Brevet FR2778310A1 — publié le 19991112

La présente invention concerne un équipement aratoire pour charrue réversible traînée, semi-portée ou portée. Il est souvent nécessaire de travailler le sol après le labour au moyen d'un outil complémentaire tel qu'un rouleau à disques, une herse, un vibroculteur à dents,... Ces outils, situés à l'arrière de la charrue, présentent plusieurs contraintes notamment au moment des opération de retournement en fin de champ ou des opérations de transport sur route. Il existe des solutions qui répondent plus ou moins complètement à ces exigences. Elles sont notamment illustrées par les documents FR 2 608 357 et FR 2 661 590. Le premier de ces documents exige que l'outil complémentaire soit dételé de la charrue pendant le retournement de celle-ci. Le second ne donne pas entière- ment satisfaction lorsqu'il s'agit du transport; en effet rien n'est prévu pour élever l'outil afin de l'écarter du sol et pour réduire son encombrement transversal afin d'en permettre la circulation sur route. La présente invention est une autre solution aux problèmes que posent le retournement d'une charrue réversi- ble en fin de bande labourée et son transport sur route lorsqu'elle est pourvue d'un outil complémentaire de travail du sol. A cet effet, l'invention a donc pour objet un équipement aratoire pour charrue réversible comportant un châssis porteur des outils de travail du sol, équipé d'un timon d'attelage à un bras solidaire du châssis porte-corps de la charrue. Selon l'invention le bras s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire aux plans de la charrue contenant les corps de labour et possède une extrémité libre déportée latéralement par rapport à l'axe de retour- nement de la charrue dans sa position de travail tandis que l'accouplement du timon à l'extrémité libre du bras est réalisé par une articulation à chape pendulaire. De manière préférée, la longueur du bras est réglable de sorte que le déport latéral de son extrémité est également réglable afin de pouvoir ajuster la position de l'outil complémentaire par rapport à la raie réalisée par le dernier corps de 5 labour de la charrue. Comme l'axe de traction de la charrue est en général déporté par rapport à l'axe de retournement de celle-ci, lors de ce retournement l'extrémité libre du bras subira une élévation qui entraîne en élévation l'extrémité qui lui est attelée du timon, évitant ainsi toute interfé- rence avec les corps de labour pendant le retournement et provoquant un basculement de l'outil complémentaire vers l'arrière. Ce basculement vers l'arrière dégage ses parties actives du sol et facilite les déplacements forcés que lui fait subir le retournement de la charrue (glissements, pivotements, avance et recul par rapport à la charrue). Ceci est vrai notamment si à l'arrière cet outil est pourvu de roues de support ou si cet outil est un outil comportant plusieurs rouleaux à disques les un derrière les autres, le20 basculement ne laissant au contact du sol que le dernier rouleau à disques. L'articulation à chape pendulaire qui existe entre le timon et le bras solidaire de la charrue fait que le timon se déplace toujours dans un plan vertical, supprimant ainsi toute contrainte de torsion à l'intérieur de l'articulation qui pourrait en fausser le fonctionne- ment. De manière préférée, le bras est solidaire du châssis de la charrue dans la zone de son axe de retourne- ment, ce qui est favorable à l'élévation de l'extrémité du timon puisque cet axe, lors du retournement, à tendance à s'incliner vers le bas en direction du tracteur, ce qui provoque une élévation supplémentaire par rapport au sol du point d'attelage du bras et du timon. De manière plus précise, l'articulation à chape pendulaire comporte une chape pour recevoir avec jeu entre ses ailes un oeil terminal de l'un ou l'autre des bras et timon, une goupille traversant les ailes et ledit oeil, cette chape étant montée sur une platine articulée sur l'élément bras ou timon dépourvu de l'oeil susdit autour d'un axe orthogonal à l'axe de la goupille. Des variantes de réalisation procurant la même fonction et le même résultat seront également décrites dans ce qui suit. Une autre caractéristique principale de l'inven- tion concerne une disposition permettant à un outil ayant une dimension supérieure au gabarit routier, d'être orienté de manière que cette dimension soit placée dans le sens d'avancement du véhicule que constituent le tracteur, la charrue et l'outil complémentaire afin de respecter les normes de circulation. Pour parvenir à ce résultat, le châssis porteur des