Brevet FR2790637A1 — publié le 20000915

La présente invention concerne une andaineuse tractée à deux rotors de râtelage munis de bras à râteaux tournant autour d'axes sensiblement verticaux, d'inclinaison réglable en fonction du travail à effectuer par les râteaux, - ces rotors étant portés chacun par au moins une roue de sustentation, de hauteur réglable, par laquelle chaque ro- tor s'appuie indépendamment sur le sol pendant son travail, - un moyen d'attelage reliant le premier rotor au tracteur, - le deuxième rotor étant accroché au premier par un moyen de liaison permettant le débattement latéral du second rotor vers la position de travail ou son alignement sur le pre- mier rotor pour la position de transport, - un moyen d'entraînement et de transmission pour entraîner en rotation chaque rotor à partir du tracteur. On connaît déjà différentes versions de telles andaineuses tractées à deux rotors. Ces andaineuses ont été développées à partir des andaineuses à un seul rotor comme celui décrit par exemple dans le document FR 77 09 049 qui montre une andaineuse trac- tée à un seul rotor, avec une roue de sustentation placée sous l'axe du rotor, permettant de régler la hauteur de tra- vail des râteaux. Le corps rotatif du rotor tourne dans une tête logeant les pignons d'entraînement du rotor, cette tête étant elle-même reliée à la prise de force du tracteur. La tête est par ailleurs reliée à l'attelage du tracteur par deux bras eux-mêmes reliés l'un à l'autre par une articula- tion permettant de modifier, à l'aide d'un vérin mécanique, l'angle entre les deux bras de l'articulation. Cette modifi- cation de l'angle règle l'inclinaison de l'axe de rotation du rotor, cet axe étant sensiblement vertical. Or, pour augmenter la largeur de travail à chaque passage dans le champ ou le pré, on a développé des andaineu- ses tractées à deux rotors de râtelage (encore appelés tou- pies); ces andaineuses sont en fait constituées par l'accrochage l'une derrière l'autre de deux andaineuses à un seul rotor. Chacune des andaineuses comporte un moyen permet- tant d'incliner l'axe de rotation du rotor pour régler la po- sition de travail. Les roues de sustentation sur lesquelles s'appuient les rotors sont en général commandées par des vé- rins pour permettre de régler la hauteur de travail du rotor. Enfin, une ligne de transmission, formée d'éléments d'arbres et de cardans, traverse ou vient en pa- rallèle au timon et bras d'attelage des deux rotors pour les entraîner en rotation à partir du tracteur. Globalement, les deux rotors de râtelage sont identiques. Seuls les moyens de réglage de l'inclinaison du rotor avant et du rotor arrière sont de même type mais dans des positions différentes pour réduire l'encombrement. Enfin, ces andaineuses à deux toupies constituées schématiquement par l'accrochage l'un derrière l'autre de deux rotors de râtelage simples, équipés chacun de ces moyens de réglage, de hauteur et d'inclinaison du rotor, offre l'avantage de permettre de suivre les irrégularités du ter- rain puisque la liaison mécanique d'attelage, entre le trac- teur et le timon du premier rotor, est pratiquement la reprise de l'accrochage entre le " timon " du second rotor de râtelage et le premier rotor de râtelage. Cet accrochage offre une souplesse de débattement non seulement dans un plan vertical mais également en torsion autour de l'axe longitudinal. Une telle solution est plus intéressante que celle d'une liaison rigide en torsion entre les deux rotors de râtelage, comme cela était prévu anciennement, par exemple selon le document DE 19 32 229. Bien que ces andaineuses soient principalement destinées à circuler sur des terrains plus ou moins réguliers pour leur travail, elles doivent également pouvoir circuler sur des routes pour passer d'un champ à un autre. En position de travail, la première andaineuse accrochée derrière le tracteur suit pratiquement la trajectoire du tracteur, le se- cond rotor de râtelage est déporté à droite ou à gauche sui- vant le travail à effectuer, pour venir à côté plus ou moins du premier rotor de râtelage et travailler la bande de ter- rain contiguë à celle travaillée par le premier rotor. Mais cette position de travail ne permet pas une circulation sur route à cause de la grande largeur de cette machine double. Il