Brevet FR2770741A1 — publié le 19990514

La présente invention est relative à une machine agricole comportant une transmission destinée à transmettre une force motrice de rotation à un organe fonctionnel de cette machine. Plus précisément, l'invention concerne un pulvérisateur agricole équipé d'un dispositif de ventilation mû par une telle transmission. Dans le cas de certains types de pulvérisateurs agricoles, les produits phytosanitaires à répandre sont dispersés par l'intermédiaire d'un dispositif de ventilation de type hélicoide ou centrifuge par exemple. Ces dispositifs de ventilation sont entraînés en général par l'intermédiaire de la prise de force qui est celle d'un tracteur si le pulvérisateur est un engin tracté ou porté par le tracteur, ou celle d'un moteur équipant le pulvérisateur, si celui-ci est un engin autonome. A cette prise de force est couplée une transmission comprenant une boîte de vitesses permettant d'obtenir différents rapports de transmission multiplicateurs de l'entrée vers la sortie. La boîte de vitesses détermine ainsi le régime de rotation de l'hélice du ventilateur, le mieux adapté au travail à effectuer. Elle permet en outre de débrayer le dispositif de ventilation pendant que le pulvérisateur est déplacé sur la route ou que la cuve du pulvérisateur est remplie. Ces opérations étant ponctuelles il est inutile qu'une telle boîte de vitesses soit munie de synchroniseurs qui en augmenteraient le coût et le poids, le changement de rapport se faisant d'ailleurs de préférence à la main. Dans une telle version de boîte de vitesses pour pulvérisateur, on prévoit un certain nombre de pignons qui pour engager les rapports, doivent sélectivement être mis en prise par translation latérale les uns par rapport aux autres au moyen d'un mécanisme de changement manuel. Cette opération ne peut être effectuée que si les dentures des pignons concernés se trouvent correctement positionnées, sinon leurs dents buteraient les unes contre les autres. Ainsi, dans la majorité des situations, il est impossible de changer de rapport. En effet, tous les éléments tournants étant dûment protégés par des carters, aucune action manuelle sur les organes concernés ne peut faciliter l'engagement des rapports. La seule solution consiste alors à lancer la prise de force, puis de l'arrêter immédiatement en espérant au hasard des essais d'obtenir le bon positionnement des dentures, car changer en marche, provoquerait rapidement la détérioration des dentures des pignons et celle de la boîte de vitesses tout entière. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention a donc pour objet une machine agricole telle qu'un pulvérisateur, notamment pour produits phytosanitaires, comportant une transmission destinée à fournir une force motrice de rotation à un organe fonctionnel de cette machine tel qu'un dispositif de ventilation, ladite transmission comprenant une boîte de vitesses à changement de rapports manuel, cette boîte comprenant un arbre d'entrée destiné à être couplé à une prise de force, un arbre de sortie couplé audit organe fonctionnel et au moins un jeu de pignons respectivement solidaires de ces arbres et pouvant être sélectivement mis en prise et hors prise pour l'obtention d'au moins un rapport de transmission entre lesdits arbres et d'une position de point mort, lesdits pignons étant dépourvus de synchroniseurs, caractérisée en ce que l'un desdits arbres d'entrée ou de sortie est solidaire en rotation d'un organe d'assistance au passage des rapports et en ce qu'il est prévu un dispositif de mise en rotation de cet organe d'assistance, capable pendant un changement de rapport de la boîte, de faire tourner cet arbre sur un angle de rotation limité pour faire entrer les dents de l'un des pignons d'un jeu dans les créneaux entre des dents de l'autre pignon d'un jeu. Il résulte de ces caractéristiques que l'opérateur peut effectuer facilement un changement de rapport en agissant à la fois sur la manette de commande de la boîte de vitesses et sur le dispositif de mise en rotation, pendant que la transmission est au repos et ce sans aucun risque de détérioration des dentures des pignons de la boîte de vitesses. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale dVun pulvérisateur agricole équipé d'une transmission selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe d'une boîte de vitesses de la transmission suivant l'invention, la coupe étant prise au niveau des axes des arbres d'entrée et de sortie de la boîte; - la figure 3 est une vue partielle en coupe, transversalement aux axes des arbres, pour montrer le mécanisme de changement de rapports ainsi que des moyens d'assistance au passage des rapports, ceux-ci mettant en oeuvre un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 4 à 8 montrent schématiquement plusieurs variantes des moyens d'assistance au passage des rapports selon l'invention. La figure 1 montre un pulvérisateur agricole du type tracté comprenant, de façon classique, un châssis 1 monté sur des roues 2 et portant essentiellement une cuve 3 pour le produit phytosanitaire à répandre, une pompe 4, des buses de pulvérisation 5 et un dispositif de ventilation 6. Dans le cas représenté où, à titre d'exemple seulement, le pulvérisateur est de type tracté, la pompe 4 et le dispositif de ventilation 6 sont entraînés par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un arbre à cardans 7 destiné à être couplé à une prise de force d'un tracteur (non représenté) et une boîte de vitesses 8 placée sur le châssis en avant du dispositif de ventilation 6. Cette boîte de vitesses 8 comprend une manette de changement de rapports 9. Cette construction est connue en soi et ne nécessite aucune explication particulière. Les figures 2 et 3 montrent plus en détail la structure de cette boîte de vitesses 8. Dans un carter 10 sont montés à rotation un arbre d'entrée 11 couplé à l'arbre à cardans 7 et un arbre de sortie 12 couplé au dispositif de ventilation 6. Dans le cas représenté, la boîte de vitesses 8 est à deux rapports et un point mort. Toutefois cet agencement n'est pas limitatif de l'invention. Ainsi, sur l'arbre d'entrée sont clavetés deux pignons 13 et 14 qui peuvent se déplacer en translation axiale sur cette arbre. Ces pignons 13 et 14 sont destinés à engrener respectivement avec des pignons 15 et 16 usinés sur l'abre de sortie 12. Les pignons 15 et 16 sont axialement écartés l'un de l'autre d'une distance un peu supérieure à la largeur totale des deux pignons 13 et 14 pour l'obtention du point mort. Cette construction, connue en soi, permet par la sélection de trois positions des pignons 13 et 14 sur l'arbre d'entrée 11, d'obtenir successivement un premier rapport de multiplication entre les vitesses de rotation des arbres 11 et 12, un point mort et un second rapport de multiplication entre ces vitesses, les couples de pignons 13, 15 et 14, 16 ayant des diamètres respectifs différents. La sélection des ces trois positions peut être opérée à l'aide de la manette 9 qui est montée rotative dans le carter 10 et porte un doigt excentré de sélection 17 s'étendant entre les pignons 13 et 14 pour permettre de commander leur translation axiale sur l'abre d'entrée 11. On notera que cette boîte de vitesses est dépourvue de tout organe de synchronisation. La mise en prise manuelle des couples de pignons 13, 15 et 14, 16 ne peut donc se faire que si pendant cette opération les dentures sont positionnées de manière que les dents concernées de l'un des pignons se trouvent en face de créneaux entre des dents de l'autre pignon, sinon un changement de rapport ne peut avoir lieu. Selon l'invention, la boîte de vitesse 8 comporte des moyens 18 d'assistance au passage des vitesses qui comprennent un organe d'assistance 19 monté fixe sur l'arbre de sortie 12 ainsi qu'un dispositif 20 de mise en rotation de cet organe d'assistance qui est un disque dans les exemples représentés. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, ce dispositif 20 de mise en rotation comprend un manchon 21 fixé latéralement sur le carter 10 et recevant un tiroir de commande 22 pouvant coulisser longitudinalement dans ce manchon. Le tiroir de commande 22 porte une poignée 23 à l'une de ces extrémités située près de la manette 9, et à son autre extrémité un élément à friction 24 qui est de préférence élastique et se présente ici sous la forme d'un cône. Cet élément est destiné à venir en prise avec la zone périphérique du disque 19. Un ressort de rappel 25 est monté dans le manchon 21 pour solliciter le tiroir de commande vers une position inactive dans laquelle le cône à friction 24 est dégagé du disque 19. Bien entendu, un carénage (non représenté) peut être prévu pour cacher l'ensemble, seule la poignée 23 et une partie du tiroir 22 pouvant émerger de ce carénage. Dans le mode de réalisation que l'on vient de décrire, le disque 19 est monté sur l'arbre de sortie 12 de la boîte de vitesses 8. Toutefois, il est également possible de le caler sur l'arbre d'entrée 11 et de disposer le dispositif 20 de mise en rotation du côté correspondant du carter 10. Grâce aux moyens 18 d'assistance aux passage de rapports, un changement de rapport peut intervenir sans aucune difficulté. La transmission étant à l'arrêt, et la boîte 8 étant au point mort par exemple, une mise en prise sélective des couples de pignons 13, 15 ou 14, 16 peut intervenir en faisant coulisser le tiroir 22 à l'encontre de l'action du ressort 25. Le cône de friction 24 vient alors en contact avec la zone périphérique du disque 19 et pousse légèrement celui-ci sur un faible angle