Brevet FR2730694A1 — publié le 19960823

Perfectionnements aPPortEs aux tracteurs enambeurs. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux tracteursenjambeurs comportant des moyens de roulement avant et des moyens de roulement arrière réunis par un châssis surélevé qui supporte un poste de conduite et des moyens de montage d'un matériel de travail. Les tracteurs enjambeurs connaissent actuellement un large domaine d'utilisation, non seulement pour la culture de la vigne qui est un de leur domaine d'emploi privilégié, mais aussi pour d'autres types de cultures, telles que des plantes hautes (maïs par exemple) ou des arbustes, plantés en lignes parallèles. On connaît de nombreux types de tracteurs enjambeurs. Certains sont des engins de petit empattement qui ne peuvent chevaucher qu'un seul rang de plantation, tandis que d'autres sont trop bas et ne sont donc adaptés que pour des plantations peu élevées en risquant de devenir inappropriés lorsque les plantations croissent. Certains de ces engins sont spécialisés à des tâches spécifiques et leur défaut de polyvalence restreint leur domaine d'utilisation. Enfin, la fixation des éléments de travail, et en particulier des outils, à l'arrière de l'engin comme sur un tracteur conventionnel rend malaisée la surveillance desdits éléments de travail à partir du poste de conduite haut placé. De toute façon le montage et le démontage des éléments de travail sur l'engin s'effectuent de façon manuelle : les opérations sont donc longues et pénibles. D'après le document FR-A-2 218 759, on connaît un agencement de tracteur enjambeur qui remédie à certains des inconvénients précités : ce tracteur connu présente une hauteur réglable et une voie réglable qui lui confèrent un très large domaine d'emploi ; ses trois roues dont une roue avant directrice, susceptible d'être motorisée, lui donnent une très grande manoeuvrabilité, et notamment une très bonne aptitude pour effectuer un demi-tour en bout de champ. Toutefois, ce document ne propose aucune solution pour certains autres inconvénients précités, en particulier pour ce qui est du montage de l'outillage. L'invention a donc précisément pour objet de perfectionner le type de tracteur enjambeur mentionné au préambule pour ce qui est plus particulièrement relatif à l'outillage, et notamment simplification et automatisation du montage et du démontage des outils ou éléments de travail, meilleure vision sur l'outil en cours de travail depuis le poste de conduite, polyvalence des moyens de montage qui peuvent recevoir n'importe quel outil ou élément de travail, de manière que le tracteur enjambeur ainsi perfectionné, en association avec les dispositions déjà décrites dans le document FR 2 218 759, soit réellement et totalement polyvalent et d'un emploi plus souple et plus aisé que les tracteurs enjambeurs actuellement connus. A ces fins, un tracteur enjambeur tel que mentionné au préambule se caractérise essentiellement, étant agencé conformément à l'invention, en ce que - les moyens de montage d'un matériel de travail sont situés sous le châssis surélevé entre les susdits moyens de roulement avant et arrière, - le poste de conduite est situé sur la partie arrière du châssis surélevé, et - au moins la partie du châssis surélevé située en avant du poste de conduite est constitué sous forme ajourée de manière qu'en cours d'utilisation le conducteur ait une vue sur au moins une partie du matériel de travail situé sous le châssis et entre les moyens de roulement. De façon préférée, au moins la partie du châssis située en avant du poste de conduite comporte deux longerons latéraux laissant dégagée une zone centrale. Pour obtenir une fixation stable du matériel de travail et faciliter le montage et le démontage de façon automatique, il est intéressant de faire en sorte que les moyens de montage d'un matériel de travail comprennent quatre bras de préhension, respectivement deux bras antérieurs et deux bras postérieurs, accouplés entre eux et fixés à rotation sous le châssis par une de leur extrémité, tandis que leur autre extrémité libre comporte des moyens d'accrochage du matériel de travail, des moyens d'entraînement étant associés fonctionnellement auxdits bras pour déplacer ceux-ci en synchronisme entre deux positions, à savoir - une position abaissée ou position d'accrochage pour laquelle les bras s'étendent à partir du châssis en étant fortement inclinés par rapport à celui-ci, position dans laquelle il est possible d'amener en coopération les moyens d'accrochage de l'extrémité de chaque bras avec des moyens complémentaires correspondants du matériel de travail, et - une position relevée ou position de travail pour laquelle les bras sont relevés au-dessus de ladite position abaissée pour supporter un matériel de travail