Brevet FR2763206A1 — publié le 19981120

La présente invention concerne une charrue portée comportant un dispositif de retournement. On sait que le labour d'un champ à l'aide d'une charrue s'effectue selon des trajectoires parallèles, en faisant des allers et retours entre deux bords opposés du champ. Depuis de nombreuses années, on utilise à cet effet des charrues à retournement, c'est-à-dire des charrues équipées de deux ensembles de corps de labour disposés de part et d'autre d'un plan horizontal, les corps de labour du premier ensemble et ceux du second ensemble étant orientés de manière opposée. Ainsi, en utilisant le premier ensemble lors des trajets aller et le second ensemble lors des trajets retour, on retourne la terre toujours du même coté du champ, à l'aller et au retour. Une charrue à retournement comporte ainsi une tête, destinée à etre portée par un tracteur, un châssis monté pivotant sur la tète à l'aide d'un dispositif de retournement qui lui permet de pivoter entre deux positions de travail, et deux ensembles de corps de labour assujettis au chassis, chaque ensemble étant apte à labourer la terre lorsque le châssis se trouve dans la position de travail correspondante. Dans les charrues connues, le dispositif de retournement se compose d'une part d'un passage cylindrique creux réalisé dans la tete de charrue et muni de roulements et d'autre part d'un arbre engagé dans le passage cylindrique creux pour y tourner en prenant appui sur les roulements et comportant un tronçon qui dépasse dudit passage, pour supporter le chassis. Le passage cylindrique creux est donc une pièce femelle dans laquelle tourne l'arbre du châssis qui est une pièce male. Un tel dispositif de retournement fonctionne correctement en ce sens qu'il permet de retourner la charrue à volonté, mais il présente une certaine fragilité en raison de sa structure. En effet, on a constaté que les efforts importants supportés par le dispositif de retournement engendrent l'apparition de nombreux jeux, notamment dans les roulements, lesquels nécessitent un resserrage périodique et même, à la longue, un remplacement. Une des raisons de cette relative fragilité est que la portée des roulements, c'est-à-dire la distance qui sépare leurs centres de poussée sur l'arbre, est limitée par la longueur du passage cylindrique creux de la tète de charrue. De ce fait, pour augmenter la portée des roulements, ce qui serait un remède efficace à leur usure, il faudrait allonger le passage cylindrique creux de la tète de charrue ainsi que l'arbre solidaire du chassis. Par conséquent, l'augmentation de la portée des roulements ne pourrait se faire qu'au prix d'une augmentation rédhibitoire du coût de fabrication de la charrue, laquelle présenterait en outre une longueur excessive. Par ailleurs, même avec une portée réduite des roulements, la structure de la tête d'une charrue connue étant relativement complexe, son prix de revient est assez élevé. La présente invention vise à fournir une charrue à dispositif de retournement qui résout notamment les inconvénients ci-dessus. La présente invention a pour objet une charrue portée comportant une tète destinée à être portée par un tracteur; un châssis monté sur la tête à laide d'un dispositif de retournement qui lui permet de pivoter entre deux positions de travail; et deux ensembles de corps de labour assujettis au châssis, chaque ensemble étant apte à labourer la terre lorsque le châssis se trouve dans la position de travail correspondante, caractérisée par le fait que le dispositif de retournement comporte un arbre fixe solidaire de la tête de charrue et des roulements engagés autour de cet arbre fixe et maintenus dans des supports de roulement supportant le châssis. En d'autres termes, l'arbre fixe de la tête de charrue selon l'invention est une pièce male, tandis que les supports de roulements supportant le chassis constituent une pièce femelle. Cette inversion des parties mâle et femelle par rapport aux charrues connues permet d'obtenir un prix de revient moins élevé de la charrue ainsi qu'une meilleure résistance mécanique du dispositif de retournement pour les raisons suivantes. Tout d'abord, la charrue selon l'invention comporte moins de pièces que les charrues connues car le passage cylindrique creux n'est plus d'aucune utilité. De plus, la fabrication de la tête de charrue est plus simple puisque cette dernière ne comporte que des pièces fixes mécano soudées. En outre, étant donné que les roulements sont directement accessibles depuis l'extérieur de l'arbre, ils peuvent porter le chassis latéralement à l'arbre et non dans le prolongement de ce dernier, comme c'est le cas dans les charrues connues. De ce fait, même sans augmentation de la portée des roulements par rapport à une charrue connue, la charrue selon l'invention est plus courte, ce qui réduit le porte-à-faux qui sollicite les roulements. Enfin, on comprend que l'on peut facilement augmenter la portée des roulements en allongeant simplement l'arbre fixe de la tête de charrue et en éloignant les deux roulements sur cet arbre, donc sans modifier d'autres pièces, la charrue conservant ainsi une longueur convenable et un prix de revient peu élevé, même pour une portée accrue des roulements. Par ailleurs, du fait que les roulements s'engagent sur l'arbre fixe par l'extrémité libre de ce dernier, ledit arbre peut présenter une légère conicité avec une section décroissante en direction de son extrémité libre, c'est-à-dire en direction de sa partie la moins sollicitée mécaniquement, ce qui est adapté au porte-à-faux de la charrue. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les roulements sont des roulements à rouleaux coniques montés en O, c'est-à-dire avec leurs centres de poussée situés à l'extérieur de la portion de l'arbre les séparant ce qui permet d'accroitre davantage la portée desdits roulements. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les supports des roulements sont montés sur des glissières solidaires du châssis, ces glissières permettant de déplacer latéralement le chassis par rapport à la tête de charrue, pour régler la prise de raie lors du labour, c'est-à-dire la position latérale du corps de labour par rapport aux sillons creusés lors d'un précédent passage de la charrue. Dans un mode de réalisation particulier, les supports des roulements sont montés sur un bras qui supporte le châssis par une articulation d'axe sensiblement vertical, cette articulation permettant de modifier l'orientation des corps de labour par rapport à la direction d'avancement de la charrue. On peut ainsi régler le dévers des corps de labour en fonction du terrain travaillé. Dans une variante préférée de ce mode de réalisation, l'articulation d'axe sensiblement vertical se situe environ à mi-longueur du châssis, de manière que le centre de gravité du chassis, corps de labour inclus, soit positionné dans le voisinage dudit axe vertical. Cette mesure a pour but de limiter les sollicitations mécaniques de l'articulation et donc de réduire les risques d'apparition de jeu dans celles-ci. Avantageusement, la charrue selon l'invention comporte à la fois un réglage de prise de raie et un réglage de dévers, grâce au fait que les supports des roulements sont montés sur des glissières solidaires d'un bras qui supporte le châssis par une articulation d'axe sensiblement vertical, cet axe étant de préférence situé à mi-longueur du chassis. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant deux modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue de dessus et en coupe partielle d'une charrue selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la partie II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 2 et - la figure 5 est une vue de dessus et en coupe partielle d'une charrue selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sur l'ensemble du dessin, à l'exception de la figure 3, la charrue est orientée de manière que le labour s'effectue par déplacement de la charrue vers la droite. On désignera par parties avant les parties situées à droite, et par parties arrière les parties situées à gauche sur les figures. Comme on le voit sur la figure 1, la charrue se compose globalement d'une tête de charrue 1 et d'un châssis 2. La tête de charrue 1 comprend un bâti 3 et un arbre fixe 4 soudé au bâti 3 et s'étendant perpendiculairement au plan général vertical de ce dernier. Le bâti 3 est destiné à être porté par un tracteur (non représenté) au moyen de fixations additionnelles, dont la description détaillée ne sera pas faite ici. Il comprend une traverse 5 à section e U, surmontée de deux montants 6 qui forment, avec ladite traverse 5, un triangle isocèle au sommet duquel se trouve un axe 7 parallèle à l'arbre fixe 4. Deux plaques de rigidification 8 sont soudées du côté du tracteur, d'une part aux montants 6 et à l'axe supérieur 7, d'autre part à l'arbre fixe 4. La traverse 5 est renforcée infêrieurement par une plaque de rigidification rectangulaire et allongée 9, plus courte que ladite traverse. La traverse 5 et sa plaque de rigidification 9 sont chacune munies à leurs extrémités de pattes 10,11 terminées par des fourches 12 dont les encoches 13 se situent à une même hauteur. Ces pattes 10, 11 permettent d'accrocher le bati 3 à une barre transversale non représentée prévue à cet effet à l'arrière du tracteur. Les pattes 11 de la plaque de rigidification 9 sont en outre chacune munies d'une paire de plaquettes 14 dont des perçages 15 en regard sont destinés à recevoir une goupille (non représentée) pour retenir le bâti 3 sur la barre transversale du tracteur. L'arbre fixe 4 s'étend depuis l'extrémité avant des plaques de rigidification 8 vers l'arrière de la charrue sur une longueur d'environ lm. Entre environ la moitié de sa