Brevet FR2709280A1 — publié le 19950303

Machine agricoLe, notamment machine de récolte teLle que machine à vendanger. La présente invention concerne pLus particulièrement, quoique non Limitativement, Les machines agricoles du genre comportant un ensembLe de travail supporté par au moins deux roues dont L'une au moins est motrice et comprenant égaLement une pompe hydraulique à débit ou cylindrée variable pour L'entrainement de sa ou de ses roues motrices, cet ensemble de travail étant agencé de manière à pouvoir être atteLé à un véhicuLe tracteur permettant sa conduite et L'entraînement de Ladite pompe hydraulique à débit variable. Une machine agricole de ce genre peut être constituée par une machine de récolte pour cuLtures en Lignes teLle que, par exemple, de manière pLus particulièrement avantageuse, une machine à vendanger. IL est connu de faire supporter un ensemble de travaiL remorqué tel qu'une machine de récolte, par au moins deux roues motrices entranées, chacune, par un moteur hydraulique dont Le fonctionnement est assuré par une pompe hydraulique à débit ou cylindrée variable. IL est aussi connu (FR-A-2.611.611) d'utiliser Les variations de la distance qui sépare l'ensemble de travail et Le véhicuLe tracteur, pour obtenir une variation du débit de La pompe, de telle manière que si La distance tend à augmenter Le débit de La pompe est accru, de sorte que La vitesse de l'ensembLe de travaiL remorqué se trouve accéLérée, tandis que si cette distance tend à se réduire, Le débit de La pompe diminue et La vitesse dudit ensemble de travaiL se trouve aussi réduite. Dans Les constructions de machines du genre susmentionné, la pompe hydrauLique à cyLindrée variable assurant La motricité et La régulation des roues motrices, est installée sur Le châssis de L'ensembLe de travail remorqué et accouplée à La prise de force du véhicuLe tracteur au moyen d'une transmission homocinétique comprenant des joints de cardans spéciaux reLativement fragiLes. IL en résuLte plusieurs inconvénients teLs que : - un rayon de braquage nécessairement important qui limite Les possibilités de manoeuvre sur Le terrain, par exempLe, en bout de rangées, notamment dans les appLications aux machines de récolte destinées à travailler dans les vignes ou vergers ; - une mise hors d'usage rapide des cardans qui sont très soLLicités, etc. Un but essentiel de L'invention est de remédier à ces inconvénients. Pour cela, suivant une première et importante disposition caractéristique de L'invention, la machine agricole revendiquée comprend un dispositif intermédiaire d'atteLage et de motorisation constituée d'un bâti distinct ou indépendant du châssis dudit ensemble de travaiL et comportant, d'une part, à L'avant, des moyens d'attache permettant de Le monter fixement à L'arrière d'un véhicule tracteur teL qu'un tracteur agricoLe, par exempLe par l'intermédiaire d'une fixation à trois points connue en soi, et, d'autre part, à l'arrière, un organe d'attelage permettant de le relier au timon de La remorque attelée, Ledit bâti étant équipé d'une pompe hydraulique à débit ou cylindrée variabLe destinée à assurer La motricité et/ou Le freinage de La ou des roues motrices de la remorque atteLée, et d'un dispositif de régulation automatique du débit hydraulique de ladite pompe. De La sorte, La prise de force du tracteur peut être accouplée à L'arbre d'entrainement de la pompe à débit variable, par une transmission à cardans simples, voire par une transmission rigide, c'est-à-dire sans utilisation de cardans. En effet, grâce à La disposition ci-dessus, les points d'accouplement de L'arbre de transmission à La prise de force du tracteur et à L'arbre d'entraînement de la pompe à débit variable, occupent constamment une position invariable, en cours de travail. Cette disposition permet un braquage selon des angles supérieurs à 90 degrés, ce que ne permettent pas les joints de cardans Les pLus perfectionnés. De pLus, on place pLus de poids sur Les roues arrière du tracteur, ce qui augmente sa motricité. SeLon une autre disposition caractéristique de L'invention, Le bâti intermédiaire est équipé d'une barre oscillante munie de L'organe d'atteLage permettant de Le relier au timon de L'ensembLe de travail remorqué, Ladite barre osciLLante qui constitue un composant du dispositif de régulation du débit hydraulique de La pompe, étant reliée à La commande de ceLle-ci par L'intermédiaire d'un système de transmission. Cette disposition permet de simplifier considérabLement La construction du système de commande des variations de débit de La pompe. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans Lesquels : La figure 1 est une vue de côté simplifiée d'une machine à vendanger comportant les dispositions caractéristiques de L'invention et montrée fixée à l'arrière d'un tracteur agricoLe classique dont on a seulement représenté La partie postérieure. La figure 2 est une vue de côté du bâti intermédiaire supportant La centrale hydraulique de La machine comprenant La pompe hydrauLique à débit variabLe, et Le mécanisme de régulation automatique du débit hydrauLique de ladite pompe. La figure 3 est une vue de dessus de la figure 2, avec coupes et arrachements partiels. La figure 4 est une vue schématique ilLustrant L'agencement et Le fonctionnement du système de réguLation des moteurs hydrauliques des roues motrices de la remorque. La figure 5 est une vue de détail de La bielLe de transmission du mécanisme de régulation de La pompe à débit variable. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple d'exécution intéressant, quoique non Limitatif, de La machine agricole selon L'invention et de ses dispositions caractéristiques essentielles. SeLon une première disposition caractéristique, La machine selon L'invention comprend un ensembLe intermédiaire 1 d'attelage et de motorisation principalement constitué d'un bâti intermédiaire 2 indépendant ou distinct du châssis 33 de l'ensembLe de travail remorqué, et sur LequeL est instalLée une pompe hydraulique 3 à débit ou cylindrée variabLe destinée à L'entraînement des moteurs hydrauLiques des roues motrices de Ladite machine. De manière avantageuse, sont égaLement instaLLés, sur Le bati intermédiaire 2, Les différents composants de La centrale hydrauLique 4 comprenant, par exemple, outre la pompe hydrauLique à débit variabLe 3, une ou plusieurs pompe de gavage, un réservoir d'huiLe 5, et une ou plusieurs pompes hydrauLiques de servitudes 6 pour L'entraînement des moteurs hydrauliques équipant l'ensemble de travail il et assurant Les mouvements des outiLs ou organes actifs 12 dudit ensemble. Le bâti intermédiaire 2 comprend, en partie basse, une solide poutre porteuse 2a orientée transversalement par rapport à L'axe d'avancement de la machine et soutenant une structure porteuse 2b sur LaquelLe sont installés Les différents composants de La centrale hydrauLique (réservoir d'huile, pompes, etc.). Le bâti intermédiaire 2 est muni, à L'avant, de pattes d'attache 7a, 7b, 8, permettant de Le fixer rigidement sur le système de fixation à trois points d'un tracteur agricole classique T, par exemple au moyen de barres rigides d'accoupLement 14a, 14b, 15. D'autre part, à L'arrière et dans sa partie basse, Le bâti intermédiaire ou bâti auxiliaire 2 est équipé d'un organe d'attelage 9 grâce auqueL iL est relié ou peut être relié au timon 10 de L'ensembLe de travail 11 de La machine qui selon L'exempLe illustré à La figure 1 est une machine à vendanger, mais qui pourrait tout aussi bien être une machine destinée à remplir d'autres fonctions (machines de traitement, machine de cueiLLette, etc.), une remorque de transport de produits divers, etc. Cet organe d'attelage est avantageusement constitué par L'une des parties constitutives d'une articulation cylindrique coopérant avec L'autre partie constitutive de Ladite articulation disposee à L'extrémité antérieure du timon 10 ou barre d'attelage de L'ensemble de travail ou remorque 11. Par exemple, le bâti intermédiaire