Brevet FR2701800A1 — publié le 19940902

Système intermédiaire d'attelage directionnel La présente invention concerne de manière générale l'outillage agricole, et plus particulièrement un système intermédiaire d'attelage directionnel fixé entre l'avant d'un engin moteur, tel que tracteur, et un outil agricole, tel que herse. Préalablement aux semailles, la préparation d'un terrain agricole comprend les deux étapes successives de retournement d'une couche superficielle de terre et d'émottage pour débarrasser le sol de mottes de terre restées entières en les brisant en vue d'ameublir le sol. Afin de réduire le coût et le temps nécessaires à l'exécution de ces deux étapes, une herse à socs et une émotteuse à disques sont respectivement disposées à l'avant et à l'arrière du tracteur. Ainsi le terrain nécessite d'être sillonné qu'une seule fois par le tracteur pour à la fois retourner la terre et l'émotter. La fixation mécanique rigide de la herse, ou tout autre outil, à l'attelage avant du tracteur implique des risques de détérioration ou de rupture des pièces d'attelage ou de herse lorsque le tracteur suit une trajectoire non rectiligne alors que les socs de la herse sont introduits dans le sol. Des efforts élevés s'exercent en effet sur un des côtés de chacune des lames de soc de la herse compte tenu de l'angle de pénétration de ces lames dans la terre. Un système intermédiaire d'attelage directionnel remédie à ce problème. I1 est fixé entre l'attelage de la herse et l'attelage du tracteur, et est commandé pour forcer un positionnement longitudinal de la herse sensiblement tangent à la trajectoire du tracteur pour un quelconque rayon de courbure de cette trajectoire. Ainsi les socs de la herse peuvent être maintenus dans le sol lors de changements de trajectoire du tracteur sans que des efforts mécaniques trop élevés s'exercent sur les éléments mécaniques constituant la herse et les attelages. En référence à la figure 1, un système intermédiaire d'attelage directionnel selon la technique antérieure comprend au moins une partie métallique fixe 1 et 3 destinée à être fixée rigidement à l'attelage du tracteur au moyen de chapes la, lb et 31, une partie métallique mobile 2 et 4 destinée à être fixée rigidement à l'attelage de la herse au moyen de crochets 2a et 2b et d'une chape 41, et un système directionnel à deux vérins 4a et 4b. Ces deux vérins sont des vérins simple-effet ou double-effet. Chacune des parties fixe et mobile comprend une poutre d'embase 1, respectivement 2, et un arceau de renfort/relevage 3, respectivement 4, fixés rigidement entre eux pour former un triangle. Deux têtes de tige et de fond arrière d'un premier 4a des deux vérins sont fixées en articulation respectivement autour de deux premiers axes d'articulation 10a et 20a qui sont solidaires respectivement des parties fixe 1 et mobile 2 et situés à des premières extrémités respectives de ces dernières. Deux têtes d'un second 4b des deux vérins sont fixées en articulation respectivement autour de deux seconds axes d'articulation solidaires respectivement des parties fixe et mobile et situés à des secondes extrémités respectives de ces dernières. Chaque poutre est par exemple une poutre creuse et chacune des têtes de vérin est articulée autour d'un axe d'articulation fixé dans le sens de la hauteur de la poutre à une extrémité de cette dernière. Les poutres fixe 1 et mobile 2 sont liées enter'elles par un mouvement de rotation de la partie mobile autour d'un axe de rotation XX' perpendiculaire au plan horizontal des vérins et des poutres, et solidaire de la partie fixe. Cette liaison est par exemple obtenue au moyen d'un bras de guidage 5 dont une première extrémité est fixée rigidement, par soudage ou boulonnage à un emplacement médian de la poutre 1 de la partie fixe tandis qu'unie seconde extrémité pivote autour d'un axe d'articulation 5a, porté par l'axe de rotation XX', qui est solidaire de la poutre 2 de la partie mobile.La partie mobile est animée d'un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation XX' par actions de poussée et de traction respectives des deux vérins 4a et 4b sous la commande d'une unité hydraulique. Une telle réalisation de système intermédiaire d'attelage directionnel pose le problème des efforts s'exerçant sur les pièces mécaniques constituant les attelages et le système lui-même lors d'un changement de trajectoire du tracteur alors que les socs de la herse sont maintenus dans le sol. En effet, la disposition sensiblement transversale des vérins 4a et 4b relativement aux poutres 1 et 2 conduit à une augmentation de distance entre l'attelage du tracteur et la herse et, de ce fait, à une augmentation des efforts s'exerçant sur le système intermédiaire d'attelage et l'attelage du