est nécessaire dans ces conditions d'aligner le second ro- tor de râtelage sur le premier pour pouvoir tirer l'équipement en ligne. Or, si la seconde solution consistant à relier les deux rotors de râtelage par une liaison articu- lée par une articulation de type rotule, comme celle reliant le premier rotor au tracteur, permet une grande souplesse pour suivre les irrégularités du terrain, cette souplesse est préjudiciable pour la circulation sur route d'autant plus que les deux rotors de râtelage sont alors en ligne et que le po- lygone de sustentation global de la machine est de ce fait réduit à la trace très étroite des roues portant les deux ro- tors de râtelage. Cet inconvénient est particulièrement gênant. Un autre inconvénient est lié à la conception d'ensemble de telles machines relativement lourdes puis- qu'elles sont constituées très schématiquement par l'assemblage de deux machines simples. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de développer une andaineuse tractée à deux rotors de râtelage du type défini ci-dessus, permettant une grande stabilité de manoeuvre non seulement sur le terrain mais également la position de transport et d'aboutir à une machine relativement légère et facile à ma- noeuvrer. A cet effet, l'invention concerne une andaineuse du type défini ci-dessus, caractérisée par un corps de liaison entre le premier et le second rotor com- prenant - deux pièces d'extrémité reliées chacune à un support de ro- tor par un axe horizontal, - deux longerons reliant ces deux pièces d'extrémité par des articulations d'axe vertical pour former un quadrilatère allongé, déformable, - un verrou commandé, de longueur réglable, reliant deux cô- tés du quadrilatère pour modifier sa géométrie et commander l'inclinaison des longerons par rapport à la direction lon- gitudinale et commander le débattement du second rotor par rapport au premier, pour passer en position de fonctionne- ment ou en positionnement de transport. Le corps de liaison en forme de quadrangle arti- culé, qui est bloqué soit dans la position alignée de trans- port, soit dans une position de travail (quel que soit d'ailleurs le débattement choisi pour le second rotor de râ- telage par rapport au premier), constitue une liaison très légère et néanmoins extrêmement rigide entre les deux rotors de râtelage sans pour autant interdire le pivotement autour d'un axe longitudinal du second rotor par rapport au premier ni un basculement autour d'un axe horizontal transversal, tant pour le premier rotor de râtelage que pour le second. Cette grande latitude de mouvement, associée à la rigidité de certains moyens de liaison intermédiaires entre les moyens permettant les mouvements de rotation et de pivotement, abou- tit à une machine très légère, compacte et surtout très fa- cile à manoeuvrer, évitant le déport, épousant parfaitement les irrégularités du terrain et permettant un réglage très précis des râteaux pour effectuer un excellent travail dans de bonnes conditions de rapidité. La commande de la géométrie du quadrilatère par un verrou en forme de vérin hydraulique, qui se commande à partir du poste de conduite, permet de mettre la machine en position de travail ou en position de transport, sans avoir à quitter le poste de conduite, par simple action sur le vérin hydraulique. Ce vérin bloque non seulement le corps de liai- son en position de travail, c'est-à-dire incliné par rapport à l'axe longitudinal de la machine et du tracteur, mais éga- lement en position de transport; cela rend superflu tout moyen de blocage de certaines articulations, comme cela est nécessaire dans l'art antérieur. Le même avantage se retrouve à la reprise de travail lorsque le convoi arrive sur le champ; il suffit de commander le débattement latéral du qua- drilatère déformable pour faire passer le second rotor dans sa position de travail et cela, au choix, soit à gauche, soit à droite du premier rotor. Une telle opération, extrêmement simple, peut se faire à chaque extrémité du champ, ce qui fa- cilite le travail d'ensemble puisque le second rotor de râte- lage pourra, suivant le sens de circulation de la machine, se trouver à droite ou à gauche; la machine n'aura plus néces- sairement à tourner autour du champ en circulant toujours dans le même sens mais pourra traiter des