Brevet FR2754132A1 — publié le 19980410

L'invention concerne un arbre de transmission articulé destiné à l'entraînement de machines agricoles ou à être utilisé dans des transmissions de machines agricoles. L'arbre de transmission comprend un premier tronçon d'arbre, qui comporte un premier joint universel à croisillon et un premier tube profilé raccordé à celui-ci. Il comprend également un second tronçon d'arbre, qui comporte un second joint universel à croisillon et un second tube profilé raccordé à celui-ci et présentant une section droite s'écartant d'une section droite circulaire. Par ailleurs, sont prévus des moyens destinés à l'accouplement des deux tronçons d'arbre, qui comportent un guidage de centrage associé au premier tube profilé et un tenon de centrage associé au second tube profilé. Ces moyens servent à l'orientation des deux tronçons d'arbre l'un par rapport à l'autre. Les deux tronçons d'arbre présentent un axe longitudinal commun, à l'état accouplé. Un tel arbre de transmission articulé comportant des moyens d'accouplement, est décrit dans le document DE 33 02 976 Cl. Les deux tubes profilés sont réalisés sous la forme de tubes à deux nervures, et sont adaptés l'un à l'autre quant à leur dimension, de manière telle que lorsqu'ils sont emmanchés l'un dans l'autre, ils transmettent un couple et autorisent par ailleurs des mouvements de déplacement, c'est à dire des variations de longueur entre les deux joints universels à croisillon. Pour pouvoir accoupler les deux tubes profilés l'un à l'autre, il est nécessaire de réaliser une orientation angulaire correcte du tube profilé intérieur par rapport au tube profilé extérieur. Pour faciliter cette orientation dans le cas d'un système d'entraînement ou de transmission, dans lequel la transmission du couple ne s'effectue que dans un seul sens de rotation, il est par ailleurs prévu, soit d'utiliser un dispositif à roue libre existant dans la transmission du tracteur, soit de disposer en plus une roue libre à l'extrémité de l'arbre de transmission articulé. Une telle configuration n'est toutefois pas adaptée à être prévue dans un arbre de transmission articulé, qui doit pouvoir être mis en oeuvre pour la transmission de couples dans les deux sens possibles. Le but de l'invention consiste à prévoir un arbre de transmission articulé, qui comporte des moyens d'accouplement adaptés à faciliter l'accouplement de deux tronçons d'arbre de transmission articulé, et, en outre, à simplifier le centrage, également dans le cas d'un arbre de transmission articulé conçu pour la transmission de couples dans les deux sens de rotation possibles. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante, caractérisée en ce que les moyens d'accouplement des deux tronçons d'arbre comprennent, par ailleurs, un accouplement à crabots avec une première et une seconde partie d'accouplement, en ce que le tenon de centrage est de section droite ronde et est adapté de manière ajustée à la section droite libre de l'alésage du premier tube profilé, et fait saillie au- delà du second tube profilé dans la direction de l'axe longitudinal, en ce que la première partie d'accouplement est placée à l'extrémité du premier tube profilé éloignée du premier joint universel à croisillon, et comporte des premiers crabots dirigés dans la direction s'éloignant de ce premier tube profilé, et en ce que la seconde partie d'accouplement est montée de manière fixe en rotation sur le second tube profilé et de manière mobile le long de l'axe longitudinal en direction du second joint universel à croisillon, à l'encontre d'une force de ressort, cette seconde partie d'accouplement comportant des seconds crabots, qui sont orientés dans la direction des premiers crabots de la première partie d'accouplement. L'avantage d'une telle configuration réside dans le fait que les deux tronçons d'arbre sont tout d'abord orientés l'un par rapport à l'autre de manière à se trouver centrés sur l'axe longitudinal commun, l'accouplement pour la transmission du couple s'effectuant seulement ensuite. Les deux tronçons d'arbre avec les parties d'accouplement qui leurs sont associées, peuvent, lorsque le tenon de centrage se trouve déjà dans l'alésage du premier tube profilé et s'y engage suffisamment pour que la seconde partie d'accouplement ait été déplacée à l'encontre de la force du