est équipé, dans sa partie centrale et à sa base, d'un manchon d'attelage 9 coopérant avec une tige d'attelage 13 équipant L'extrémité avant du timon ou barre d'attelage 10 de L'ensembLe de travail ou de La remorque 11, auquel elle est reliée au moyen d'une articulation comprenant un axe horizontal 13a. On comprend que Le bâti intermédiaire 2 étant monté fixement à l'arrière du tracteur T, La prise de force du tracteur et la tête ou extrémité d'accouplement 16 de L'arbre d'entraînement de La pompe hydraulique à débit variable 3, occupent des positions invariables l'une par rapport à L'autre, queLLe que soit l'amplitude de L'angLe de braquage, de sorte qu'eLLes peuvent être reliées par une transmission 17 à cardans simples, voire par un accouplement rigide. D'autre part, La Liaison du bâti intermédiaire 2 et du timon 10 de L'ensembLe de travail ou remorque 11, au moyen d'une simpLe articulation cylindrique 9-13, permet des mouvements angulaires relatifs optimum entre Ledit bâti et ladite remorque. L'ensemble constitué par Le tracteur T, Le dispositif d'attelage et de motorisation intermédiaire 1 et la machine ou engin remorqué 11, possède donc un rayon de braquage relativement court, ce qui facilite grandement L'évoLution et La manoeuvre dudit ensemble sur Le terrain, notamment en bout des rangées d'arbres, arbrisseaux ou autres plantes, dans Les vergers et Les vignobles. La machine selon L'invention comporte un dispositif connu en soi d'assistance à La motricité et au freinage de La ou des roues motrices 18a, 18b de L'ensemble de travail ou remorque 11, entraînées, chacune, par un moteur hydraulique 19a, 19b, respectivement. Un teL dispositif comprend principalement un réservoir d'huile 5, une pompe à débit ou cylindrée variable 3 d'assistance à la motricité, du type "à circuit fermé, et des moteurs hydrauliques 19a, 19b à double sens de rotation, assurant L'entra1nement des roues 18a, 18b, respectivement. La pompe à débit réglable 3 et Les moteurs 19a, 19b sont reliés par des circuits 31, 32, l'ensemble constituant un système hydrostatique en circuit fermé dont Les deux branches du circuit peuvent être indépendamment et alternativement mises en pression ou au retour, par L'intermédiaire de Ladite pompe qui peut envoyer l'huile dans Le circuit 31 ou dans le circuit 32 et qui a une position "0" dans LaqueLLe son débit est nuL. Les moteurs 19a, 19b des roues 18a, 18b, sont branchés en paralLèLe. Dans Le but d'optimiser La puissance fournie par La pompe à débit réglable 3, il faut que la pression et Le débit soient adaptés à La vitesse des roues (débit) et à la pression (couple des roues) et cela en fonction des conditions de déplacement de La machine sur Le terrain (montées, descentes, sols bourbeux, etc.). Ce dispositif permet d'utiliser Les variations de la distance qui sépare L'ensemble de travaiL ou engin remorqué 11 et le véhicule tracteur T, pour optimiser L'énergie hydraulique nécessaire à La motricité ou au freinage des roues de la machine remorquée. PLus précisément, on utilise Les variations de La distance qui sépare L'ensembLe de travail il et Le véhicule tracteur T, pour obtenir une variation du débit de la pompe hydraulique 3 à débit variable, de teLLe manière que si cette distance augmente, le débit de La pompe est accru, de sorte que La vitesse de L'engin remorqué se trouve accélérée, tandis que si cette distance se trouve réduite, Le débit de Ladite pompe diminue et La vitesse dudit engin remorqué se trouve aussi réduite, jusqu'à ce qu'elLe corresponde à ceLLe du véhicule tracteur. L'exempLe de réalisation illustré montre une machine remorquée Il equipée de deux roues motrices 18a, 18b, mais on souligne qu'il serait suffisant, pour La mise en oeuvre de L'invention, qu'une seule de ces roues soit motrice. SeLon une disposition caractéristique de L'invention, Le dispositif de régulation automatique du débit de La pompe 3, est égaLement installé sur Le bâti intermédiaire 2. On décrit ci-après un exemple