accroché et bloqué sur les extrémités des bras. Avantageusement, les bras sont deux à deux montés sur un axe de pivotement commun supporté par le châssis. Pour parfaire la synchronisation de déplacement des bras tout en réduisant le nombre des moyens d'entraînement, on peut prévoir que les deux bras antérieur et postérieur situés d' un même côté sont accouplés par au moins une bielle; dans ce cas, un seul bras, ou bien un seul bras de chaque côté peut être motorisé. Dans un mode de réalisation préféré, on peut mettre en oeuvre en combinaison les dispositions suivantes - la cabine de conduite s'étend au-dessus d'approximative ment la moitié postérieure du châssis, - la zone centrale dégagée entre les longerons s'étend sur approximativement la moitié antérieure du châssis, - les bras antérieurs sont situés au droit de ladite zone centrale dégagée et les bras postérieurs sont situés approximativement sous la cabine de conduite, et - le champ de vision du conducteur, à travers la susdite zone dégagée, sur le matériel de travail en cours d'utili sation englobe la paire de bras antérieurs. Encore de façon préférée, on prévoit que chaque bras comporte, au voisinage de son extrémité libre, une encoche apte à recevoir une broche ou analogue prévue sur le matériel de travail et au fond de chaque encoche est disposé un détecteur de présence de la broche qui est agencé pour fournir un signal autorisant la commande des moyens de relevage des bras vers la susdite position haute. Grâce à cet agencement des bras, la dépose du matériel de travail s'effectue simplement et rapidement, sans intervention manuelle, en abaissant les bras jusqu'à ce que le matériel de travail repose sur le sol ou sur un support sous le tracteur ; dans cette position, les encoches s'étendent sensiblement hoizontalement. I1 suffit alors de faire avancer le tracteur pour que les encoches soient dégagées des broches respectives du matériel de travail. Le montage du matériel s'effectue de façon aussi simple et aussi rapide, sans intervention manuelle : le tracteur est amené en marche arrière, les bras étant abaissés, jusqu'au dessus du matériel de manière que les encoches sensiblement horizontales soient situées en regard des broches correspondantes. En relevant un peu les bras, soit les encoches viennent coiffer directement les broches, soit le bord des bras vient au contact des broches et les broches glissent sur le bord des bras inclinés jusqu'à tomber dans les encoches respectives. Lorsque chaque broche est correctement engagée à fond d'encoche, le détecteur de présence délivre un signal autorisant la commande de moyens de verrouillage des broches dans les encoches respectives des bras et la commande des moyens d'actionnement pour achever le relèvement des bras. Si une broche n'est pas engagés à fond d'encoche, le détecteur de présence ne fournit pas le signal d'autorisation précité et il n'est pas possible de la verrouiller et d'achever le relevage des bras: le conducteur doit recommencer sa manoeuvre. Toujours de façon préférée, on prévoit la mise en oeuvre de moyens de réglage et/ou d'asservissement de la position de travail des bras qui sont aptes à régler les bras dans une position souhaitée, notamment pour positionner le matériel de travail, par exemple l'outil, à une hauteur appropriée par rapport au niveau du sol, et/ou pour maintenir les bras dans une position prédéterminée par exemple par rapport au sol et compenser ainsi des mouvements desdits bras et du matériel qui y est supporté. A cet effet, on fait comprendre auxdits moyens de réglage et/ou d'asservissement des moyens de détection de la position instantanée des bras qui incluent un disque collecteur d'informations incrémentales de position angulaire des bras montés de façon fixe coaxialement à un des arbres de support des bras, en regard de l'un des bras.Les informations de position recueillies grâce à ce disque sont ensuite traitées pour commander de façon appropriée les susdits moyens d'entraînement des bras afin d'imprimer à ceux-ci le déplacement requis. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un tracteur enjambeur agencé conformément à l'invention, et - la figure 2 est une vue schématique, en perspective, montrant les moyens de montage prévus sur le tracteur de la figure 1. Le tracteur-enjambeur représenté à la figure 1 comprend essentiellement un châssis surélevé 1, des moyens de roulement avant 2 et des moyens de roulement arrière 3, un poste de conduite 4 situé sur le châssis et des moyens 5 de montage d'un matériel de travail, tel qu'un outil, situé sous le châssis. Le train de roulement arrière 3 comprend deux bras transversaux 6 qui s'étendent latéralement à partir du châssis surélevé 1. Ces bras peuvent avantageusement être télescopiques comme représenté et