outils de travail du sol comporte des roues pour la circulation routière de ce dernier, montées à l'extrémité de bras articulés au châssis pour basculer autour d'un axe transversal à la dimension susdite entre un état escamoté dans lequel les roues ne sont pas en contact avec le sol et un état actif dans lequel elles sont en contact avec le sol, le timon étant attelé au châssis par une articulation d'axe orthogonal à l'axe de basculement des bras de roues, tandis qu'un embiellage est attelé entre un levier solidaire des bras de roues et un levier soli- daire du timon au voisinage de son extrémité articulée au châssis de manière qu'un mouvement de basculement des bras entraîne un mouvement de pivotement du châssis par rapport au timon et réciproquement. Il suffit donc d'un seul actionneur pour d'une part mettre en ou hors service les roues de transport de l'outil et d'autre part placer l'outil dans une position correcte par rapport au sens d'avancement lorsque les roues sont dans leur position active. Cet actionneur est constitué par un vérin hydrau- lique attelé entre le châssis et un levier moteur solidaire des bras de roues et situé de manière qu'à l'état rétracté du vérin, les roues soient dans leur état escamoté. De manière préférée enfin, l'extrémité du timon articulée au châssis est formée par une pièce elle-même articulée au reste du timon autour d'un axe orthogonal à l'axe d'articulation timon-châssis tandis qu'une bielle de longueur réglable et non concourante avec ce dernier axe est attelée entre le reste du timon et le châssis. Cette caractéristique particulière permet que le mouvement de mise en place du châssis dans sa position apte à rouler sur une voie de circulation routière, on agisse également sur son inclinaison par rapport au sol pour la rectifier. En effet, la position de transport de la charrue impose au15 bras d'être dans le plan vertical donc avec son extrémité en position haute qui entraîne, comme expliqué précédem- ment, un basculement du châssis vers l'arrière. Dans le cas o la longueur de l'outil complémentaire est importante, si l'on conserve ce basculement, cet outil vient à frotter sur le sol par sa partie arrière. D'autres caractéristiques et avantages de la description ressortiront de la description donnée ci-après de quelques exemples de sa réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus schématique d'une charrue avec un équipement aratoire conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue schématique partielle de cette charrue dans sa position médiane lors de son retournement (qui constitue aussi sa position de trans- port); - les figures 3 à 6 illustrent diverses variantes de réalisation d'une articulation à chape pendulaire; - la figure 7 est une vue schématique des moyens selon l'invention permettant de placer un équipement soit dans une position de travail soit dans une position de transport; - la figure 8 enfin est une vue d'une demi- charrue avec l'équipement selon l'invention dans la position prise pour la circulation sur une voie routière de l'ensemble. Une charrue classique réversible est représentée à la figure 1 en vue de dessus et comporte un châssis 1 en forme de poutre avec deux parties la et lb réunies par une partie centrale lc laquelle est portée par un essieu 2 (qui pourrait n'être qu'une simple roue déportée). C'est au niveau de cette partie lc que se situe l'axe 3 de retourne- ment de la charrue, retournement qu'il faut réaliser après chaque bande labourée. De manière connue les parties de châssis la et lb portent des corps de labour 4, ces corps de labour étant au nombre de 16 sur la figure, c'est-à-dire huit inférieurs dans la position de travail représentée qui coopèrent avec le sol et huit supérieurs exactement en surplomb des corps inférieurs, qui seront des corps actifs pour labourer la bande suivante après retournement. On notera également la présence à l'extrémité de la partie lb de châssis de la charrue d'une roue 5 de réglage de la profondeur de labour. L'équipement aratoire selon l'invention comporte un châssis 6, équipé d'outils de travail du sol 7, par exemple ici des dents de vibroculteur, et de roues de support arrière 8 qui,si elles sont réglables, peuvent permettre de régler notamment la profondeur du travail du sol à réaliser par les dents 7. Le châssis 6 est équipé d'un timon 9 qui affecte dans le cas représenté la forme d'une flèche présentant un cintre dans le plan vertical (figure 2). Un bras 10 est fixé au châssis 1 de la charrue et plus particulièrement dans le cas représenté à la partie centrale lc de ce châssis