ressort, être tournés l'un par rapport à l'autre, par actionnement de l'entraînement, jusqu'à atteindre une position des crabots des parties d'accouplement, permettant un enclenchement, c'est à dire que les crabots considérés se trouvent en face des intervalles entre crabots correspondants. Dans cet état, la seconde partie d'accouplement est alors déplacée par le ressort, en direction de la première partie d'accouplement, jusqu'à l'enclenchement. Cela facilite la phase d'accouplement, parce que l'insertion du tenon de centrage de section droite ronde, pour aligner les deux axes longitudinaux de deux tronçons d'arbre, est plus simple que s'il était nécessaire de réaliser en plus simultanément, un centrage dans la direction périphérique. En vue d'améliorer le guidage de la seconde partie d'accouplement, la seconde partie d'accouplement est guidée de manière fixe en rotation et coulissante sur le second tube profilé, au moyen d'une douille de déplacement qui est adaptée de manière ajustée au second tube profilé. Le couple à transmettre par les deux parties d'accouplement est transféré de manière plus favorable au second tube profilé, par l'intermédiaire de la douille de déplacement. Comme pour les joints universels à croisillon, le couple varie sur un tour de rotation, ce qui est toutefois compensé par la position de montage de l'arbre de transmission articulé, il est nécessaire pour conserver cette compensation, de garantir que les deux tronçons d'arbre soient accouplés dans une position angulaire déterminée, l'un par rapport à l'autre. Pour cette raison, les crabots des deux parties d'accouplement n'autorisent une venue en prise réciproque que dans deux positions tournées de 1800 l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal. Comme la douille de déplacement est sollicitée par un ressort, il est par ailleurs prévu de limiter la course de déplacement que peut effectuer la douille de déplacement en commun avec la seconde partie d'accouplement, dans la direction s'éloignant du second joint universel à croisillon, par une butée. Pour maintenir l'arbre de transmission articulé à un poids le plus faible possible, et d'autre part toutefois respecter la distance nécessaire du tenon de centrage au second joint universel à croisillon ou la distance avec laquelle il fait saillie au-delà de l'extrémité du second tube profilé, le tenon de centrage est réalisé en deux éléments, un tronçon de tenon massif se terminant par un rétrécissement conique, et un tronçon de tube recevant ledit tronçon de tenon et relié au second joint universel à croisillon et/ou au second tube profilé. Le tronçon de tenon massif peut être emmanché dans le tronçon de tube précité. Les deux tubes profilés et la douille de déplacement sont de préférence formés de tubes qui présentent deux zones déformées par formage, diamétralement opposées et dirigées vers l'extérieur à partir de l'axe longitudinal, et se présentant sous la forme de nervures s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal. On réalise de préférence une configuration selon laquelle les deux tubes profilés présentent les mêmes dimensions et la douille de déplacement est d'une dimension appropriée plus grande de sorte qu'elle passe par dessus le second tube profilé et peut coulisser sur celui-ci, une transmission de couple étant rendue possible par la venue en prise réciproque des zones déformées par formage. L'avantage de cette configuration réside dans le fait que l'alésage du premier tube profilé peut être utilisé directement pour le centrage du tenon de centrage, parce que la zone de l'alésage située en- dehors des zones déformées par formage, présente une forme circulaire. Il est toutefois également possible de choisir en guise de premier tube profilé, un tube cylindrique, parce que la transmission de couple s'effectue par l'intermédiaire de la première partie d'accouplement reliée de manière fixe au premier tube profilé. Le fait de réaliser également le premier tube profilé en tant que tube à deux nervures, présente l'avantage de conduire à une liaison favorable à la fourchette de joint du premier joint universel à croisillon pour la transmission du couple. Dans la suite l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'un exemple de réalisation préféré de l'arbre de transmission articulé et de son utilisation dans une