Brevet FR2906675A1 — publié le 20080411

L'invention concerne un agencement d'entraînement pour une unité de travail d'un outil agricole ou d'une machine agricole, comprenant une transmission hydrostatique-mécanique. En ce qui concerne l'unité de travail il s'agit en particulier du rotor de battage d'une moissonneuse-batteuse. Le document EP 1 072 817 B1 montre une transmission mécanique-hydraulique pour une machine agricole de récolte. Il s'agit de préférence d'une moissonneuse-batteuse, la transmission mécanique-hydraulique entraînant le rotor de battage et permettant un réglage en continu de la vitesse du rotor de battage. Dans ce cas, un embrayage est entraîné par un moteur d'entraînement. Une sortie de l'embrayage est liée mécaniquement en entraînement à une pompe hydrostatique. La sortie de l'embrayage est par ailleurs liée en entraînement à une couronne d'une transmission à train épicycloïdal. Par ailleurs, la pompe hydrostatique est reliée hydrauliquement à un moteur hydrostatique et entraîne celui-ci. Le moteur hydrostatique entraîne la roue planétaire centrale d'une transmission à train épicycloïdal. Le porte-satellites de la transmission à train épicycloïdal est lié mécaniquement en entraînement au rotor de battage, pour entraîner celui-ci. En vue de présenter une grande plage de variation, la pompe hydrostatique est réalisée en tant que pompe réglable, et réglée à partir d'une zone négative de la cylindrée jusqu'à une zone positive de la cylindrée. Lorsqu'on fait fonctionner la pompe hydrostatique dans la zone négative, les éléments constitutifs individuels de l'agencement d'entraînement doivent transmettre une 2906675 2 puissance apparente. Les pièces constitutives doivent être dimensionnées relativement grandes en conséquence. Dans la transmission mécanique-hydraulique selon le document EP 1 072 817 B1, c'est notamment l'embrayage 5 qui doit transmettre la puissance apparente qui apparaît, de sorte qu'il doit être en mesure de transmettre la puissance effective, qui est plus grande que la puissance utile. 10 Le but de la présente invention consiste à fournir un agencement d'entraînement pour une unité de travail d'un outil agricole ou d'une machine agricole, dans lequel les pièces constitutives individuelles, et notamment l'embrayage, peuvent être dimensionnées de façon la plus 15 réduite possible en ce qui concerne leur capacité de transmission de puissance. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un agencement d'entraînement pour une unité de travail 20 d'un outil agricole ou d'une machine agricole, qui comprend un embrayage présentant une entrée, l'entrée pouvant être liée mécaniquement en entraînement à un moteur d'entraînement, 25 une boîte de transmission additive comprenant une première entrée, une deuxième entrée et une sortie, la première entrée étant liée mécaniquement en entraînement à une sortie de l'embrayage, et la sortie servant à entraîner l'unité de travail, 30 une pompe hydrostatique qui est liée mécaniquement en entraînement à la sortie de l'embrayage, ainsi qu'un moteur hydrostatique qui est lié hydrauliquement à la pompe hydrostatique, et est lié mécaniquement en entraînement à la deuxième entrée de la 35 boîte de transmission additive. 2906675 3 Dans cet agencement d'entraînement, la puissance apparente, dans la mesure où elle apparaît, est transmise dans la partie hydraulique, par l'intermédiaire de la liaison hydraulique entre la pompe 5 hydrostatique et le moteur hydrostatique. Dans la partie mécanique, la puissance apparente n'est transmise que par l'intermédiaire de la boîte de transmission additive. L'embrayage et les pièces mécaniques de liaison entre l'embrayage et la boîte de transmission 10 additive, ne se trouvent pas dans le flux de transmission de la puissance apparente, et peuvent en conséquence être conçues plus petites en ce qui concerne leurs capacités de transmission de puissance. Par ailleurs, ces pièces sont moins sollicitées et 15 présentent ainsi une durée de vie plus élevée. De préférence, il est prévu une boîte de transmission de moteur, qui peut être entraînée par le moteur, l'embrayage étant fixé à un carter de boîte de 20 transmission de la boîte de transmission de moteur. Par ailleurs, il peut être prévu une boîte de transmission d'unité de travail pour l'entraînement de l'unité de