intéressant de réalisation de ce dispositif de régulation. En partie basse, le bâti 2 porte une barre basculante 20. Selon L'exemple illustré, cette barre est disposée à l'arrière de la poutre 2a et parallèlement à ceLLe-ci, c'est-à-dire horizontalement et perpendiculairement à L'axe d'avancement du véhicule tracteur T. Cette barre basculante 20 est montée, par l'intermédiaire de ses extrémités, dans des paliers 21 que présente le bâti 2 à l'arrière et dans sa partie basse. La barre basculante 20 est munie d'un organe de Liai son ou d'attelage lequel peut être avantageusement constitué, comme indiqué précédemment, de l'une des parties constitutives d'une articulation cylindrique telLe qu'un manchon à axe vertical 9. L'organe d'attelage 9 a, de préférence, une position régLabLe Le long de La barre basculante 20 laquelle comporte, par exemple, sur au moins une portion de sa Longueur, des trous espacés 34 permettant La fixation, à l'aide de boulons 35 ou autres organes de fixation, dudit organe d'attelage en différents emplacements possibles de ladite barre basculante. Cette disposition permet de régler La position de La machine remorquée il par rapport au véhicule tracteur T. Au voisinage de L'une de ses extrémités, La barre 20 est reliée, au moyen d'une articulation 22, à L'une des extrémités d'une bielle de transmission 23 dont l'autre extrémité est reliée, au moyen d'une articulation 24, à l'une des extrémités d'un Levier pivotant 25. L'extrémité opposée de ce Levier pivotant est accouplée à L'arbre de commande 26 du système de régLage du débit de La pompe hydraulique à débit variable 3. La bieLLe de transmission 23 a avantageusement une Longueur régLabLe permettant le réglage de La position de point mort de la pompe 3 par rapport à La position de La barre basculante 20. Cette bieLLe (figure 5) est, par exemple, réalisée en trois parties principales, soit une portion centrale 23a dont les extrémités sont pourvues de filetages de sens contraire et se vissant dans Les deux portions extrêmes 23b pourvues d'un Logement taraudé complémentaire. D'autre part, la bielle de transmission 23, est pourvue, de préférence, dans sa partie médiane, d'un "Silentbloc" (Marque déposée) ou bloc élastique 23c, permettant d'éviter les à-coups sur la pompe 3. Un amortisseur 27 est fixé, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées et au moyen d'articulations 28, 29, d'une part, sur la barre basculante 20 et, d'autre part, sur un élément fixe 2c du bâti intermédiaire 2. De manière avantageuse, cet amortisseur 27 est constitué, de manière connue en soi, par un vérin à double effet comprenant un corps dans lequel un piston délimite deux chambres opposées qui communiquent en permanence par l'intermédiaire d'un tuyau sur lequel est prévu un étranglement réglable. Il permet d'absorber les secousses dues aux mouvements intempestifs, lorsque La machine circule sur la route, en dehors des périodes de travail. Dans cette situation, le système d'assistance à la motricité est neutralisé. D'autre part, le vérin amortisseur à double effet 27 constitue un organe actif d'un système de commande manuelle de la pompe hydraulique à débit variable. Les chambres disposées de part et d'autre du piston mobile 27a du vérin 27 sont reliées, au moyen de canalisations appropriées 36, 37, partiellement représentée aux figures 3 et 4, à une source de fluide hydraulique dont la commande manuelle 30 est conformée et disposée de façon que Le conducteur du véhicule tracteur T puisse la manoeuvrer aisément depuis le poste de conduite dudit véhicule tracteur. Le fonctionnement du système de régulation du débit de la pompe à cylindrée variable 3 qui vient d'être décrit est le suivant - A) Aide à La motricité Lorsque la remorque 11 prend du retard (roues pas assez motrices), par exemple lorsque l'ensemble gravit une pente ou en raison d'un terrain détrempé, elle exerce un effort résistant sur le véhicule tracteur T et la distance qui la sépare de celui-ci augmente ; elle tire sur L'articulation 9-13, ce qui fait basculer La barre oscillante 20 vers L'avant (dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre si on considère La figure 2). Ce basculement entraîne, par l'intermédiaire de La bielle 23, le pivotement du Levier 25 accouplé au dispositif de commande de variation de cylindrée de La pompe 3, dans Le sens de L'augmentation de cylindrée. Cette augmentation de cylindrée proportionnelle à L'ampLitude de l'accroissement du décalage, implique une augmentation du débit dans le circuit hydraulique 32. Cette augmentation de débit génère une augmentation de pression dans ce même circuit hydraulique 32. Le phénomène croît jusqu'à ce que la pression soit suffisante pour créer un couple moteur capable de vaincre L'effort résistant à la roue. La remorque il exerce alors un effort résistant pLus faible sur L'articuLation 9-13 et elle tend à prendre une vitesse supérieure à ceLLe du véhicule tracteur et à rattraper ce dernier. Le phénomène s'inverse au niveau des éléments de la transmission du dispositif de régulation, jusqu'au retour à une position de commande du réglage du débit de La pompe 3 dans laquelle le système redevient équilibré en débit et en pression. Pour éliminer les mouvements intempestifs dûs aux à-coups, dans certaines conditions d'utilisation, la commande du système de régulation est temporisée par L'action de L'amortisseur 27. - B) Aide au freinage. Inversement, Lorsque l'ensemble tracteur T-remorque li descend une pente, La remorque Il a naturellement tendance à rattraper Le véhicule tracteur T et à le pousser. La remorque exerce alors un effort de poussée sur L'articulation 9-13, ce qui fait basculer la barre oscillante 20 dans le sens contraire (sens des aiguilles d'une montre selon La figure 2) et entrain un mouvement inverse du Levier 25 de commande du dispositif de réglage du débit de la pompe 3, dont l'actionnement entraine une inversion du débit de ladite pompe qui, par l'intermédiaire de la branche 31 du circuit hydraulique, inverse le débit au moteur ou aux moteurs, ce qui occasionne dans un premier temps, un freinage brutal de La remorque, de sorte que la distance entre le tracteur et Ladite remorque aura tendance à se rallonger du fait de ce freinage, ce qui, dans un deuxième temps, ramènera Le débit de La pompe jusqu'au point "0", puis, dans un troisième temps, adaptera ce débit à la vitesse du véhicule tracteur, dans la position d'équilibre de la pompe. - C) Fonctionneient manuel Lorsque Le véhicuLe tracteur nia pas suffisamment d'adhérence au soL (par exemple en cas d'embourbement, on peut intervenir manuellement, au moyen du Levier de commande manueLLe 30 permettant de commander le vérin 27 et par conséquent, Le dispositif de régLage de La pompe 13, par l'intermédiaire de La transmission 20-23-25 à LaqueLLe est reLié Ledit vérin, de façon à rendre La remorque motrice (en marche avant ou en marche arrière), indépendamment du véhicule tracteur, ce qui permet de passer Les obstacles. Comme indiqué précédemment, Les pompes de servitudes 6 pour Llentrainement des moteurs hydrauliques équipant l'ensemble de travail il et assurant Les mouvements des outils ou organes actifs 12 dudit ensemble, sont également instaLLées sur Le bâti intermédiaire 2. Llentraînement de ces pompes 6 et de la pompe à débit variable 3 est réalisé par l'intermédiaire d'un multiplicateur 38 connu en soi et comportant L'arbre d'entraînement général doté de La tête d'accouplement 16. La remorque 11 peut être constituée par l'ensemble de travail proprement dit d'une machine agricole destinée à des travaux divers et, de manière pLus particulièrement avantageuse, par l'ensemble de récolte d'une machine à vendanger. Toutefois, La remorque pourrait aussi être d'un type destiné au transport de matériaux et produits divers et agencé dans ce but. REVENDICATIONS 1. - Machine agricole du genre comportant un ensembLe de travail (11) destiné à être attelé à l'arrière d'un véhicule tracteur (T) et