ils supportent respectivement deux jambes 7, elles-mêmes avantageusement télescopiques, aux extrémités inférieures desquelles sont supportées respectivement deux roues motrices 8. Le train de roulement avant 2 comprend une jambe 9 pivotante, avantageusement télescopique, qui supporte une roue 10 qui ainsi est directrice. I1 est possible de faire en sorte que la roue avant 10 soit motorisée soit en permanence, soit à certains moments, par exemple pour faire virer l'engin suivant une trajectoire à très faible rayon, voire quasiment sur lui-même. Des détails sur un tel agencement de tracteurenjambeur peuvent être trouvés dans le document FR-2 218 719 déjà cité. Comme représenté à la figure 1, le châssis surélevé 1 comporte essentiellement deux fortes poutres longitudinales ou longerons 11, parallèles l'un à l'autre. Les longerons 11 sont entretoisés, d'une part, à l'avant par un bloc avant 12 supportant la jambe 9 du train de roulement avant 2 et, d'autre part, à l'arrière par un bloc arrière qui comprend les moyens de support télescopique des bras transversaux 6 précité ainsi que le poste de conduite 4 et le moteur 13 du véhicule disposés côte à côte. Comme visible sur la figure 1, le bloc arrière a une étendue longitudinale qui représente très approximativement la moitié ou légèrement moins de la moitié postérieure de la longueur du châssis surélevé 1. L'espace 14 délimité par les deux longerons 11 entre le bloc arrière et le bloc avant 12 (lequel n'a qu'une faible étendue longitudinale) reste libre de sorte que le conducteur installé dans le poste de conduite 4 possède un temps de vision vers le bas, à travers cet espace libre 14. L'espace libre 14 a ainsi une étendue longitudinale correspondant très approximativement à environ la moitié antérieure de la longueur du châssis (abstraction faite du bloc avant 12). Sous le châssis 1 sont fixés des moyens de montage 5 pour un matériel de travail (non représenté). Comme représenté sur la figure 2, les moyens de montage 5 comprennent quatre bras 15 (de l'ensemble des moyens de montage, seuls deux bras 15 sont visibles sur la figure 1) qui sont montés à pivotement sur des axes 16, savoir deux bras avant 15AV supportés par un axe avant 16AV et deux bras arrière 15AR supportés par un axe arrière 16AR. Les axes 16 sont eux mêmes supportés par les longerons 11, transversalement à ceux-ci. Deux bielles rigides 17 accouplent respectivement les deux bras 15AV et 15AR situés d'un même côté.Des moyens d'entraînement sont accouplés à un bras 15 ou à deux bras 15, selon le mode de réalisation retenu : sur la fig. 2, deux vérins hydrauliques 18 sont accouplés respectivement aux deux bras 15AV et entraînent donc chacun un bras 15AV et, par l'intermédiaire de la bielle 17 correspondante, un bras 15AR situés d'un même côté. Pour être assuré d'un déplacement rigoureusement synchrone des quatre bras et pour maintenir ceux-ci mutuellement parallèles au cours de leur mouvement indépendamment de la commande hydraulique procurée par les deux vérins 18, on peut accoupler mécaniquement les deux bras 15AV l'un à l'autre et les deux bras 15AR l'un à l'autre en les solidarisant en rotation à leurs axes 16AV et 16AR respectifs. Chaque bras 15 est pourvu, au voisinage de son extrémité libre, d'une encoche 19 s'étendant approximativement transversalement au bras et destinée à recevoir une broche, un axe ou tout autre organe analogue (schématisé en traits mixtes en 10 à la figure 2 pour une des broches arrière 15AR) prévue sur un matériel de travil amovible tel qu'un outil. Un doigt effaçable ou verrou 22 ferme l'encoche et empêche la sortie indésirée de la broche. Un tel système de fixation est normalisé. Au fond de chaque encoche 19 est prévu un détecteur de présence 21 relié à un système de sécurité dont question plus loin. Les axes 16, les bielles 17 et les vérins 18 peuvent être incorporés dans les longerons 11 du châssis et dans les blocs avant et arrière précités et/ou être entourés par des capotages fixés aux précédents, à des fins de protection mécanique contre les chocs. On notera en outre que les moyens de montage sont agencés pour que les bras soient relevables par un mouvement de rotation en direction de l'arrière du véhicule. Comme visible sur la figure 1, les moyens de montage sont conformés de telle sorte que les deux bras 15AR soient situés vers l'arrière du véhicule, approximativement sous le poste de conduite 4, tandis que les deux bras 15AV sont situés sensiblement à l'avant de l'espace libre 14. L'utilisation du tracteur enjambeur qui vient d'être décrit est le suivant. En configuration de travail avec un matériel, ce matériel (qui n'est pas représenté à la figure 1) est suspendu par ses broches 20 ou analogues aux bras 15 qui sont en position relevée et verrouillée