tracteur lors de changements de trajectoire de ce dernier. Des vérins télescopiques de longueur plus réduite peuvent être utilisés pour réduire cette distance tout en garantissant une course identique des vérins.Cette solution n'est néanmoins pas optimale sachant que, d'une part, les coûts des vérins télescopiques sont très supérieurs aux coûts des vérins à piston et tige ou à piston plongeur, et, d'autre part, ces vérins télescopiques présentent une résistance moindre à des contraintes radiales compte tenu de leur constitution sous la forme d'un emboîtement de plusieurs pistons les uns dans les autres. L'invention vise à fournir un système intermédiaire d'attelage directionnel dans lequel la distance entre partie fixe et mobile est très réduite comparativement aux réalisations connues selon la technique antérieure. Cette réduction de distance permet également de réduire la distance entre des crochets de relevage du tracteur et des crochets d'attelage 2a et 2b du système, et donc l'effort à fournir par le tracteur pour soulever la herse. A cette fin, un système d'attelage directionnel comprenant une poutre fixe et une poutre mobile fixée en articulation cylindrique autour d'un axe d'articulation solidaire de la poutre fixe, est caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, deux vérins dont des premières extrémités respectives sont fixées en articulation autour dudit axe d'articulation, et deux moyens de galet dont des axes de rotation respectifs forment des axes d'articulation de secondes extrémités respectives desdits vérins, et en ce que chacun desdits deux moyens de galet est logé en appui dans des première et seconde rainures respectivement formées symétriquement dans des faces respectives en regard des poutres fixe et mobile sensiblement à des extrémités respectives de celles-ci, lesdites rainures ayant une profondeur variable, diminuant en dépendance de la distance audit axe d'articulation afin qu'unie action de poussée d'un desdits vérins sur l'un respectif desdits moyens de galet provoque un mouvement d'articulation de la poutre fixe autour dudit axe d'articulation. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la poutre fixe est fixée rigidement à l'avant d'un engin moteur, et lesdits vérins sont commandés pour asservir un pivotement par articulation de la partie mobile à la trajectoire suivie par ledit engin moteur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante en référence aux dessins annexés correspondants, dans lesquels - la figure 1, déjà commentée, montre une vue en perspective d'un système intermédiaire d'attelage directionnel selon la technique antérieure; - la figure 2 montre une vue en perspective d'un système intermédiaire d'attelage directionnel selon l'invention; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale du système de la figure 2. En référence aux figures 2 et 3, un système intermédiaire d'attelage directionnel selon l'invention comprend principalement une partie fixe et une partie mobile constituées chacune d'une poutre métallique d'embase 1, respectivement 2, et d'un arceau de renfort/relevage 3, respectivement 4, rigidement fixés entre eux par soudure ou boulonnage de manière à former un triangle, deux vérins 8a et 8b disposés entre les deux poutres 1 et 2, sensiblement longitudinalement à celles-ci, et deux galets doubles 7a et 7b. Les parties fixe et mobile sont liées enter'elles par un mouvement d'articulation de la partie mobile autour d'un axe d'articulation 9 fixe par rapport à la partie fixe.Une réalisation possible d'une telle liaison peut consister en des articulations à chapes et axes d'articulation 6 et 9 permettant l'articulation cylindrique de la partie mobile autour d'un axe de rotation porté par lesdits axes d'articulation 6 et 9. Une première articulation à chape et axe d'articulation 6 reliant deux sommets des deux arceaux de renfort/relevage 3 et 4, et une seconde articulation à chape et axe d'articulation, représentée schématiquement par le repère 9 dans la figure 3, permettent l'articulation de la partie mobile par rapport à la partie fixe autour d'un axe transversal à un plan horizontal auquel appartiennent les deux poutres 1 et 2. Cet axe transversal coupe le plan horizontal des poutres en un point sensiblement équidistant de chacune des deux extrémités des deux poutres 1 et 2.Autour de l'axe d'articulation 9 sont également fixées en articulation deux premières extrémités, ou têtes, respectives des deux vérins 8a et 8b. Ces vérins sont sensiblement disposés longitudinalement aux deux poutres 1 et 2 par contraste avec leur disposition transversale selon la technique antérieure (figure 1). Chacun des deux galets double 7a et 7b est constitué de deux roues fixées aux deux extrémités d'un axe de