longueur et son extrémité arrière, il présente une portion tronconique 16 dont le diamètre va décroissant entre environ 120 mm et environ 105 mm. A la naissance de cette portion tronconique 16, l'arbre fixe comporte un épaulement 17. Deux roulements 18 à rouleaux coniques 19 disposés en O sont engagés sur la partie tronconique 16 de l'arbre fixe. Sur la figure 2, on a schématisé en traits interrompus les cônes de poussée 20 des deux roulements. Les centres de poussée 21 des roulements, qui correspondent aux sommets de leurs cônes de poussée, sont distants l'un de l'autre d'une longueur L de 520 mm qui est supérieure à la distance d qui sépare les deux roulements. Cette distance L est la portée des roulements, dont on voit qu'elle est relativement importante, ce qui est propice à la longévité des roulements. Chaque roulement est maintenu dans un support de roulement 22,23, les deux supports de roulement 22,23 étant séparés par une entretoise 24. Chaque support de roulement 22,23 est à son tour enfermé entre deux plaques trapézoïdales 25,26 parallèles et sensiblement horizontales, chaque paire de plaques 25,26 constituant une glissière apte à coulisser transversalement le long du support de roulement 22,23 correspondant. Les deux paires de plaques trapézoidales 25,26 constituant les glissières sont réunies, à leurs extrémités, par deux plaques verticales rectangulaires 27, 28 qui assurent l'écartement des plaques trapézoïdales 25,26 de chaque paire ainsi que l'écartement des deux glissières entre elles. Le tout forme un ensemble rigide apte à coulisser le long des supports de roulement 22,23. Les deux plaques trapézoïdales avant 26, c'est-à-dire les plus proches de la tête de charrue 1, sont plus larges que les deux plaques trapézoïdales arrière 27, et comportent chacune une fente longitudinale 29 dans laquelle pénètre une nervure 30 en saillie de la face supérieure et de la face inférieure du support de roulement avant 23. Le glissement des nervures 30 dans les fentes 29 assure le guidage transversal des deux glissières 25, 26 par rapport aux supports de roulement 22,23 et maintient la perpendicularité des glissières 25,26 par rapport à l'arbre fixe 4. C'est pour cette raison que le support de roulement avant 23 s'étend transversalement à la charrue sur une longueur plus importante que le support de roulement arrière 22, comme on le voit sur les figures 1 et 2, de manière à augmenter la portée des nervures dans les fentes. Compte-tenu de la forme trapézoïdale des plaques horizontales 25,26, la plaque rectangulaire verticale 27 située en bas sur les figures 1 et 2, s'étend parallèlement à l'arbre fixe 4, tandis que l'autre plaque rectangulaire verticale 28, en haut sur les figures 1 et 2, est oblique par rapport à l'arbre fixe 4. La plaque verticale 27, parallèle à l'arbre fixe, est soudée à un bras 31 également parallèle à l'arbre fixe, qui s'étend vers l'arrière de la charrue. ta plaque verticale 28, oblique par rapport à l'arbre fixe, est fixée à une poutre 32 de même oblicité, qui s'étend également vers l'arrière de la charrue. Le bras 31 et la poutre 32 se rejoignent derrière la glissière où ils sont soudés l'un à l'autre, à environ mi-longueur de la poutre, avec adjonction de plaques de renfort 33. La poutre 32 constitue le support des corps de labour (non représentés) qui sont répartis en deux ensembles à orientation opposée, disposés de part et d'autre d'un plan horizontal passant par la poutre. Un vérin double effet 34, c'est-à-dire capable d'exercer des poussées et des tractions, est prévu entre l'extrémité avant de la poutre 32 et le support de roulement avant 23. La fonction de ce vérin 34 est de provoquer le coulissement de l'ensemble constitué par les glissières 25, 26, le bras 31 et la poutre 32 par rapport au support de roulement 22,23 et donc par rapport à la tête de charrue 1. En d'autres termes, ce vérin double effet 34 assure le réglage de la prise de raie. Le vérin 34 exerce son action dans l'axe des nervures 30 et des fentes 29 de guidage, de manière à éviter la création de couples de rotation qui pourraient gêner le coulissement. Le support de roulement 23 comporte en outre, du côté de la poutre 32, une excroissance 35 dirigée vers l'avant. Cette excroissance 35 supporte un petit axe 36 traversant un évidement 37 qui permet à un vérin de retournement (non représenté) de placer le châssis 2 de la charrue dans l'une ou l'autre de ses deux positions de travail, en le faisant pivoter autour de l'arbre fixe 4 pour amener l'un ou l'autre des deux ensembles de corps de labour en position de travail. Ce vérin de retournement est monté entre le petit axe 36 et l'axe 7 situé au sommet du bâti 3 de la tête de charrue et fonctionne d'une manière traditionnelle qui ne sera pas décrite ici. A chaque position de fin de course du châssis, l'excroissance 35 du support de roulement avant 23 vient prendre