barre de coupe pour une machine de récolte d'épis de mais, l'abre de transmission articulé étant représenté de manière schématique sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une barre de coupe d'une machine de récolte d'épis de maïs, et pour l'une des deux parties latérales de la barre de coupe, les deux tronçons d'arbre associés de l'arbre de transmission articulé, Fig. 2 l'arbre de transmission articulé en tant que pièce individuelle, à l'état accouplé des deux tronçons d'arbre, Fig. 3 une section droite selon la ligne de coupe III-III de la figure 2, toutefois à échelle agrandie, Fig. 4 une vue de bout de la première partie d'accouplement dans son association au premier tube profilé, selon une direction d'observation en direction du premier joint universel à croisillon, également selon une échelle agrandie par rapport à la figure 2, Fig. 5 à échelle agrandie et en tant que détail, une coupe longitudinale d'une partie du second tronçon d'arbre présentant le tenon de centrage, la seconde partie d'accouplement, et leur association au second tube profilé, et Fig. 6 une vue de bout uniquement sur la surface frontale pourvue de crabots de la seconde partie d'accouplement, selon la direction d'observation X, à une échelle correspondant à la représentation de la figure 5. Sur la figure 1 est représentée de manière schématique, la barre de coupe 1 d'une machine de récolte des épis de mais, qui comprend une partie centrale 2 et deux parties latérales 3, 3' escamotables par rabattement. La partie latérale 3 est représentée en trait continu, en position de travail dans laquelle elle élargit la partie centrale 2. Elle est représentée en pointillés, rabattue dans sa position de transport. La seconde partie latérale 3' est représentée en trait continu, rabattue dans sa position de transport, avec le premier tronçon d'arbre 4. Par ailleurs, est indiquée l'association du second tronçon d'arbre 6, qui est relié à l'entraînement à partir duquel est dérivé le mouvement de rotation. La position finale de la seconde partie latérale 3' est représentée en pointillés. Les deux tronçons d'arbre 6, 4 sont retenus, dans la position séparée, par des supports 5 et respectivement 7, dans une position prédéterminée par rapport à la partie centrale 2 et respectivement par rapport à la partie latérale 3'. Si à présent on fait basculer vers la droite, la partie latérale 3', en direction de la partie centrale 2, le premier tronçon d'arbre 4 se rapproche également du second tronçon d'arbre 6 en vue d'être relié à celui-ci, pour que la partie latérale 3' de la barre de coupe puisse également être entraînée, dans la position de travail. Comme en position de travail, la position des deux tronçons d'arbre ne varie que peu par rapport aux supports 5, 7, ceux-ci n'ont à permettre que de faibles mouvements de l'arbre de transmission articulé, ou peuvent être d'une configuration telle, qu'ils libèrent les deux tronçons d'arbre. Dans la suite, l'arbre de transmission articulé avec ses deux tronçons d'arbre 4, 6, sera explicité plus en détail au regard des figures 2 à 6. Le premier tronçon d'arbre 4 de l'arbre de transmission articulé comporte un premier joint universel à croisillon 8, qui peut être relié, au moyen d'une première fourchette de liaison 9, à un tourillon d'entrée destiné à l'entraînement de la partie latérale 3 de la barre de coupe. Le joint universel à croisillon comprend, par ailleurs, la première fourchette de joint 11 et le croisillon 10 reliant de manière articulée les deux fourchettes. La première fourchette de joint 11 est raccordée au premier tube profilé 12. L'axe longitudinal commun à ce dernier et au second tronçon d'arbre 6, est désigné par le repère 13 sur le dessin. Comme le laisse entrevoir la figure 3, le premier tube profilé 12 est réalisé sous la forme d'un tube dit à deux nervures, qui présente deux déformations de formage sous la forme de nervures 14, 15, s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal 13 et décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre. La figure 3 montre, par ailleurs, que l'alésage 16 présente une forme circulaire des deux côtés entre les deux nervures 14, 15, c'est à dire représente un alésage circulaire. Au premier tronçon d'arbre 4 est par ailleurs, associé un premier tube de protection 17 placé de manière coaxiale autour du