galet. Deux secondes extrémités respectives des deux vérins 8a et 8b sont fixées en articulation autour des deux axes de galet respectifs des deux galets double 7a et 7b. L'articulation de la partie mobile par rapport à la partie fixe est obtenue par actions de poussée et de traction (l'action de traction est obtenue par action de la charge ou du vérin lui-même si celui-ci est un vérin double-effet) respectives des deux vérins 8a et 8b sur les deux axes des deux galetsdoubles 7a et 7b. Sur une face respective de chaque poutre sont formées deux rainures de guidage longitudinales 120a et 120b, respectivement 220a et 220b, symétriques par rapport à un plan médian transversal à la poutre. Les deux faces respectives des deux poutres 1 et 2 sur lesquelles sont formées les rainures de guidage sont en regard. Pour chacun des galets 7a, respectivement 7b, les roues sont logées dans deux rainures de guidage 120a et 220a, respectivement 120b et 220b, formées symétriquement sur les deux faces respectives en regard des poutres fixe et mobile 1 et 2, à des extrémités respectives de celles-ci. Les rainures ont une profondeur variable diminuant en fonction de la distance à l'axe d'articulation 9. Les vérins sont des vérins simple-effet ou double-effet. Le pivotement de la partie mobile 2 autour de l'axe d'articulation 9 est obtenu par actions de poussée et de traction respectives des deux vérins 8a et 8b.Par action de poussée d'un des deux vérins, tel que 8a, le galet 7a, dont l'axe de rotation constitue l'axe d'articulation de la seconde extrémité dudit vérin, est poussé en coulissement dans les rainures 120a et 220a formées respectivement symétriquement dans les faces en regard des deux poutres 1 et 2. La profondeur de ces deux rainures diminuant en fonction de la distance à l'axe d'articulation 9 auquel est fixé en articulation la première extrémité du vérin 8a, deux premières extrémités respectives en regard des poutres 1 et 2 sont écartées, et la poutre mobile 2 pivote autour de l'axe d'articulation 9. Ce pivotement de la partie mobile provoque un rapprochement de secondes extrémités respectives de poutres fixe et mobile 1 et 2 et les roues du galet opposé 7b sont repoussées vers l'axe d'articulation 9. En pratique, afin d'éviter des frottements trop importants entre les roues de galet et les fonds des rainures, des vérins double-effet sont utilisés. Ces vérins sont actionnés simultanément respectivement en traction et en poussée. Sachant qu'un tel système intermédiaire d'attelage directionnel est destiné à positionner la herse selon une direction tangente à la trajectoire du tracteur, les vérins sont préférablement commandés pour asservir un pivotement par articulation de la partie mobile (2) à la trajectoire suivie par le tracteur. Un tel asservissement peut consister à connecter l'unité de commande des deux vérins 8a et 8b au système hydraulique de direction du tracteur. Des modifications de réalisation du système décrit peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention, telles que l'utilisation de galets à roue unique en rotation autour d'un axe pris dans une chape d'extrémité de vérin. REVENDICATIONS 1 - Système d'attelage directionnel comprenant une poutre fixe (1) et une poutre mobile (2) fixée en articulation cylindrique autour d'un axe d'articulation (6,9) solidaire de la poutre fixe (1), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, deux vérins (8a,8b) dont des premières extrémités respectives sont fixées en articulation autour dudit axe d'articulation (6,9), et deux moyens de galet (7a,7b) dont des axes de rotation respectifs forment des axes d'articulation de secondes extrémités respectives desdits vérins (8a,8b), et en ce que chacun desdits deux moyens de galet (7a,7b) est logé en appui dans des première et seconde rainures (120a,220a 12 120b,220b) respectivement formées symétriquement danses faces respectives en regard des poutres fixe et mobile (1,2) sensiblement à des extrémités respectives de celles-ci, lesdites rainures ayant une profondeur variable, diminuant en dépendance de la distance audit axe d'articulation (9) afin qu'une action de poussée d'un desdits vérins (8a,8'b) sur l'un respectif desdits moyens de galet (7a,7b) provoque un mouvement d'articulation de la poutre mobile autour dudit axe d'articulation (9). 2 -Système conforme à la revenaication i, caractérisé en ce que lesdits deux vérins (8a,8b) sont des vérins simple-effet ou des vérins double-effet. 3 - Système conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la poutre fixe (1) est fixée rigidement à l'avant d'un engin moteur, et en ce que lesdits vérins (8a,8b) sont commandés pour asservir un pivotement par articulation de la poutre mobile (2) à la trajectoire suivie par ledit engin moteur.