Brevet FR2739188A3 — publié le 19970328

FR 2739188 A3 19970328 FR 9611447 A 19960919 La présente invention concerne une règle circulaire permettant de déterminer les conditions optimales de travail d'un véhicule agricole, en particulier d'un tracteur. D'une manière plus précise, l'invention concerne une règle circulaire pour un véhicule agricole comprenant une ou plusieurs prises de force et une boîte de vitesses comportant un niveau de réduction ou démultiplication primaire et un ni- veau de réduction ou démultiplication secondaire en série l'un avec l'autre et comportant chacun plusieurs rapports d'engre- nage ou rapports de démultiplication ("ci-après "rapports") pouvant être choisis par l'opérateur. Le niveau de réduction primaire peut par exemple com- porter 3 rapports (lent, normal et rapide) et il peut être du type qu'il est convenu d'appeler type à passage automatique qui permet un passage d'un rapport de réduction primaire à un autre sans qu'il soit nécessaire d'actionner l'embrayage. Le niveau de réduction secondaire comporte par exemple 5 rapports, de sorte que le conducteur a la possibilité de choisir le rapport idéal parmi un total de 15 rapports. Par ailleurs, les véhicu- les agricoles modernes comportent plusieurs prises de force et l'opérateur a la possibilité de choisir la prise de force la plus appropriée en fonction de l'instrument utilisé. En outre, l'opérateur a pour tâche de définir la vitesse de déplacement du véhicule, ainsi que la vitesse de rotation du moteur et de la prise de force ou des prises de force. Le grand nombre de variables impliqué rend complexe le choix des paramètres de marche qui définissent les conditions optimales de travail du véhicule. La présente invention a pour but de fournir un disposi- tif simple et efficace qui aide l'opérateur dans le choix des paramètres de marche du véhicule. Conformément à la présente invention, ce but est atteint au moyen d'une règle circulaire permettant de déterminer les condi- tions optimales de déplacement d'un véhicule agricole comprenant au moins une prise de force pour ie fonctionnement d'un appareillage auxi- liaire et comprenant une boîte de vitesses présentant un niveau de réduction primaire et un niveau de réduction se- condaire en série l'un avec l'autre, chaque niveau de ré- duction comportant plusieurs rapports d'engrenage pou- vant être choisis par le conducteur, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un disque fixe comportant une échelle gra- duée indiquant des valeurs de la vitesse de déplacement du vé- hicule et une série de secteurs annulaires concentriques dont le nombre est égal au nombre de rapports du niveau de réduction primaire - des symboles qui indiquent les rap- ports du niveau de réduction secondaire étant imprimés sur chacun des secteurs annulaires, - un premier disque rotatif comportant une série de fenêtres dont chacune est agencée de façon à correspondre à l'un des secteurs annulaires du disque fixe une série de flèches de positionnement qui concernent des rapports respectifs du niveau de ré- duction primaire étant appliquées sur le premier disque rotatif, - un second disque rotatif comportant une flèche, qui est destinée à être positionnée de façon à correspon- dre à l'une des flèches de positionnement du pre- mier disque rotatif et, imprimée sur le second disque une échelle graduée indiquant des valeurs de la vi- tesse de rotation du moteur et un certain nombre d'échelles graduées égal au nombre des prises de force, indiquant des valeurs des vitesses de rotation des prises de force respectives, et - un curseur rotatif comportant une flèche pour indiquer simultanément la vitesse de déplacement du véhi- cule, la vitesse de rotation du moteur et la vitesse de rotation d'une ou plusieurs prises de force correspondant à certains rapports des niveaux de réduction primaire et secon- daire. D'autres particularités et avantages de la présente in- vention apparaîtront au cours de la description détaillée sui- vante,qui n'est fournie qu'à titre d'exemple non limitatif, illustrée par les dessins annexés dont: la figure 1 est un schéma d'un tracteur agricole