appui sur une butée 38 solidaire de la traverse du bâti. On voit que la présente charrue comporte un nombre limité de pièces et notamment la tête de charrue, qui n'est composée que de pièces fixes mécano soudées, est simple et économique à réaliser. On voit également que la grande portée des roulements ne peut que contribuer à l'allongement de leur durée de vie. Sur la figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation de la charrue selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, la charrue comporte un certain nombre de pièces identiques à celles précédemment décrites. Ces pièces sont référencées comme dans les figures 1 à 4, tandis que celles ayant subi des modifications portent le même numéro de référence affecté du signe A la différence du mode de réalisation précédent, le bras 31 est réuni à la poutre 32 par une articulation 33' d'axe vertical et la poutre 32 n'est plus soudée à la plaque rectangulaire verticale oblique 28' du dispositif de retournement. L'angle entre la poutre 32 et le bras 31 est fixé par un vérin à vis à pas opposés 39. Ce réglage de l'orientation de la poutre par rapport au bras permet de modifier le dévers des corps de labour en fonction du terrain rencontré. Une fois ce réglage de dévers effectué, le bras 31 et la poutre 32 peuvent être considérés comme un ensemble rigide, comme dans le mode de réalisation précédent, le déplacement latéral de cet ensemble rigide étant assuré par le vérin de réglage de prise de raie 34 qui est monté entre l'extrémité avant de la poutre 32 et le support de roulement avant 23'. Du fait que la plaque qui réunit des bords obliques des plaques de glissière trapézoidales 25', 26' n'est plus soudée à la poutre 32, on l'a remplacée par une structure 28' à double épaisseur, de manière à lui conférer la résistance suffisante pour maintenir fermement les deux glissières 25', 26' et former avec elles un ensemble rigide. A la différence du mode de réalisation précédent, le vérin de réglage de prise de raie 34 n'exerce plus son action dans l'axe des nervures et des fentes 29' avant, mais selon des directions variables en fonction notamment du réglage de dévers. De ce fait, lors d'un réglage de prise de raie, le vérin 34 engendre le plus souvent des couples de rotation tendant à faire pivoter les glissières 25', 26 par rapport aux supports de roulement 22', 23'. Pour compenser ce phénomène, chaque support de roulement 22', 23' comporte deux nervures en saillie de ses faces supérieure et inférieure, et chaque glissière 25', 26 comporte deux fentes de guidage 29'. Les supports de roulement avant 22' et arrière 23 s'étendent en outre sur la même longueur afin que leurs nervures aient la meme portée dans leurs fentes 29' respectives. Sur la figure 5, on voit en outre le vérin de retournement 40. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS Charrue portée comportant une tète (1) destinée à étre portée par un tracteur; un châssis (2) monté sur la tête à laide d'un dispositif de retournement qui lui permet de pivoter entre deux positions de travail; et deux ensembles de corps de labour assujettis au châssis, chaque ensemble étant apte à labourer la terre lorsque le châssis (2) se trouve dans la position de travail correspondante, caractérisée par le fait que le dispositif de retournement comporte un arbre fixe (4) solidaire de la tète de charrue (1) et des roulements (18) engagés autour de cet arbre fixe (4) et maintenus dans des supports de roulement (22,23;22,23) supportant le châssis (2). 2. Charrue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les roulements (18) sont des roulements à rouleaux coniques (19) montés en O, c'est-à-dire avec leurs centres de poussée situés à l'extérieur de la portion de l'arbre (4) les séparant ce qui permet d'accroître davantage la portée desdits roulements. 3. Charrue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les supports des roulements (22,23;22',23') sont montés sur des glissières (25,26;25',26') solidaires du châssis (2), ces glissières permettant de déplacer latéralement le châssis (2) par rapport à la tète de charrue (1), pour régler la prise de raie lors du labour. 4. Charrue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les supports des roulements (22,23') sont montés sur un bras (31) qui supporte le chassis par une articulation (33') d'axe sensiblement vertical, cette articulation permettant de modifier l'orientation des corps de labour par rapport à la direction d'avancement de la charrue. 5. Charrue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'articulation (33') d'axe sensiblement vertical se situe environ à mi-longueur du châssis. 6. Charrue selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'arbre fixe (4) comporte une portion tronconique (16) dont le diamètre décroit en direction de l'arrière de la charrue et sur lequel sont engagés les roulements (18).