supporté par au moins deux roues (18a, 18b) dont l'une au moins est motrice et entraînée par un moteur hydraulique à double sens de rotation (19a, 19b), caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif intermédiaire d'attelage et de motorisation constitué d'un bati (2), indépendant du châssis (33) dudit ensemble de travail (11) et comportant, d'une part, à L'avant, des moyens d'attache (7a, 7b, 8) permettant de Le monter fixement à l'arrière d'un véhicule tracteur (T) teL qu'un tracteur agricole, par exemple par L'intermédiaire d'une fixation à trois points connue en soi, et, d'autre part, à l'arrière, un organe d'attelage (9) permettant de le relier au timon (10) de L'ensemble de travail ou remorque attelée (11), ledit bâti (2) étant équipé d'une pompe hydraulique à débit variable (3) destinée à assurer La motricité et/ou Le freinage de la ou des roues motrices (18a, 18b) de L'ensemble de travail ou remorque attelée (11), et d'un dispositif (20, 23, 25) de régulation automatique du débit hydraulique de ladite pompe (3). 2. - Machine selon La revendication 1, caractérisée en ce que le bâti intermédiaire (2) est équipé d'une barre oscillante (20) munie de L'organe d'attelage (9) permettant de le relier au timon (10) de L'ensemble de travail remorqué (11), ladite barre oscillante (20) qui constitue un élément du dispositif de régulation du débit hydraulique de La pompe (3) étant reliee à La commande de celle-ci par L'intermédiaire d'un système de transmission (23, 25). 3. - Machine suivant La revendication 2, caractérisée en ce que la barre oscillante (20) est disposée horizontalement, de préférence à La partie inférieure du bâti intermédiaire (2). 4. - Machine selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif à commande manuelle permettant de commander le basculement de la barre oscillante (20) et le dispositif (20, 23, 25) de régulation du débit hydraulique de la pompe hydraulique à débit variable. 5. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que Le dispositif de transmission reliant la barre oscillante (20) à L'arbre de commande (26) du système de réglage du débit de La pompe hydraulique à débit variable (3) comprend une bielle (23) reliée à un levier pivotant (25) accouplé audit arbre de commande (26). 6. - Machine selon L'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce qu'un amortisseur (27) est fixé, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées et au moyen d'articulations (28, 29), d'une part, sur La barre basculante (20), et, d'autre part, sur un élément fixe (2c) du bâti intermédiaire (2). 7. - Machine suivant les revendications 4 et 6, caractérisée en ce que L'amortisseur (27) est constitué par un vérin à double effet et à double tige, constituant un organe constitutif du dispositif de commande manuelle du basculement de La barre oscillante (20). 8. - Machine selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que la bielle (23) du dispositif de transmission (20, 23, 25), a une longueur réglable. 9. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que la bielle (23) du dispositif de transmission (20, 23, 25) comprend un bloc élastique (23c), de préférence disposé dans sa partie médiane. 10. - Machine selon L'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que L'organe d'attelage (9) équipant la barre oscillante (20) du bâti intermédiaire (2), est montée avec une position réglable Le long de ladite barre oscillante. 11. - Machine selon L'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que La ou les pompes (6) d'entra1nement des moteurs hydrauliques assurant le fonctionnement des outils ou organes actifs (12) de L'ensemble de travail attelé (11), sont égaLement installées sur le bâti intermédiaire (2), L'entranement de ces pompes (6) et de la pompe à débit variable (3) étant réalisé par l'intermédiaire d'un multiplicateur (38) connu en soi et équipé de L'arbre général d'entratnement muni de la tête d'accouplement (16) à la prise de force du tracteur (T).