travail, la pompe hydrostatique et le moteur 25 hydrostatique étant fixés sur un carter de boîte de transmission de la boîte de transmission d'unité de travail. Cela permet d'obtenir des chemins de transmission de la 30 puissance hydrostatique extrêmement courts, de sorte qu'il est possible de réduire la perte de puissance. Par contre, les chemins de transmission de grande longueur sont réalisés mécaniquement, par exemple au moyen d'un arbre de transmission articulé assurant la liaison sur 35 le plan de la transmission d'entraînement, entre la sortie de l'embrayage et l'entrée de la boîte de 2906675 4 transmission d'unité de travail. Dans le cas d'une transmission mécanique sur des distances d'éloignement plus grandes, il apparaît en règle générale des pertes de puissance plus faibles, de sorte que le rendement de 5 l'agencement d'entraînement s'en trouve augmenté. Il est de préférence prévu que l'entrée de la boîte de transmission d'unité de travail soit un arbre d'entrée qui est agencé coaxialement à un arbre d'entrée de la 10 pompe hydrostatique. L'entrée de la boîte de transmission d'unité de travail peut être constituée par un arbre d'entrée et la sortie de la boîte de transmission d'unité de travail par un 15 arbre de sortie, qui sont agencés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Pour obtenir le renvoi, l'arbre d'entrée de la boîte de transmission d'unité de travail peut faire partie d'une 20 transmission à renvoi d'angle. L'arbre d'entrée de la boîte de transmission d'unité de travail peut servir directement à entraîner la pompe hydrostatique. Pour obtenir une grande plage de variation, la boîte de 25 transmission d'unité de travail peut comporter une boîte de vitesses à sélection, qui est liée en entraînement à la boîte de transmission additive. De préférence, la boîte de transmission additive est une 30 transmission à train épicycloïdal comprenant une couronne ou roue planétaire extérieure, une roue planétaire intérieure ou centrale et une pluralité de satellites avec un porte-satellites, la première entrée étant la couronne de la transmission à train 35 épicycloïdal, la deuxième entrée étant la roue planétaire centrale, et la sortie étant le porte- 2906675 satellites. Un exemple de réalisation préféré d'un agencement d'entraînement selon l'invention, va être explicité plus 5 en détail dans la suite, au regard du dessin annexé. La figure unique montre un moteur d'entraînement 1 en guise d'entraînement principal, par exemple sous la forme d'un moteur à combustion interne, qui est lié en 10 entraînement à une boîte de transmission de moteur 2 présentant un carter de boîte de transmission de moteur 3. La boîte de transmission de moteur 2 entraîne un embrayage 4 qui pour sa part entraîne, par l'intermédiaire d'un arbre de transmission articulé 5, 15 une boîte de transmission d'unité de travail 6 qui englobe un carter de boîte de transmission 7 et à l'intérieur, une boîte de transmission additive sous la forme d'une transmission à train épicycloïdal 8. La boîte de transmission d'unité de travail 6 sert à 20 l'entraînement d'une unité de travail sous la forme d'un rotor de battage 9 d'une moissonneuse-batteuse. Sur le carter de boîte de transmission 7 de la boîte de transmission d'unité de travail 6, sont fixés une pompe hydrostatique 10 et un moteur hydrostatique 11, qui sont 25 liés mécaniquement en entraînement à la boîte de transmission d'unité de travail 6, tel que cela sera explicité de manière plus détaillée dans la suite. La pompe hydrostatique 10 est reliée hydrauliquement, par l'intermédiaire de conduites hydrauliques non 30 représentées, au moteur hydrostatique 11 en vue d'entraîner ce dernier. La boîte de transmission d'unité de travail 6 présente une entrée sous la forme d'un arbre d'entrée 12 qui est 35 entraîné par l'arbre de transmission articulé 5. L'arbre d'entrée 12 de la boîte de transmission d'unité de 5 2906675 6 travail 6 est relié directement à un arbre d'entrée 13 de la pompe hydrostatique 10, de sorte que l'arbre d'entrée 12 de la boîte de transmission d'unité de travail 6 et l'arbre d'entrée 13 de la pompe 5 hydrostatique 10 sont agencés coaxialement l'un par rapport à l'autre et sont reliés sans étage de démultiplication. Sur l'arbre d'entrée 12 de la boîte de transmission 10 d'unité de travail 6 est agencé de manière