premier tube profilé 12. Ce tube de protection est monté sur une embase appropriée de la première fourchette de joint 11 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison et d'un anneau de palier de support. Par ailleurs, il existe une première cloche de protection 18, qui est également montée sur la première fourchette de joint 11, au moyen de la pièce de liaison. La cloche de protection 18 recouvre le premier joint universel à croisillon 8, au moins partiellement, en réalisant une protection à l'encontre d'une entrée en contact avec celui-ci. L'extrémité du premier tube profilé 12, éloignée du premier joint universel à croisillon 8, est raccordée à une première partie d'accouplement 19. A cet effet, le premier tube profilé 12, comme le laisse entrevoir la figure 4, a été rendu cylindrique par tournage sur une longueur prédéterminée correspondant à la longueur de laquelle la première partie d'accouplement 19 est engagée sur le premier tube profilé, c'est à dire que les nervures 14, 15 ont été supprimées dans cette zone. La première partie d'accouplement 19 comporte un alésage correspondant, par lequel elle est emmanchée sur ce tronçon du premier tube profilé 12. La première partie d'accouplement 19 est reliée au premier tube profilé 12, par un joint soudé, de sorte qu'elle est maintenue en position fixe par rapport au premier tube profilé 12. Sur sa face frontale libre, la première partie d'accouplement 19 est pourvue de deux premiers crabots 20, 21 diamétralement opposés, et entre ceux-ci de deux intervalles entre crabots 22, 23 également décalés dans la direction périphérique. Les deux crabots 20, 21 se distinguent quant à leur étendue périphérique, des intervalles entre crabots 22, 23, l'étendue périphérique des intervalles entre crabots 22, 23 étant supérieure à celle des deux crabots 20, 21. Le second tronçon d'arbre 6 possède un second joint universel à croisillon 24 comportant une seconde fourchette de liaison 25, qui est, par exemple, destinée à la liaison à une transmission de dérivation pour l'entraînement de la partie latérale 3 selon la figure 1. Par ailleurs, le second joint universel à croisillon 24 comporte une seconde fourchette de joint 26. La seconde fourchette de joint 26 est reliée de manière articulée à la seconde fourchette de liaison 25, par l'intermédiaire du second croisillon 27. A la seconde fourchette de joint 26 est raccordé le second tube profilé 28. Le second tube profilé 28 est, quant à ses dimensions, plus petit que le premier tube profilé 12, tel que le laisse entrevoir, par exemple, la figure 3. Le second tube profilé 28 est également sensiblement plus court que le premier tube profilé 12. Dans le second tube profilé 28 est engagé un tenon de centrage 29 qui possède un tronçon de tenon massif 30 présentant une partie se rétrécissant en direction de son extrémité, et possède en outre une extrémité d'emmanchement par laquelle il est inséré dans un tronçon de tube 31 dont le diamètre extérieur est adapté de manière ajustée à celui de l'alésage du second tube profilé 28, le tronçon de tube 31 étant fixé par rapport à ce dernier, par exemple en direction axiale, par une liaison par goupille. Le diamètre extérieur du tronçon de tenon 30 est dimensionné de manière à s'adapter de façon ajustée à l'alésage 16 du premier tube profilé 12. Coaxialement autour du tronçon de tube 31 est disposé un tube-entretoise 32, qui correspond, quant à son diamètre, à celui du tronçon de tenon 30 et ainsi à celui de l'alésage 16 du premier tube profilé 12, et qui s'étend jusqu'à la face frontale 33 du second tube profilé 28. La longueur du tube-entretoise 32 est dimensionnée de manière telle, que les seconds crabots 41, 42 de la seconde partie d'accouplement 40 se situent devant ce bord frontal, lorsqu'ils sont en prise avec les intervalles entre crabots 22, 23 de la première partie d'accouplement 19, comme cela est représenté sur la figure 2. La figure 2 laisse, par ailleurs, entrevoir que la seconde partie d'accouplement 40 est fixée à une douille de déplacement 34 qui se présente également sous la forme d'un tube à deux nervures, et qui correspond sur le plan dimensionnel, au premier tube profilé 12. La douille de déplacement 34 présente également une surface cylindrique, sur laquelle les deux nervures ont été retirées par usinage, de sorte que la seconde