com- portant une boîte de vitesses présentant deux niveaux de réduc- tion, 250 la figure 2 est une vue de face de la règle circulaire conforme à la présente invention, la figure 3 est une vue éclatée de la règle de la fi- gure 2 et les figures 4-7 sont des vues de face des éléments constitutifs de la règle conforme à l'invention. Si on se reporte d'abord à la figure 1, un tracteur agricole, désigné schématiquement par 10, comporte un moteur thermique 12 et une boîte de vitesses 14. Cette boîte de vites- ses 14 comporte un niveau de réduction primaire 16 et un niveau de réduction secondaire 18 reliés en série l'un avec l'autre. Le niveau de réduction primaire 16 est par exemple du type à passage automatique et comprend trois rapports appelés lent, normal et rapide. Le passage de l'un de ces rapports à l'autre s'obtient sans actionnement de l'embrayage. Le niveau de réduc- tion secondaire 18 présente par exemple cinq rapports qui sont combinés aux trois rapports du niveau de réduction primaire 16. Au total, quinze rapports de réduction sont disponibles et on les distingue habituellement par le numéro du rapport du niveau de réduction secondaire 18 suivi de l'indication du rapport du niveau de réduction primaire 16, par exemple premier lent, troisième normal, second rapide, etc.. Le tracteur 10 comprend aussi une ou plusieurs prises de force servant à entraîner un appareillage auxiliaire, tel que par exemple des barres de coupe, des épandeurs-faneurs com- binés, des faucheuses, etc.. Dans le mode de réalisation re- présenté aux dessins, le tracteur 10 comprend une prise de force avant désignée par PTO ANT et quatre prises de force ar- rière désignées par PT01000, PT0100lE, PT0540 et PT0540E. Cha- que prise de force possède une vitesse de rotation présentant un rapport constant vis-à-vis du rapport de rotation du moteur 12. 2C Si on se reporte à la figure 3, une règle circulaire permettant de déterminer les paramètres de marche d'un véhicule agricole, tel que par exemple un tracteur du type décrit ci- dessus, est désignée par 20. La règle 20 comprend un disque fixe 22, un premier dis- que rotatif 24, un second disque rotatif 26 et un curseur 28. Les éléments formant la règle 20 sont agencés de façon à pou- voir tourner d'une manière indépendante l'un de l'autre autour d'un axe 23 constitué par un rivet. Ainsi qu'on peut le voir plus en détail à la figure 4, le disque fixe 22 est formé d'une feuille opaque comportant une zone périphérique extérieure sur laquelle est appliquée une échelle graduée 30 comportant des indications de la vitesse de déplacement du véhicule en kilomètres/heure. L'échelle 30 four- nit des vitesses comprises entre 0, 9 et 17 km/h, étant donné que des vitesses situées à l'extérieur de ce domaine sont ex- ceptionnelles dans des conditions de marche sur un terrain agricole. En un emplacement situé radialement vers l'intérieur 1G vis-à-vis de l'échelle graduée 30, le disque 22 comporte trois secteurs circulaires, désignés par 32, 34 et 36, qui sont espa- cés du centre 38 du disque fixe 22 de distances désignées par Rl, R2 et R3. Les secteurs concentriques 32, 34 et 36 corres- pondent aux rapports du niveau de réduction primaire 16 du vé- hicule. Plus particulièrement, le secteur extérieur 32 corres- pond au rapport lent, le secteur intermédiaire 34 correspond au rapport normal et le sélecteur intérieur 36 correspond au rap- port rapide. Des symboles indiquant les rapports du niveau de réduction secondaire 18 sont imprimés sur chaque secteur 32, 2C 34, 36. Pour le rapport rapide correspondant au secteur 36, seuls les rapports 1 et 2 ont été indiqués, étant donné que les rapports suivants correspondent à des vitesses qui sont situées en dehors du domaine couvert par l'échelle graduée 30. Si on se reporte ci-après à la figure 5, le premier disque rotatif 24 est constitué d'une feuille opaque dans laquelle sont formées trois fenêtres transparentes espacées suivant la direction radiale, désignées par 40, 42 et 44. Les fenêtres 40, 42, 44 sont espacées du centre du disque rotatif 24 de distances Rl, R2 et R3, de façon à être situées aux mêmes distances