fixe en rotation, une première roue conique 14 qui entraîne une deuxième roue conique 15 qui est montée sur un arbre de transmission intermédiaire 16. Les roues coniques 14, 15 forment une transmission à renvoi d'angle 29, l'arbre de 15 transmission intermédiaire 16 étant agencé à angle droit par rapport à l'arbre d'entrée 12 de la boîte de transmission d'unité de travail 6. A la transmission à renvoi d'angle 29 se raccorde une 20 boîte de vitesses à sélection 30. L'arbre de transmission intermédiaire 16 s'engage dans la boîte de vitesses à sélection 30 et y entraîne sélectivement par l'intermédiaire d'un premier étage d'engrenages 17 ou d'un deuxième étage d'engrenages 18 présentant chacun un 25 rapport de démultiplication différent, un premier arbre de sortie d'entraînement 19. Le premier arbre de sortie d'entraînement 19 est relié à une couronne 20 (première entrée) de la transmission à train épicycloïdal 8. Le premier arbre de sortie d'entraînement 19 est réalisé 30 sous la forme d'un arbre creux qui loge en rotation, de manière centrale, un deuxième arbre de sortie d'entraînement 21. Le deuxième arbre de sortie d'entraînement 21 est lié en entraînement à un arbre de sortie 23 du moteur hydrostatique 11, par 35 l'intermédiaire d'un étage de démultiplication 22 à plusieurs roues dentées droites. Dans ce cas, l'arbre de 2906675 7 sortie 23 du moteur hydrostatique 11 et le deuxième arbre de sortie d'entraînement 21 sont agencés parallèlement l'un à l'autre. Le deuxième arbre de sortie d'entraînement 21 entraîne une roue planétaire 5 centrale 24 (deuxième entrée) de la transmission à train épicycloïdal 8. La transmission à train épicycloïdal 8 comprend par ailleurs plusieurs satellites 25 qui sont agencés entre 10 la couronne 20 et la roue planétaire centrale 24, et sont fixés de manière rotative à un porte-satellites 26. Le porte-satellites 26 comprend un arbre de sortie 27 qui constitue la sortie de la transmission à train épicycloïdal 8, et par l'intermédiaire duquel est 15 entraîné en rotation autour d'un axe de rotation 28, le rotor de battage 9 d'une moissonneuse-batteuse. Dans ce cas, l'arbre de sortie 27 est agencé coaxialement à l'axe de rotation 28 du rotor de battage 9. 20 De manière globale, la boîte de transmission d'unité de travail 6 englobe ainsi la transmission à renvoi d'angle 29, la boîte de vitesses à sélection 30, y compris l'étage de démultiplication 22, et la transmission à train épicycloïdal 8. En raison de la transmission à 25 renvoi d'angle 29, l'arbre d'entrée 12 et l'arbre de sortie 27 de la boîte de transmission d'unité de travail 6 sont agencés à angle droit l'un par rapport à l'autre. L'arbre d'entrée 13 de la pompe hydrostatique 10 et l'arbre de sortie 23 du moteur hydrostatique 11 sont de 30 la même manière agencés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Par un autre agencement de transmission, il est également possible de disposer la pompe hydrostatique 10 et le moteur hydrostatique 11 l'un par rapport à l'autre, de façon telle que l'arbre d'entrée 13 de la 35 pompe hydrostatique 10 et l'arbre de sortie 23 du moteur hydrostatique 11 s'éloignent l'un de l'autre et soient 2906675 8 agencés coaxialement l'un par rapport à l'autre, la pompe hydrostatique 10 et le moteur hydrostatique 11 étant disposés à proximité immédiate l'un de l'autre (agencement dos à dos). Cela permet d'éviter de longs 5 tuyaux hydrauliques qui conduisent à des pertes de puissance trop importantes. Le moteur d'entraînement 1 est lié en entraînement à l'arbre d'entrée 31 de la boîte de transmission de 10 moteur 2. L'arbre d'entrée 31 de la boîte de transmission de moteur 2 entraîne, par l'intermédiaire d'un étage de démultiplication 32 avec plusieurs roues droites et arbres intermédiaires, un arbre de sortie 33 de la boîte de transmission de moteur 2. L'arbre de 15 sortie 33 de la boîte de transmission de moteur 2 est relié à une entrée 34 de l'embrayage 4. Une sortie 35 de l'embrayage 4 est reliée, sur le plan de la transmission d'entraînement, à l'arbre de transmission articulé 5, en vue d'entraîner celui-ci. 20 L'embrayage 4 est conçu sous la forme d'un embrayage à disques comprenant un moyeu d'embrayage 36 qui reçoit des disques intérieurs 38, et une cloche d'embrayage 37 qui reçoit des disques extérieurs 39. Le moyeu 25 d'embrayage 36 constitue