c'est-à-dire celle qui est au voisinage de l'axe de retournement 3. Ce bras s'étend dans un plan qui est un plan perpendiculaire aux plans de la charrue contenant les corps de labour 4. En d'autres termes le bras s'étend dans le plan de symétrie de la charrue réversible passant par son axe de retournement, ce plan est parallèle au plan des figures 1 et 2. Ainsi, lorsque la charrue est en position de travail comme représentée à la figure 1, le bras est sensiblement horizontal et son extrémité libre 10a est déportée latéralement par rapport à l'axe 3 de retournement de la charrue et ce, d'une valeur D réglable car on aura prévu un bras 10 également de longueur réglable. Ce réglage est utile pour positionner l'outil complémentaire 6 par rapport à la raie 11 réalisée par le dernier corps de labour afin que cet outil ne vienne pas combler cette raie ce qui nuirait au guidage du tracteur lors du labour de la bande suivante. Lorsque le châssis de la charrue tourne autour de l'axe 3, le bras 10 tourne avec lui et son extrémité lOa décrit une courbe qui est sensiblement un demi-cercle dont le point le plus éloigné du sol est celui représenté à la figure 2 lorsque les corps de labour sont horizontaux. A l'extrémité lOa du bras, l'extrémité 9a du timon est attelée. L'attelage peut être du genre à rotule mais on s'est rendu compte qu'il était préférable pour réduire le plus possible les efforts auxquels serait soumis cet attelage, de réaliser un attelage de type à chape pendulaire comme représenté aux figures 3 à 6. Avant de décrire en détail cet attelage, on comprend que lorsque le point 10a du bras 10 et donc l'extrémité 9a du timon 9 passe de leur position représen- tée à la figure 1 à la position représentée à la figure 2, il se produit un basculement vers l'arrière du châssis 6 porteur des outils 7 de travail complémentaire du sol. Ce basculement vers l'arrière a pour premier avantage de dégager les outils 7 du sol, ce qui permet de diminuer considérablement les efforts de manoeuvre du retournement de la charrue. En effet, l'outil complémentaire ainsi basculé peut aisément être déplacé sur le sol grâce à ses deux roues 8 lors du retournement de la charrue sans induire au niveau de l'accouplement du timon au bras 10 des efforts résistants importants. La charrue peut donc aisément tourner et l'accouplement du bras au timon est très peu sollicité. Cette position constitue également la position de transport de l'outil complémentaire. Si son encombrement transversal est trop important, on peut prévoir, de manière connue, que ses extrémités, par exemple au-delà des roues, se relèvent verticalement ou se rabat- tent latéralement pour que l'encombrement final soit compatible avec le gabarit routier. A la figure 3 on a représenté l'extrémité 10a du bras 10 équipée d'une platine 12 portant une chape 13 avec des ailes parallèles 13a, 13b. La platine 12 possède un axe 14 de son articulation à l'extrémité 10a du bras 10. Cet axe est sensiblement parallèle à l'axe 3 de retournement de la charrue. L'extrémité 9a du timon possède un oeil 15 dont la queue 16 est montée tournante dans un orifice 17 de cette extrémité qui est également orienté sensiblement le long de l'axe 11. L'oeil 15 est logé avec jeu dans la chape 13 et est traversé ainsi que les ailes 13a et 13b par une goupille G. La figure 3 est une coupe par un plan vertical de l'attelage du bras 10 au timon 9 et ce quelle que soit la position du bras 10 autour de l'axe 3. En effet, la chape est attelée de manière pendulaire à l'extrémité 10a du bras 10, c'est-à-dire qu'elle est toujours située en- dessous de l'axe d'articulation 14 et ce, quelle que soit la position du bras 10 autour de l'axe 3 à cause du poids de l'extrémité 9a du timon sur cette chape. Il n'est donc transmis au timon lors du retournement de la charrue que deux types d'efforts, l'un vertical parce que le bras 10 s'élève et l'autre latéral parce que le bras 10 subit également un mouvement latéral. Le mouvement vertical ne rencontre comme résistance que le poids du timon qui est relativement faible et le mouvement latéral ne rencontre comme résistance que celui dû à l'encrage des outils 7 dans le sol, encrage qui cesse très vite dès que le bras s'élève puisque le châssis 6 bascule vers l'arrière. Une variante de cette chape pendulaire est représentée schématiquement à la figure 4. On y retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mêmes référen- ces, c'est ainsi que la chape 13 est montée à l'extrémité 9a du timon comme dans la figure précédente était monté l'oeil 15, c'est-à-dire à rotation autour d'un axe 