partie d'accouplement 40 peut être emmanchée avec son alésage, sur la portée cylindrique ainsi obtenue, et peut être liée à la douille de déplacement 34 par un joint soudé, au niveau de sa face frontale dirigée vers le second joint universel à croisillon 24. La douille de déplacement recouvre une longueur considérable du second tube profilé 28. Contre sa première face frontale 35 s'appuie une rondelle d'appui 48 sollicitée par un ressort de compression 38, dont l'autre extrémité s'appuie contre la surface d'appui 39 de la seconde fourchette de joint 26. Ce ressort de compression 38 sollicite la douille de déplacement 34 dans le sens de son éloignement du second joint universel à croisillon 24, en direction de la première partie d'accouplement 19, de sorte que les seconds crabots 41, 42 sont maintenus en prise dans les premiers intervalles entre crabots 22, 23, et les premiers crabots 20, 21 en prise dans les seconds intervalles entre crabots 43, 44, et de sorte qu'il est possible d'établir une transmission de couple, par exemple, du second tube profilé 28, par l'intermédiaire de la douille de déplacement 34 et de la seconde pièce d'accouplement 40, à la première partie d'accouplement 19 et de là au premier tube profilé 12. Sur la figure 2, les parties d'accouplement 19, 40 sont représentées dans l'état en prise réciproque, c'est à dire dans l'état de transmission d'un couple. Il est visible que la seconde face frontale 36 de la douille de déplacement 34 se trouve, à cette occasion, à distance axiale de la butée 37. Le ressort de compression 38 pousse la douille de déplacement 34, sous précontrainte, contre la butée 37, dans l'état désaccouplé. La butée 37 est réalisée sous la forme d'une bague d'arrêt, qui est logée dans une gorge du tube-entretoise 32. Elle limite le mouvement de la seconde partie d'accouplement 40 et de la douille de déplacement 34 sur le second tube profilé 28, dans la direction s'éloignant du second joint universel à croisillon 24, lorsque les deux parties d'accouplement 19, 40 sont hors de prise. Le second tronçon d'arbre 6 comporte un second tube de protection 45 relié à une seconde cloche de protection 46. Les deux sont montés en commun sur la seconde fourchette de joint 26. Le second tube de protection 45 entoure de manière coaxiale le second tube profilé 28 ainsi que le tenon de centrage 29 qui y est raccordé, et il possède à son extrémité, une cloche de centrage 47 pour réaliser un centrage préalable des deux tronçons d'arbre 4, 6 l'un par rapport à l'autre. Pour accoupler l'un à l'autre les deux tronçons d'arbre 4, 6, à partir de la position représentée sur la figure 1, on réalise tout d'abord un rapprochement du tronçon d'arbre 4 vers le tronçon d'arbre 6, jusqu'à ce que l'extrémité du premier tronçon d'arbre 4, représenté par la première partie d'accouplement 19, parvienne dans la région de la cloche de centrage 47 et reçoive de celle-ci une orientation radiale; ainsi, la partie conique du tronçon de tenon 30 du tenon de centrage 29, peut assurer une poursuite du centrage, après avoir tout d'abord traversé l'alésage de la première partie d'accouplement et en étant parvenu dans l'alésage 16 du premier tube profilé 12. Ensuite, s'effectue un rapprochement des deux joints universels à croisillon 8, 24, c'est à dire que le tenon de centrage 29 pénètre plus profondément dans le premier tube profilé 12, et les deux parties d'accouplement 19, 40 se déplacent simultanément l'une vers l'autre, jusqu'à ce que la première partie d'accouplement 19 vienne buter, avec ses premiers crabots 20, 21, par exemple contre les seconds crabots 41, 42 de la seconde partie d'accouplement; lorsque le mouvement d'engagement réciproque des deux tronçons d'arbre 4, 6 se poursuit, la seconde partie d'accouplement 40, avec la douille de déplacement 34, subit un déplacement de coulissement sur le second tube profilé 28, à l'encontre de la force du ressort 38, en direction du second joint universel à croisillon 24. Si à présent on met en marche l'entraînement en rotation, de sorte que, par exemple, le second tronçon d'arbre tourne, il se produit une rotation relative des deux parties d'accouplement 19, 40 l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal 13, jusqu'à ce que les premiers crabots 20, 21 se mettent dans une position en coïncidence avec les seconds intervalles entre crabots 43, 44, et les seconds crabots 41, 42 se mettent dans une position en coïncidence avec les premiers intervalles entre crabots 22, 23. Lorsque cette position est atteinte, il se produit un coulissement de la seconde partie d'accouplement 40 avec la douille de déplacement 34, sur le second arbre profilé 28, en raison du ressort 38, dans la direction s'éloignant du second joint universel à croisillon 24, jusqu'à ce que les parties d'accouplement 19, 40 se trouvent dans leur position d'enclenchement réciproque. REVENDICATIONS. 