bandes juxtaposées de terrain. De façon avantageuse, le verrou est monté entre un axe de la pièce d'extrémité arrière et un point du longe- ron opposé. Comme le second râteau pivote avec le corps de liaison à l'extrémité avant de ce corps de liaison, c'est-à- dire au niveau du premier rotor de râtelage, l'effort à exer- cer par le vérin est relativement faible, ce qui permet un faible dimensionnement du vérin commandant la déformation du quadrilatère. De façon particulièrement avantageuse, chaque ro- tor est équipé d'un moteur hydraulique entraînant le corps rotatif, ce moteur étant alimenté à partir du circuit du tracteur. L'entraînement de chaque rotor par un moteur hy- draulique facilite la conception et la réalisation de l'andaineuse puisque la communication entre les moteurs et la source de fluide sous pression se fait par une simple con- duite. Les rotors peuvent être alimentés à partir du circuit hydraulique du tracteur. Ils peuvent également être alimentés à partir d'un circuit équipé d'une pompe, embarqué sur l'andaineuse; cette pompe est elle-même entraînée soit par un moteur hydraulique relié au circuit hydraulique du tracteur, soit par un arbre à cardans relié à la prise de force du tracteur. De façon particulièrement avantageuse, le support avant est relié au moyen d'attelage de l'andaineuse accroché au tracteur (timon ou attelage en trois points) - ce support porte le moteur hydraulique et la tête du rotor, et - il est relié par une articulation d'axe horizontal à la pièce d'extrémité avant du quadrilatère déformable. De façon avantageuse, réciproquement, le support arrière est formé de deux parties articulées l'une à l'autre par un axe horizontal, transversal de basculement, - un verrou réglable définissant le basculement d'une partie par rapport à l'autre, l'une des parties étant reliée à la pièce d'extrémité arrière par un axe de pivotement longitu- dinal et l'autre partie étant solidaire de la tête du se- cond rotor. Cette conception du support avant et du support arrière permet de donner à la machine une bonne rigidité, très importante pour la circulation sur route. Comme par ailleurs le pivotement autour d'un axe longitudinal du rotor de râtelage arrière se fait à proximité du rotor arrière et non à l'extrémité avant du quadrilatère déformable reliant le rotor arrière au rotor avant, cela offre une grande souplesse au second rotor puisque le quadrilatère déformable n'est pas lui-même concerné par ce mouvement de rotation du second ro- tor de râtelage autour de cet axe longitudinal. De plus, cette liberté de mouvement ne réduit en rien le mouvement de basculement du corps de liaison autour d'un axe transversal horizontal à son extrémité avant ou de basculement du second rotor de râtelage à l'extrémité arrière du corps de liaison déformable. Le support arrière combine cette possibilité de rotation autour d'un axe longitudinal et le réglage de l'inclinaison de l'axe vertical du second rotor dans une pièce de conception très simple et très solide. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le verrou du support arrière est un vérin mécanique à vis et manchon fileté qui se manoeuvre par exemple par une mani- velle. Ce verrou peut également être un vérin hydraulique. Enfin, de façon avantageuse, l'andaineuse com- porte un chariot à au moins trois roues associées à chaque rotor et reliées à la tête de celui-ci par un axe traversant le rotor. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une vue de côté d'une andai- neuse à deux rotors de râtelage selon l'invention, attelée à un tracteur, - la figure 2 est une vue de dessus schématique de l'andaineuse de la figure 1 en position de travail et en position de circulation sur route, la figure 3A montre la position du second rotor de râtelage par rapport au plan médian, lorsque ce second ro- tor est en position de travail, - la figure 3B est une vue de dessus analogue à celle de la figure 3A du rotor de râtelage en position de transport sur route, aligné dans le plan médian, - la figure 4A, combinée à la figure 4B, sont une vue de côté schématique des parties principales de l'andaineuse selon l'invention, - la figure 4A montrant le rotor de râtelage avant et les organes liés à celui- ci et la figure 4B montre très partiellement le rotor de râtelage arrière et