ici l'entrée 34 de l'embrayage 4, tandis que la cloche d'embrayage 37 forme la sortie 35 de l'embrayage 4. Un carter d'embrayage ici non représenté, est fixé de manière fixe en rotation au carter de boîte de transmission 3 de la boîte de 30 transmission de moteur 2. La boîte de transmission de moteur 2 sert par ailleurs à entraîner d'autres unités de travail ou systèmes de transmission d'entraînement mécaniques, comme par 35 exemple des générateurs 40, des transmissions d'entraînement à courroie 41 ou des pompes 2906675 9 hydrostatiques 42 destinées à d'autres composants. REVENDICATIONS 1. Agencement d'entraînement pour une unité de travail (9) d'un outil agricole ou d'une machine agricole, caractérisé en ce qu'il comprend un embrayage (4) présentant une entrée (34), l'entrée (34) pouvant être liée mécaniquement en entraînement à un moteur d'entraînement (1), une boîte de transmission additive (8) comprenant une première entrée (20), une deuxième entrée (24) et une sortie (26), la première entrée (20) étant liée mécaniquement en entraînement à une sortie (35) de l'embrayage (4), et la sortie (26) servant à entraîner l'unité de travail (9), une pompe hydrostatique (10) qui est liée mécaniquement en entraînement à la sortie (35) de l'embrayage (4), ainsi qu'un moteur hydrostatique (11) qui est relié hydrauliquement à la pompe hydrostatique (10), et est lié mécaniquement en entraînement à la deuxième entrée (24) de la boîte de transmission additive (8). 2. Agencement d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une boîte de transmission de moteur (2) qui peut être entraînée par le moteur (1), et en ce que l'embrayage (4) est fixé à un carter de boîte de transmission (3) de la boîte de transmission de moteur (2). 3. Agencement d'entraînement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu une boîte de transmission d'unité de travail (6) pour l'entraînement de l'unité de travail (9), et en ce que la pompe hydrostatique (10) et le moteur 2906675 11 hydrostatique (11) sont fixés sur un carter de boîte de transmission (7) de la boîte de transmission d'unité de travail (6). 5 4. Agencement d'entraînement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la sortie (35) de l'embrayage (4) et une entrée (12) de la boîte de transmission d'unité de travail (6) sont liés en entraînement par 10 l'intermédiaire d'un arbre de transmission articulé (5). 5. Agencement d'entraînement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'entrée de la boîte de transmission d'unité 15 de travail (6) est un arbre d'entrée (12) qui est agencé coaxialement à un arbre d'entrée (13) de la pompe hydrostatique (10). 6. Agencement d'entraînement selon l'une des 20 revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'entrée de la boîte de transmission d'unité de travail (6) est un arbre d'entrée (12) et la sortie de la boîte de transmission d'unité de travail (6) est un arbre de sortie (27), l'arbre d'entrée (12) et 25 l'arbre de sortie (27) étant agencés à angle droit l'un par rapport à l'autre. 7. Agencement d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé 30 en ce que l'arbre d'entrée (12) de la boîte de transmission d'unité de travail (6) fait partie d'une transmission à renvoi d'angle (29). 8. Agencement d'entraînement selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'arbre d'entrée (12) de la boîte de 2906675 12 transmission d'unité de travail (6) sert à entraîner la pompe hydrostatique (10). 9. Agencement d'entraînement selon l'une des 5 revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la boîte de transmission d'unité de travail (6) comprend une boîte de vitesses à sélection (30), qui est liée en entraînement à la boîte de transmission additive (8). 10 10. Agencement d'entraînement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boîte de transmission additive est une transmission à train épicycloïdal (8) comprenant une 15 couronne (20) ou roue planétaire extérieure, une roue planétaire intérieure ou centrale (24) et une pluralité de satellites (25) avec un porte-satellites (26). 11. Agencement d'entraînement selon la revendication 10, 20 caractérisé en ce que la première entrée est la couronne (20) de la transmission à train épicycloïdal (8), la deuxième entrée est la roue planétaire centrale (24), et la sortie est le porte-satellites (25). 25