17. Dans ce cas l'oeil 15 est lui monté à rotation dans l'extrémité a du bras 10 et à cet effet est en forme de manivelle 18 de manière à assurer la fonction pendulaire de l'articula- tion. C'est donc l'extrémité 19 opposée à l'oeil 15 de cette manivelle 18 qui remplit la fonction de l'axe 14 de la figure précédente. La figure 5 est le schéma d'une inversion cinéma- tique de la figure 3, c'est-à-dire que l'oeil 15 est articulé par sa queue 16 à l'extrémité 10a du bras 10, tandis que la chape 13 est articulée par son axe 14 à l'extrémité 9a du timon 9. Comme c'est l'oeil 15 qui supporte le poids du timon 9, l'axe 14 se trouve tout naturellement situé sous la chape 13. Enfin, la figure 6 est une inversion cinématique de la figure 4 et de la même manière que précédemment décrit, l'axe 19 qui forme l'extrémité articulée de la manivelle 18 de l'anneau 15 dans l'extrémité 9a du timon est situé sous cet anneau 15 puisque c'est la chape 13 qui supporte le poids de ce timon. A la figure 7, on retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. Il s'agit d'une vue schématique d'un outil complémentaire dont le châssis 6 est porté par le timon 9 selon un arrangement de moyens particuliers. L'outil est ici formé par des rouleaux à disques 20. La dimension L de cet outil prise parallèlement aux axes des rouleaux à disques 20 est supérieure au gabarit routier des véhicules. L'outil ne peut donc pas être traîné derrière la charrue dans son orientation de travail. Il convient donc soit de dételer l'outil complé- mentaire et de le transporter sur une remorque de manière séparée, soit, pour son transport, de modifier son orienta- tion. La figure 7 illustre des moyens de modifier cette orientation. Le châssis 6 est équipé d'un étrier 21 dont les deux branches parallèles 22 sont pourvues à leur extrémité de roues 23 et dont la traverse 24 s'étend transversalement à la direction des axes des rouleaux 20 donc à la plus grande dimension de l'outil et est montée pour pivoter par rapport au châssis de sorte que les roues 23 peuvent être élevées au- dessus du sol comme représenté à la figure 7 ou abaissées pour prendre contact avec le sol et en éloigner le châssis et les rouleaux à disques 20. Par ailleurs, le timon 9 possède une extrémité 9b se terminant par un tube 25. Ce tube 25 constitue le palier de pivotement pour un axe porté par le châssis 6 notamment au moyen d'une potence 26, cet axe étant implanté sur la châssis sensiblement dans la partie médiane de celui-ci et orthogonalement à la traverse 24 de l'étrier 21. Le châssis 6 avec l'étrier 21 et les roues 23, peut donc pivoter par rapport au timon 9 autour de l'axe du tube 25. Il est donc possible, en attelant un actionneur entre le timon 9 et le châssis 6, de modifier l'orientation du châssis par rapport au timon et donc d'orienter l'outil complémentaire de manière que sa grande dimension soit parallèle à l'axe d'avancement du véhicule que forment le tracteur et la charrue. De la même manière, on peut tout à fait prévoir entre l'étrier 21 et le châssis 6 un actionneur qui permette de basculer les roues de leur position inactive à leur position active. Selon l'invention, on a cherché à réduire le plus possible le nombre des actionneurs (vérins) à mettre en oeuvre dans le dispositif et la solution représentée consiste à ne mettre en oeuvre qu'un seul vérin 27 attelé entre le châssis 6 et un levier 28 solidaire de l'étrier 21 qui porte les roues, et d'avoir prévu un embiellage 29 entre le tube cylindrique 25 ou plus exactement un levier radial qui lui est solidaire 30 et un levier 31 qui est également solidaire de l'étrier 21 et plus particulièrement de sa traverse 24. Lorsque le vérin 27 est dans son état rétracté, comme représenté, les roues sont dans leur position inactive et le chassis 6 en position de travail. Lorsque l'on commande l'extension du vérin 27 celle-ci provoque le basculement de l'étrier 21 autour de sa traverse 24 et en même temps la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 31. Par l'embiellage 29 dont les articulations au levier 30 et au levier 31 ont plusieurs degrés de liberté, la rotation du levier 31 conduit à un pivotement de la bielle 29 autour de son articulation au levier radial 30, ce pivotement ayant pour effet de faire tourner autour de l'axe du tube 25 le châssis 6 dans le sens des aiguilles d'une montre. On comprend donc ainsi que par la manoeuvre d'un seul vérin on provoque d'une part la mise en service des roues 23 et d'autre part la mise en position de transport du châssis 6. On rappellera que la position de transport de la charrue