les élé- ments mécaniques reliant ce rotor au corps de liaison. - la figure 5A est une vue de dessus simplifiée de la figure 4A montrant le corps de liaison en position in- clinée, par rapport au plan médian, pour un positionnement du rotor vers la gauche (dans le sens de déplacement du convoi) comme la position représentée à la figure 2, - la figure 5B montre l'autre extrémité du corps de liaison, en vue de dessus, les deux côtés du corps étant parallèles au plan médian longitudinal de la machine. Selon les figures 1 et 2, l'invention concerne une andaineuse tractée à deux rotors de râtelage 1, 2 (encore appelés toupies). Ces deux rotors 1, 2 sont munis chacun de bras 103 portant des râteaux 104. Les bras 103 sont entraînés en rotation autour d'un axe vertical ou sensiblement verti- cal, et au cours de leur trajet périphérique, ces axes sont également commandés en pivotement autour de leur axe géomé- trique par une came logée dans la tête 101 du rotor et qui commande le basculement des râteaux d'une position de râte- lage à une position dégagée et inversement. Ces différents moyens sont connus pour les andai- neuses. Chacun des deux rotors 1, 2 de râtelage est porté par un chariot de roulement 3, 4 comportant deux roues avant 31, 32, 41, 42), relativement rapprochées et deux roues ar- rière 33, 34, 43, 44 relativement écartées. Chaque chariot 3, 4 comporte un châssis 35, 45 relié à un pivot 36, 46 sensi- blement vertical, fixe, traversant le rotor et donnant de ce fait l'inclinaison du rotor de râtelage (cette inclinaison est verticale ou proche de la verticale pour incliner plus ou moins la trajectoire des râteaux 102). Chaque chariot 3, 4 est relevable ou abaissable par rapport à son rotor 1, 2 de façon à abaisser ou à relever le rotor pour le mettre en position de travail ou en position de repos. Le détail des moyens de relevage d'un rotor par rapport à son chariot ne sont pas représentés. Le premier rotor 1 est fixé à un support 6 qui porte par ailleurs son moteur hydraulique 11. Ce support 6 forme dans cet exemple de réalisation un réservoir d'huile par une forme de caisson se terminant à son extrémité avant, légèrement au-delà de la circonférence balayée par les râ- teaux 102 du rotor, par une articulation 61 d'un axe horizon- tal transversal relié à un timon 7 lui-même muni d'un oeillet 71 ou moyen similaire accroché 81 dans le crochet du tracteur 8. Cette articulation 61 entre le support 6 du premier rotor 1 et le timon 7 se règle ou se bloque par un vérin 72 mécani- que ou hydraulique de sorte qu'après blocage, l'articulation est rigide. Le vérin peut être un vérin à ressort autorisant un certain mouvement d'amortissement. Le timon 7 comporte également une pompe 73 reliée au circuit hydraulique du tracteur 8. Le second rotor de râtelage 2 comporte également un support 9 muni de moyens de réglage de l'angle d'inclinaison de l'axe du rotor par rapport à par exemple la direction horizontale pour permettre l'inclinaison du rotor 2 par rapport au sol, comme cela a déjà été décrit à propos du premier rotor. La tête fixe du rotor 2 est reliée à un support arrière qui permet le réglage de cette inclinaison. Ce sup- port arrière 9 est également relié par un axe de rotation di- rigé longitudinalement, à l'extrémité d'un corps de liaison assurant la liaison entre les deux rotors 1, 2. La figure 2 montre en vue de dessus deux posi- tions du second rotor 2. Dans la première position, le plan du second ro- tor 2 est aligné sur le premier rotor suivant. Le second ro- tor 2 longitudinal LL de la machine est également montré en biais par rapport au plan longitudinal médian passant par le premier rotor. Cette position en biais, obtenue comme cela sera vu ultérieurement, correspond à l'une des positions de travail du second rotor 2, à gauche et légèrement en retrait par rapport au premier rotor 1 (la direction gauche et la di- rection droite correspondent à la position d'un observateur regardant dans le sens de circulation du tracteur et de l'andaineuse; flèche A). Les figures 3A, 3B montrent en vue de dessus les deux positions du second rotor de râtelage 2. Dans un but de simplification, le premier rotor qui reste dans le plan mé- dian LL du tracteur 8 n'a pas été représenté. Ces figures montrent uniquement les côtés et les extrémités