de rotation suffisamment grand pour faire coïncider des dents de l'un des pignons avec des créneaux de l'autre. Cette coïncidence peut facilement être perçue par l'utilisateur s'il agit en même temps sur la manette 9 de changement de rapports. La figure 4 montre une première variante de l'invention comprenant un dispositif de mise en rotation 20A dont le tiroir 22 est le piston d'un vérin 26. Le cylindre de ce vérin fait alors office de manchon et est fixé sur le carter 10. Ce vérin pourra être activé par un bouton de commande (non représenté) situé près de la manette 9 et alimenté à partir du système hydraulique ou pneumatique du pulvérisateur. Le vérin peut être remplacé par un autre actionneur tel qu'un électroaimant et il peut être lui-même de type électrique, hydraulique ou pneumatique. La figure 5 montre une autre variante de l'invention comportant un dispositif de mise en rotation 20B formé par un moteur rotatif 27 sur l'arbre de sortie duquel est calé un galet à friction 28 monté sur une roue libre à cliquet (non visible sur le dessin). De préférence, ce galet à friction 28 a un diamètre très faible vis-à-vis de celui du disque 19 avec le pourtour duquel il est en prise pour pouvoir le mettre en rotation sur un faible angle lors du passage des rapports. Le moteur 27 peut être de type électrique, hydraulique ou pneumatique. Cette même variante peut être conçue de telle façon que le galet à friction 28, dans ce cas dépourvu de roue libre à cliquet, soit mobile axialement avec le rotor du moteur 27, ce dernier étant alors électrique. A la mise sous tension de ce moteur grâce à un bouton de commande placé près de la manette 9, son rotor se placera axialement dans le champ magnétique de son stator à l'encontre de l'action d'un ressort en entraînant le galet 28 en rotation tout en le mettant en contact avec la périphérie du disque 19. Dès que l'engrènement des pignons souhaités de la boîte de vitesses est réalisé, le moteur sera mis hors tension et le rotor et le galet retourneront vers leur position reculée sous l'action du ressort. Dans ce cas il est avantageux que le disque 19 et le galet 28 aient une surface périphérique tronconique pour faciliter l'entraînement. La figure 6 montre encore une autre variante de l'invention comprenant un dispositif de mise en rotation 20C formé par un levier 29 monté basculant sur le carter 10 et portant un galet 30. Une courroie 31 passe sur ce galet et sur le disque 19. Dans la position non active représentée du levier basculant 29, la courroie 31 est détendue et le disque 19 n'est pas couplé au galet 30. En revanche, lorsque le levier 29 est basculé dans le sens de la flèche F, la courroie 31 se tend et permet de faire tourner le disque 19 sur un faible angle de rotation. On notera qu'à la différence des variantes décrites à propos des figures 1 à 3, celles des figures 4 à 6 comprennent un disque 19 qui est calé sur l'arbre d'entrée 11 de la boîte de vitesses 8. La figure 7 représente une autre variante de l'invention comprenant un dispositif de mise en rotation 20D ayant un levier basculant 32 pivotant sur un axe 33 solidaire de la boîte de vitesses 8. Ce levier porte à l'une de ses extrémités près de la manette 9 une poignée d'actionnement 34. A son extrémité opposée, il est muni d'un doigt latéral à friction 35, de préférence élastique, destiné à venir en contact avec la périphérie du disque 19. Le levier 32 est plus long du côté de la poignée d'actionnement 34 par rapport à l'axe 33 que le côté opposé portant le doigt 35. Ainsi, au repos (représenté en traits mixtes), le levier 32 repose par l'effet de la gravité sur une butée fixe 36, position dans laquelle le doigt 35 est écarté de la périphérie du disque 19. Dans ce cas, lors d'un changement de rapport, le levier 32 est soulevé par l'opérateur pour provoquer, par l'intermédiaire du doigt élastique 35, une légère rotation du disque 19, pendant que l'engagement du rapport est effectué à l'aide de la manette 9. Le levier tombera automatiquement dans sa position de repos contre la butée 36 lorsqu'il est relâché après achèvement du changement de rapport. Enfin, la variante de la figure 8 présente un dispositif de mise en rotation 20E de construction semblable à celle du dispositif de mise en rotation de la figure 7. Cependant, ici, le doigt élastique 35 est remplacé par un piston à friction 37 monté coulissant dans l'extrémité du levier 32 proche du disque 19 et sollicité vers l'extérieur par un ressort 38 qui le maintient également dans le levier. Ce piston peut rentrer légèrement lorsque le levier 32 est soulevé par l'opérateur pour faciliter le changement de rapport par une légère rotation du disque 19. REVENDICATIONS 1. Machine agricole telle que pulvérisateur, notamment pour produits phytosanitaires comportant une