1. Arbre de transmission articulé destiné à l'entraînement de machines agricoles ou à être utilisé dans des transmissions de machines agricoles, l'arbre de transmission comprenant un premier tronçon d'arbre (4), qui comporte un premier joint universel à croisillon (8) et un premier tube profilé (12) raccordé à celui-ci, comprenant également un second tronçon d'arbre (6), qui comporte un second joint universel à croisillon (24) et un second tube profilé (28) raccordé à celui-ci et présentant une section droite s'écartant d'une section droite circulaire, l'arbre de transmission articulé comprenant également des moyens destinés à l'accouplement des deux tronçons d'arbre (4, 6), qui comportent un guidage de centrage (16) associé au premier tube profilé (12) et un tenon de centrage (29) associé au second tube profilé (28), et qui servent à l'orientation des deux tronçons d'arbre (4, 6), les tronçons d'arbre (4, 6) présentant un axe longitudinal commun (13), à l'état accouplé, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement des deux tronçons d'arbre (4, 6) comprennent, par ailleurs, un accouplement à crabots avec une première et une seconde partie d'accouplement (19, 40), en ce que le tenon de centrage (29) est de section droite ronde et est adapté de manière ajustée à la section droite libre de l'alésage (16) du premier tube profilé (12), et fait saillie au-delà du second tube profilé (28) dans la direction de l'axe longitudinal (13), en ce que la première partie d'accouplement (19) est placée à l'extrémité du premier tube profilé (12) éloignée du premier joint universel à croisillon (8), et comporte des premiers crabots (20, 21) dirigés dans la direction s'éloignant de ce premier tube profilé, et en ce que la seconde partie d'accouplement (40) est montée de manière fixe en rotation sur le second tube profilé (28) et de manière mobile le long de l'axe longitudinal (13) en direction du second joint universel à croisillon (24), à l'encontre d'une force de ressort, cette seconde partie d'accouplement comportant des seconds crabots (41, 42), qui sont orientés dans la direction des premiers crabots (20, 21) de la première partie d'accouplement (19). 2. Arbre de transmission articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie d'accouplement (40) est guidée de manière fixe en rotation et coulissante sur le second tube profilé (28), au moyen d'une douille de déplacement (34) qui est adaptée de manière ajustée au second tube profilé (28). 3. Arbre de transmission articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les crabots (20, 21; 41, 42) des deux parties d'accouplement (19, 40) n'autorisent une venue en prise réciproque que dans deux positions tournées de 180 l'une par rapport à l'autre autour de l'axe longitudinal (13). 4. Arbre de transmission articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la course de déplacement de la seconde partie d'accouplement (40) en s'éloignant du second joint universel à croisillon (24), est limitée par une butée (37). 5. Arbre de transmission articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tenon de centrage (29) est constitué par un tronçon de tenon massif (30) se terminant par un rétrécissement conique, et par un tronçon de tube (31) recevant ledit tronçon de tenon et relié au second joint universel à croisillon (24) et/ou au second tube profilé (28). 6. Arbre de transmission articulé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux tubes profilés (12, 28) et la douille de déplacement5 (34) sont formés de tubes qui présentent deux zones déformées par formage, diamétralement opposées et dirigées vers l'extérieur à partir de l'axe longitudinal (13), et se présentant sous la forme de nervures (14, ) s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal (13).