que des lignes de connexion ( 37, 37 a) sont prévues entre les jauges d'allongement ( 32, 32 a), le circuit électronique de mesure ( 31) et l'unité de transmission ( 34, 34 a). 2 Transmission selon la revendication 1 caractérisée en ce que le perçage transversal ( 26) pour le logement de circuit électronique de mesure ( 31) est ménagé dans la surface d'assise ( 18) pour le palier ( 6) voisin de l'embout de raccordement ( 7) de l'arbre ( 4) qui sort de la transmission. 3 Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'espace de réception ( 33) pour l'unité de transmission des valeurs de mesure et d'énergie ( 34, 34 a) est agencé à l'extérieur de l'espace intermédiaire entre30 les deux paliers ( 5, 6), en direction de l'embout de raccordement ( 7) de l'arbre ( 4). 4 Transmission selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la surface d'assise ( 18) qui contient le perçage transversal ( 26) a un diamètre agrandi par rapport à la surface extérieure ( 19) de l'arbre ( 4) sur laquelle 8 2695794 sont appliquées les jauges d'allongement ( 32, 32 a), et par rapport à la surface extérieure ( 22) de l'arbre ( 4) à laquelle est associée l'unité de transmission des valeurs de mesure et d'énergie ( 34, 34 a), et en ce que des perçages ( 29, 30) pour les lignes de connexion ( 37, 37 a) sont ménagés respectivement jusqu'au perçage transversal ( 26) à partir des surfaces annulaires ( 27, 28) qui en résultent.