transmission destinée à fournir une force motrice de rotation à un organe fonctionnel (6) de cette machine tel qu'un dispositif de ventilation, ladite transmission comprenant une boîte de vitesses (8) à changement de rapports manuel, cette boîte comprenant un arbre d'entrée (11) destiné à être connecté à une prise de force, un arbre de sortie (12) couplé audit organe fonctionnel (6) et au moins un jeu de pignons (13, 15; 14, 16) respectivement solidaires de ces arbres (11, 12) et pouvant être sélectivement mis en prise et hors prise pour l'obtention d'au moins un rapport de transmission entre lesdits arbres et d'une position de point mort, lesdits pignons étant dépourvus de synchroniseurs, caractérisée en ce que l'un desdits arbres d'entrée ou de sortie (11, 12) est solidaire en rotation d'un organe d'assistance au passage des rapports (19) et en ce qu'il est prévu un dispositif de mise en rotation (20; 20A à 20E) de cet organe d'assistance (19), capable pendant un changement de rapport de la boîte (8), de faire tourner cet arbre sur un angle de rotation limité pour faire entrer les dents de l'un des pignons d'un jeu (13, 15 ou 14, 16) dans les créneaux entre des dents de L l'autre pignon d'un jeu. 2. Machine agricole suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit organe d'assistance au passage des rapports est un disque (19). 3. Machine agricole suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (20; 20C à 20E) est agencé pour être actionné par une force manuelle. 4. Machine agricole suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (2 OA; 20B) est agencé pour être actionné par une force engendrée par des moyens moteurs électriques, pneumatiques ou hydrauliques (26; 27, 28). 5. Machine agricole suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (20) comprend un élément à friction (24, 35, 37) monté mobile sur la boîte de vitesses (8) de manière à pouvoir être mis en prise avec une zone périphérique dudit disque (19), par actionnement manuel sur une poignée de commande (23, 34). 6. Machine agricole suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit élément à friction revêt la forme d'un cône (24) de préférence élastique, pouvant être mis en contact latéral avec ladite zone périphérique, et en ce que ce cône est fixé sur un tiroir (22) monté coulissant par rapport à la boîte de vitesses (8) et pouvant être actionnée par la poignée de commande disposée à l'extrémité du tiroir opposée au cône, à l'encontre de l'action d'un ressort (25). 7. Machine agricole suivant les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (20C) OC) comprend un levier (29) monté basculant sur la boîte de vitesses (8) et portant un galet (30) et en ce qu'une courroie (31) est passée autour de la périphérie du disque (19) et du galet (30), courroie qui dans une première position dudit levier (29) demeure lâche et qui, lorsque le levier est amené de cette première position à une seconde position, est tendue pour provoquer la rotation du disque sur ledit angle de rotation limité. 8. Machine agricole suivant les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (20A) comprend un élément à friction (24) monté mobile sur la boîte de vitesses (8) de manière à pouvoir être mis en prise avec une zone périphérique dudit disque (19), sous l'action d'un actionneur tel qu'un vérin (26). 9. Machine agricole suivant les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (2 ou) dudit disque (19) comprend un moteur rotatif (27) dont l'arbre de sortie porte un galet (28), de diamètre nettement plus faible que celui du disque (19) pour entraîner ce dernier sur ledit angle de rotation limité. 10. Machine agricole suivant la revendication 9, caractérisée en ce que ledit moteur rotatif (27) est électrique et comporte un rotor axialement déplaçable pour amener ledit galet (28) en prise avec le disque (19) seulement pendant la mise sous tension du moteur électrique (27). 11. Machine agricole suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit dispositif de mise en rotation (20D, 20E) comporte un levier (32) monté pivotant sur la boîte de vitesses (8) et portant un élément à friction (35; 37) du côté de son point de pivotement situé près dudit disque (19) et de l'autre côté de ce point de pivotement une poignée de commande (34), l'élément à friction pouvant, par le pivotement dudit levier (32), entrer en contact avec la périphérie dudit disque (19) pour le faire tourner d'un faible angle de rotation. 12. Machine agricole suivant la revendication 11, caractérisée en ce que ledit levier (32) est monté pivotant autour d'un axe horizontal (33) qui est situé de telle manière par rapport à la longueur de ce levier que ce dernier soit maintenu dans sa position inactive par l'effet de la gravité en s'appuyant sur une butée fixe (36).