du corps de liaison 10 avec, à la figure 3A, la position de travail, dé- portée, du second rotor 2 par rapport au plan médian LL. La figure 5 montre la position de circulation routière du second rotor 2 aligné sur le plan médian, c'est-à-dire aligné sur le premier rotor 1 et sur le tracteur 8. Les détails de la structure de l'andaineuse se- ront décrits ci-après à l'aide des figures 4A-5B. Le rotor de râtelage 1 avant se compose d'une tête fixe 101 portant à rotation autour d'un axe vertical ou sensiblement vertical un corps rotatif 102 lui-même muni de bras 103 sensiblement radiaux équipés à leur extrémité de râ- teaux. La tête 101 du rotor 1 est fixée au support avant 6 relié, comme déjà indiqué, au moyen d'attelage de l'andaineuse sur le tracteur; ce moyen peut être soit un ti- mon 7, soit des bras reliés à l'attelage en trois points du tracteur. Le support comporte une pièce 62 pliée en S, dont une partie est reliée à la tête 101 du rotor avant 1. Cette pièce 62 porte également un moteur hydraulique 105 entraînant le rotor avant. Au-dessus du rotor et de son moteur 105, le support 6 comporte une double chape 63, 64 avec un axe d'articulation 65 en basculement définissant la direction X1X1, cet axe 65, de direction XlX1, horizontale transver- sale, constitue l'articulation de basculement du moyen de liaison 10 entre le premier et le second rotor 1, 2. Le support 6 forme également, du côté gauche, un caisson 66 servant par exemple de réservoir pour le liquide hydraulique du circuit du moteur 105. Selon la figure 4B, le second rotor de râtelage 2 a une structure identique au premier rotor 1 et ne sera pas décrit en détail, les références des différentes pièces cons- titutives étant les mêmes que celles ayant servi à la des- cription du premier rotor de râtelage 1. Ce second rotor de râtelage 2 est relié à un sup- port 9 formé de deux parties 91, 92, l'une 91 avec une bran- che descendante 911 et une branche montante 912; la branche descendante 912 porte la tête 101 et le moteur hydraulique du second rotor 2. Cette partie 91 porte un axe transver- sal 93 horizontal définissant un second axe géométrique de basculement X2X2. La seconde partie 92 du support 9 est re- liée à la première partie 91 par l'axe d'articulation 93 (X2X2). La position angulaire des deux parties 91, 92 est ré- glée par un verrou 94 constitué par un vérin mécanique formé d'une tige filetée 941 et d'un manchon taraudé 942 muni d'une manivelle 943. Cette seconde partie 92 est reliée au moyen de liaison 10 par une articulation 95 d'un axe de rotation lon- gitudinal YY permettant au second rotor de râtelage 2 de pi- voter autour de cet axe longitudinal (YY). Le corps de liaison 10 qui relie le support avant 6 et le support arrière 9 est constitué par une pièce d'extrémité avant 110 et une pièce d'extrémité arrière 120. Ces deux pièces sont reliées à des longerons 130, 140 par des articulations 161, 162, 163, 164, l'ensemble constituant un quadrilatère articulé. Ce quadrilatère est de préférence un parallélogramme de sorte que la pièce d'extrémité arrière 120 Il se déplace parallèlement à ellemême lorsque le quadrilatère se déforme. Les longerons 130, 140 sont reliés par un verrou commandé 170 constitué par un vérin hydraulique. Une extrémi- té de ce vérin 170 est portée par l'un des axes d'articulation (164) du longeron 140 sur la pièce arrière 120. L'autre extrémité 172 du vérin est articulée sur le lon- geron ou côté opposé 130. Le déploiement ou la rétraction de ce vérin 170 permet de commander le rapprochement ou l'écartement des deux longerons 130, 140, ce qui se traduit par un débattement des deux longerons par rapport au plan mé- dian LL de cette andaineuse pour mettre le deuxième rotor 2 en position de travail ou le reconduire en position de trans- port. Le vérin 170 tel que présenté aux figures 4A et 4B ne permet le déplacement du second rotor de râtelage 2 que vers le bas (position représentée à la figure 3A), d'un côté du plan médian. Pour déplacer le second rotor de râtelage 2 de l'autre côté du plan médian LL, par exemple dans une position symétrique de celle représentée à la figure 3A par rapport au plan médian, il faut un autre vérin occupant une position par exemple symétrique de celle représentée à la figure 5B. Deux vérins de ce type peuvent être