radiales vis-à-vis du centre que les secteurs respec- tifs 32, 34, 36. Trois indicateurs de positionnement, correspondant aux rapports lent, normal et rapide du niveau de réduction primaire 16, sont représentés sur le bord du premier disque rotatif 24. Le rapport lent est indiqué par des flèches de positionnement 46, le rapport normal par des flèches 48 et le rapport rapide par des flèches 50. Le diamètre du premier disque rotatif 24 est plus petit que celui du disque fixe 22 d'une valeur telle que l'échelle graduée 30 indiquant les vitesses n'est pas cou- verte par le disque 24. Pour faciliter la rotation du disque rotatif 24, il est prévu une patte 52 venue de matière qui fait saillie à l'extérieur vis-à-vis du disque fixe 22. Si on se reporte ci-après à la figure 6, le second dis- que rotatif 26 est constitué d'une feuille transparente compor- tant un secteur opaque 54 sur lequel diverses échelles graduées sont imprimées. L'échelle désignée par 56 indique la vitesse de rotation du moteur en tours/minute. Dans le mode de réalisation représenté, l'échelle 56 comporte des valeurs comprises entre 1400 et 2500 tours/minute, ce qui correspond respectivement aux conditions de couple maximal et de puissance maximale du mo- teur. Les échelles 62, 64, 66, 68 et 70 indiquent les vitesses de rotation en tours/minute des prises de force du tracteur dé- 2û signées respectivement par PTO ANT, PTO1000, PTO1000E, PT0540 et PT0540E. Deux flèches 72, qui sont destinées à être positionnées de façon à correspondre aux flèches 46, 48 ou 50 du premier disque rotatif 24, sont aussi appliquées sur le disque 26. Le second disque rotatif 26 comporte aussi une patte 74 venue de matière qui fait saillie à l'extérieur vis-àvis du disque fixe 22. La figure 7 représente une vue de face du curseur 28 qui est constitué d'une feuille de matière transparente sur laquelle est imprimée une flèche 76 qui remplit sa fonction si- multanément sur l'échelle 30 du disque fixe 22 et sur l'échelle appliquée sur le secteur opaque 54 du second disque rotatif 26. Le curseur 28 comporte aussi une patte 78 venue de matière qui fait saillie à l'extérieur vis-à-vis du disque fixe 22. Le fonctionnement de la règle conforme à l'invention est décrit ci-après en regard du mode de réalisation de la fi- gure 2. La règle décrite ci-dessus peut être utilisée pour ré- soudre des problèmes pratiques, tels que par exemple le choix du rapport à engager et le type le plus convenable de prise de force. On suppose par exemple qu'un instrument (tel qu'un épan- deur-faneur combiné) qui absorbe peu de puissance et exige une i vitesse de rotation relativement faible de la prise de force avec une vitesse du moteur d'environ 1600 tours/minute et une vitesse de déplacement d'environ 7 km/h doit être monté sur le tracteur. Le problème consiste à définir le rapport à engager et le type de prise de force. Pour résoudre ce problème, on place la flèche 78 du curseur 28 sur 7 km/h sur l'échelle 30 du disque fixe 22. On fait tourner le second disque rotatif 26 de façon à amener la flèche 78 située à l'extrémité opposée du curseur 28 sur 1600 tours/minute sur l'échelle 56 indiquant la vitesse de rotation du moteur. À ce moment là, on fait tourner le premier disque rota- tif 24 et on l'arrête lorsqu'un rapport apparaît complètement dans l'une des fenêtres et que les deux flèches de l'un des secteurs lent, moyen ou rapide coïncident ou coïncident presque avec les flèches de positionnement 72 du second disque rotatif 8 2739188 26. On procède alors à de petites corrections pour que - le rapport étant parfaitement centré - les flèches 72 soient par- faitement alignées avec les flèches correspondantes 46, 48 ou 50. La figure 2 représente la configuration de la règle une fois cette opération achevée. La vitesse de la prise de force représentée au voisi- nage de la flèche 78 indique que la prise de force convenable dans ce cas est PTO540E (celle présentant la vitesse de rota- tion la plus faible). Dans ce cas, les données suivantes sont fournies: vitesse d'avancement: 7 km/h - vitesse de PTO540E: 490 tours/minute vitesse du moteur: 1580 tours/minute - rapport à utiliser pour le premier niveau de réduction: ra- pide - rapport à utiliser pour le second niveau de réduction: pre- mier. Les données qui suivent sont des données supplémentai- res qu'il est possible de déterminer. Avec le rapport premier rapide, en faisant varier la 2C vitesse de rotation du moteur 12 de la situation à couple maxi- mal à la situation à puissance maximale (de 1400 à 2500 tours/minute), il est possible de faire varier la vitesse de déplacement du tracteur de 6,3 à 11,2 km/h. Sans faire varier le rapport du niveau de réduction secondaire 18 et en agissant uniquement sur le niveau de réduction primaire 16 (donc sans actionner l'embrayage), il est possible de faire varier la vi- tesse de déplacement de 4,3 à 11,2 km/h. En faisant varier l'un quelconque des paramètres de marche (vitesse de déplacement, vitesse du moteur ou rapport), il est possible de vérifier d'une manière rapide et aisée les variations de tous les autres paramètres. REVENDICATIONS 1. Règle circulaire permettant de déterminer les condi- tions optimales de déplacement d'un véhicule agricole compre- nant au moins une prise de force (PTO ANT, PTO1000, PTO1000E, PT0540, PTO540E) pour le fonctionnement d'un appareillage auxi- liaire et comprenant une boîte de vitesses (14) présentant un niveau de réduction primaire (16) et un niveau de réduction se- condaire (18) en série l'un avec l'autre, chaque niveau de ré- duction (16, 18) comportant plusieurs rapports d'engrenage pou- vant être choisis par le conducteur, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un disque fixe (22) comportant une échelle graduée (30) indiquant des valeurs de la vitesse de déplacement du vé- hicule et une série de secteurs annulaires concentriques (32, 34, 36) dont le nombre est égal au nombre de rapports du niveau de réduction primaire (16), des symboles qui indiquent les rap- ports du niveau de réduction secondaire (18) étant imprimés sur chacun des secteurs annulaires (32, 34, 36), - un premier disque rotatif (24) comportant une série de fenêtres (40, 42, 44) dont chacune est agencée de façon à correspondre à l'un des secteurs annulaires (32, 34, 36) du disque fixe (22), une série de flèches de positionnement (46, 48, 50) qui concernent des rapports respectifs du niveau de ré- duction primaire (16) étant appliquées sur le premier disque rotatif (24), - un second disque rotatif (26) comportant une flèche (72), qui est destinée à être positionnée de façon à correspon- dre à l'une des flèches de positionnement (46, 48, 50) du pre- mier disque rotatif (24) et, imprimée sur le second disque (26), une échelle graduée (56) indiquant des valeurs de la vi- tesse de rotation du moteur (12) et un certain nombre d'échel- les graduées (62, 64, 66, 68, 70) égal au nombre des prises de force, indiquant des valeurs des vitesses de rotation des pri- ses de force respectives (PTO ANT, PTO1000, PT01000E, PT0540, PTO540E) et - un curseur rotatif (28) comportant une flèche (76) pour indiquer simultanément la vitesse de déplacement du véhi- cule, la vitesse de rotation du moteur (12) et la vitesse de rotation d'une ou plusieurs prises de force correspondant à certains rapports des niveaux de réduction primaire et secon- daire (16, 18). 2. Règle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le curseur (28) et les premier et second disques rotatifs (24, 26) comportent des pattes respectives d'utilisation (78, 52, 74) venues de matière qui font saillie au-delà du contour du disque fixe (22). 3. Règle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier disque rotatif (24) est opaque dans la zone cor- respondant aux secteurs annulaires (32, 34, 36) du disque fixe (22) et en ce que lesdites fenêtres (40, 42, 44) du premier disque (30) sont transparentes. 4. Règle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second disque rotatif (26) comporte un secteur circu- laire opaque (54) sur lequel sont imprimées les échelles gra- duées (56, 62, 64, 66, 68, 70) indiquant les vitesses de rota- tion du moteur (12) et de la prise de force ou des prises de force, tandis que le reste du disque est transparent.