correspond à celle représentée aux figures 2 et 8, c'est-à-dire celle dans laquelle les corps de labour sont dans un plan horizontal donc celle dans laquelle le bras 10 est dans un plan vertical. Comme décrit précédemment, dans cette position, le timon 9 tend à faire basculer l'outil secondaire vers l'arrière. Dans le cas o on veut placer l'outil secondaire dans une orientation propre à son transport, cette inclinaison vers l'arrière devient un inconvénient car elle conduit à ce que, par exemple, les disques 20 viennent frotter sur la chaussée. Pour contrer cet effet de basculement, on aura prévu que l'extrémité 9b du timon 9 soit une pièce articulée au timon 9, autour d'un axe 32 orthogonal à l'axe du tube 25. On aura par ailleurs attelé entre le timon 9 ou plus exactement une excroissance 33 de celui-ci et le châssis 6, une bielle de longueur réglable 34 qui joue le râle d'une came forçant lors de la rotation du châssis dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe du tube 25, le redressement de l'axe de ce tube 25 par rotation de la pièce 9b autour de l'axe 32. C'est ainsi que l'outil à rouleaux à disques peut prendre pour le transport la position représentée à la figure 8 o tous les éléments décrits en regard de la figure 7 portent les mêmes références. L'invention décrite ci-dessus en liaison avec une charrue semi-portée est également utilisable avec une charrue portée en procurant les mêmes avantages REVENDICATIONS 1. Equipement aratoire pour charrue réversible autour d'un axe de retournement (3) comprenant un châssis (6) porteur d'outils (7) de travail du sol, équipé d'un timon (9) d'attelage à un bras (10) solidaire du châssis (1) porte-corps de la charrue, caractérisé en ce que le bras (10) s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire aux plans de la charrue contenant les corps (4) de labour et possède une extrémité libre (10a) déportée latéralement par rapport à l'axe de retournement (3) de la charrue dans sa position de travail et en ce que l'accouplement du timon (9) à l'extrémité libre (10a) du bras (10) est réalisé par une articulation à chape pendulaire. 2. Equipement selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le bras (10) est de longueur réglable. 3. Equipement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'articulation à chape pendulaire comporte une chape (13) pour recevoir avec jeu entre ses ailes (13a) et (13b) un oeil (15) terminal de l'un ou l'autre des bras (10) et timon (9), une goupille (G) traversant de manière démontable les ailes (13a, 13b) et ledit oeil (15), cette chape (13) étant montée sur une platine (12) articulée sur l'élément bras (10) ou timon (9) dépourvu de l'oeil (15) susdit autour d'un axe (14) orthogonal à l'axe de la goupille (G) de sorte que cette goupille soit constamment maintenue dans un plan vertical sous l'effet du poids du timon (9). 4. Equipement selon l'une des revendications précédentes ayant une dimension (L) supérieure au gabarit routier, caractérisé en ce que le châssis (6) porteur des outils (20) de travail du sol comporte des roues (23) pour la circulation routière de ce dernier, montées à l'extré- mité de bras (22) articulés au châssis (6) pour basculer autour d'un axe transversal (24) à la dimension (L) susdite, entre une position d'escamotage dans laquelle les roues ne sont pas en contact avec le sol et une position active dans laquelle elles sont en contact avec sol, le timon (9) étant attelé au châssis (6) par une articulation (25) d'axe orthogonal à l'axe (24) de basculement des bras (22) de roues et en ce qu'un embiellage (29) est attelé entre un levier (31) solidaire des bras de roues (22) et un levier (30) solidaire du timon (9) au voisinage de son extrémité articulée au châssis de manière qu'un mouvement de basculement des bras (22) de roues entraîne un mouvement de pivotement du châssis (6) par rapport au timon (9) et réciproquement. 5. Equipement selon la revendication 4, caracté- risé en ce qu'il comprend un vérin hydraulique (27) attelé entre le châssis (6) et un levier moteur (28) solidaire des bras de roues (22) et situé de manière qu'à l'état rétracté du vérin, les roues soient dans leur position escamotée. 6. Equipement selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité (9b) du timon articulée au châssis (6) est formée par une pièce elle-même articulée au reste du timon autour d'un axe (32) orthogonal à l'axe d'articulation (25) timon-châssis et en ce qu'une bielle (34) de longueur réglable et non concou- rante avec ce dernier axe (25) est attelée entre le reste du timon (9) et le châssis (6).