combinés par une fonction lo- gique exclusive de façon qu'un seul vérin soit actionné (dans le sens de la rétraction ou du développement) pendant que l'autre vérin est en roue libre. Ce ou ces vérins 170 se com- mandent à partir du poste de conduite du tracteur. Les moteurs des deux rotors 1, 2 sont commandés par un circuit hydraulique non représenté. Ce circuit hydrau- lique est installé le long des supports 6 et 9 et du corps de liaison 10. Ce circuit est, comme indiqué ci-dessus, soit au- tonome, soit branché sur le circuit du tracteur. Les détails des liaisons des tuyaux ne sont pas représentés dans le des- sin. Il en est de même du circuit hydraulique de com- mande de différents organes comme par exemple le ou les vé- rins 170. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Andaineuse tractée à deux rotors de râtelage munis de bras à râteaux tournant autour d'axes sensiblement verticaux, d'inclinaison réglable en fonction du travail à effectuer par les râteaux, - ces rotors étant portés chacun par au moins une roue de sustentation, de hauteur réglable, par laquelle chaque ro- tor s'appuie indépendamment sur le sol pendant son travail, - un moyen d'attelage reliant le premier rotor au tracteur; - le deuxième rotor étant accroché au premier par un moyen de liaison permettant le débattement latéral du second rotor vers la position de travail ou son alignement sur le pre- mier rotor pour la position de transport, - un moyen d'entraînement et de transmission pour entraîner en rotation chaque rotor à partir du tracteur, caractérisée par un corps de liaison (10) entre le premier (1) et le second (2) rotor comprenant - deux pièces d'extrémité (110, 120) reliées chacune à un support de rotor (6, 8) par un axe horizontal (65, 93), deux longerons (130, 140) reliant ces deux pièces d'extrémité (110, 120) par des articulations d'axe vertical (161- 164) pour former un quadrilatère allongé, déformable, - un verrou commandé (170), de longueur réglable, reliant deux côtés du quadrilatère pour modifier sa géométrie et commander l'inclinaison des longerons (130, 140) par rap- port à la direction longitudinale et commander le débatte- ment du second rotor (2) par rapport au premier (1), pour passer en position de fonctionnement ou en positionnement de transport. 2 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le verrou commandé (170) est un vérin hydraulique commandé à partir du poste de conduite du tracteur. 3 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le verrou (170) est monté entre un axe (164) de la pièce d'extrémité arrière (120) et un point du longeron opposé (130). 4 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque rotor (1, 2) est équipé d'un moteur hydraulique (105) entraînant le corps rotatif (102), ce moteur étant alimenté à partir du circuit du tracteur. ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque rotor (1, 2) est équipé d'un moteur hydraulique (105) relié à un circuit embarqué sur l'andaineuse et ayant une pompe hydraulique (73) entraînée à partir du tracteur (8) (prise de force). 6 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support avant (6) est relié au moyen d'attelage de l'andaineuse accroché au tracteur (timon ou attelage en trois points) - ce support porte le moteur hydraulique (105) et la tête (101) du rotor (1), et - il est relié par une articulation d'axe horizontal (65) à la pièce d'extrémité avant (6) du quadrilatère déformable (10). 7 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support arrière (9) est formé de deux parties (91, 92) ar- ticulées l'une à l'autre par un axe horizontal, transversal de basculement (93), - un verrou réglable (94) définissant le basculement d'une partie par rapport à l'autre, l'une (92) des parties étant reliée à la pièce d'extrémité arrière (120) par un axe de pivotement (95) longitudinal et l'autre partie (91) étant solidaire de la tête (101) du second rotor (2). 8 ) Andaineuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que le verrou (94) est un vérin mécanique à vis (941) et manchon fileté (942). 9 ) Andaineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comporte un chariot (3, 4) à au moins trois roues asso- ciées à chaque rotor (1, 2) et reliées à la tête de celui-ci par un axe (35, 45) traversant le rotor (1, 2).