comme montré à la figure 1. Dans cette configuration, le poids propre du matériel suspendu sous le châssis entre les trains de roulement avant et arrière abaisse le centre de gravité u véhicule ainsi équipé et lui confère une plus grande stabilité sur un terrain irrégulier ou en pente. En outre, dans le cas où ce matériel est un outil et si cet outil vient à rencontrer un obstacle, on évite le risque de basculement vers l'arrière du véhicule, basculement qui constitue un des grands dangers des tracteurs traditionnels avec l'outil monté en porte-à-faux à l'arrière. Pour déposer le matériel de travail, on amène le véhicule au-dessus de l'emplacement de dépose et on abaisse les bras 15 dans une position proche de la verticale (voir sur la figure 2 la représentation en traits mixtes pour le bras arrière droit) pour laquelle les encoches 19 sont approximativement horizontales. Au cours de ce mouvement des bras, les verrous ont été ouverts et les encoches 19 ont été dégagées des broches 20 dès que le matériel a reposé sur le sol ou sur son support. On fait ensuite avancer le véhicule qui est alors libéré dudit matériel, les bras vides pouvant ensuite être relevés pour viter leur endommagement accidentel. A l'inverse, pour le montage d'un matériel sur le tracteur, on amène le véhicule, bras 15 abaissés, en marchearrière au-dessus du matériel qui repose sur le sol ou sur un support, les bras 15 étant alignés avec les broches respectives. On relève ensuite les bras de sorte que les broches s'emboîtent directement dans les encoches respectives, ou bien viennent au contact du bord postérieur des bras respectifs, puis glissent le long de ce bord pour tomber finalement dans l'encoche 19 correspondante. Si toutes les broches 20 sont convenablement engagées à fond des encoches 19, tous les détecteurs de présence 21 délivrent un signal de présence qui est interprété comme un positionnement correct des broches. Ces signaux sont ensuite traités pour que soit délivré un signal de fermeture des verrous 22 et d'autorisation de commande des verins pour la poursuite du relevage des bras vers leur position de travail. Si au moins une broche 20 est mal engagée dans l'encoche 19 correspondante ou n'y est pas engagée, le détecteur de présence 21 correspondant ne délivre pas de signal de présence. La commande des vérins pour la poursuite du relevage des bras est alors inhibée. Le conducteur doit rabaisser les bras 15 et recommencer sa manoeuvre. On conçoit dès lors le grand intérêt procuré par l'agencement conforme à l'invention qui permet le montage et le démontage d'un matériel de façon entièrement automatique, sans aucune intervention ou préparation manuelle, et de façon très rapide puisque l'une et l'autre manoeuvres n'exigent que quelques secondes. En outre, la conception ajourée du châssis en avant du poste de conduite et au-dessus d'au moins une partie du matériel de travail, y inclus les bras avant 15AV des moyens de montage, permet au conducteur de surveiller le travail et les manoeuvres de façon facile et directe, sans avoir à se retourner, en conservant dans son champ de vision la trajectoire de déplacement du véhicule. En particulier, les opérations de montage et de démontage du matériel se trouvent grandement simplifiées et rendues plus sûres, et notamment l'accostage du matériel en vue de son montage peut être effectué avec une grande précision qui évite les chocs brutaux pouvant entraîner un endommagement du matériel et/ou du tracteur. Pour compléter l'équipement des moyens de montage et assurer que le matériel de travail, quel qu'il soit, ainsi fixé aux bras 15 soit en situation appropriée pour effectuer sa fonction, on prévoit d'associer auxdits moyens de montage des moyens de réglage et/ou d'asservissement des bras dans leur position haute ou position de travail. A cette fin, on met en oeuvre des moyens de détection de position instantanée des bras incluant un disque 23 (fig. 2) collecteur d'informations incrémentales de position angulaire des bras. Ce disque 23 est monté de façon fixe (tige 26 portée par le châssis) coaxialement à l'un des arbres de support des bras, par exemple l'arbre avant 16 AV, en regard de l'un des bras correspondant 15 AV. Grâce à un couplage inductif entre un organe de repérage, tel qu'un électro-aimant 25, fixé sur ledit bras 15 AV et le disque 23 (constitué d'une multiplicité de secteurs correspondant respectivement à des incréments de position angulaire), le signal de sortie, qui est représentatif de la position angulaire du bras, est transmis (en 24) à des moyens de traitement (non représentés) qui délivrent un signal de commande approprié à destination des vérins 18 de façon que ceux-ci amènent (réglage) ou ramènent (asservissement) les bras à une position angulaire déterminée. A chaque configuration de travail et à chaque type de matériel utilisable peuvent être associées des informations tenues en mémoire en association avec les susdits moyens de traitement de signaux et fournissant les références nécessaires pour les réglages et/ou asservissements précités. On conçoit donc que le tracteur enjambeur conforme à l'invention ainsi équipé est adapté pour effectuer une multiplicité de travaux dans un grand nombre d'environnements divers et qu'il peut recevoir une multitude de matériels de travail et d'outils qui le rendent universel et parfaitement polyvalent. Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Tracteur enjambeur comportant des moyens de roulement avant (2) et des moyens de roulement arrière (3) réunis par un châssis surélevé (1) qui Supporte un poste de conduite (4) et des moyens de montage d'un matériel de travail (5), caractérisé en ce que - les moyens de montage d'un matériel de travail (5) sont situés sous le châssis surélevé (1) entre les susdits moyens de roulement avant (2) et arrière (3), - le poste de conduite (4) est situé sur la partie arrière du châssis surélevé (1), et - au moins la partie du châssis surélevé (1) située en avant du poste de conduite (4) est constitué sous forme ajourée (14) de manière qu'en cours d'utilisation le conducteur ait une vue sur au moins une partie du matériel de travail situé sous le châssis et entre les moyens de roulement (2, 3). 2. Tracteur enjambeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins la partie du châssis située en avant du poste de conduite comporte deux longerons latéraux (11) laissant dégagée une zone centrale (14). 3. Tracteur enjambeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de montage d'un matériel de travail (5) comprennent quatre bras de préhension (15), respectivement deux bras antérieurs (15AV) et deux bras postérieurs (15AR), accouplés entre eux et fixés à rotation sous le châssis (1) par une de leur extrémité, tandis que leur autre extrémité libre comporte des moyens (19) d'accrochage du matériel de travail, des moyens d'entraînement (18) étant associés fonctionnellement auxdits bras pour déplacer ceux-ci en synchronisme entre deux positions, à savoir - une position abaissée ou position d'accrochage pour laquelle les bras (15) s'étendent à partir du châssis en étant fortement inclinés par rapport à celui-ci, position dans laquelle il est possible d'amener en coopération les moyens d'accrochage (19) de l'extrémité de chaque bras (15) avec des moyens complémentaires correspondants (20) du matériel de travail, et - une position relevée ou position de travail pour laquelle les bras (15) sont relevés au-dessus de la susdite position abaissée pour supporter un matériel de travail accroché et bloqué sur les extrémités des bras. 4. Tracteur enjambeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bras (15) sont deux à deux montés sur un axe de pivotement commun (16) supporté par le châssis. 5. Tracteur enjambeur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les deux bras bras antérieur et postérieur situés d'un même côté sont accouplés par au moins une bielle (17). 6. Tracteur enjambeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les bras sont relevables en direction de l'arrière. 7. Tracteur enjambeur selon la revendication 2 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que - la cabine de conduite (4) s'étend au-dessus d'approximati vement la moitié postérieure du châssis (1), - la zone centrale (14) dégagée entre les longerons (11) s'étend sur approximativement la moitié antérieure du châssis (1), - les bras antérieurs (15AV) sont situés au droit de ladite zone centrale dégagée (14) et les bras postérieurs (15AR) sont situés approximativement sous la cabine de conduite (4), et - le champ de vision du conducteur sur le matériel de travail en cours d'utilisation englobe la paire de bras antérieurs (15AV). 8. Tracteur enjambeur selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que chaque bras (15) comporte, au voisinage de son extrémité libre, une encoche (19) apte à recevoir une broche ou analogue (20) prévue sur le matériel de travail et en ce qu'au fond de chaque encoche (19) est disposé un détecteur (21) de présence de la broche (20) qui est agencé pour fournir un signal autorisant la commande des moyens de relevage des bras vers la susdite position haute. 9. Tracteur enjambeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage et/ou d'asservissement de la position de travail des bras (15) qui comprennent des moyens de détection de la position angulaire instantanée des bras incluant un disque (23) collecteur d'informations incrémentales de position des bras monté de façon fixe en regard d'un bras (15 AV) et coaxialement à un arbre (16 AV) de support de bras.