Brevet FR2923980A1 — publié le 20090529

SUPPORT D'OUTIL PERMETTANT L'EVITEMENT D'UN OBSTACLE DANS UN RANG La présente invention est relative à un support d'outil permettant l'évitement d'un obstacle d'un rang tel qu'un pied ou un piquet, ledit support étant plus particulièrement adapté pour une décavaillonneuse. Une décavaillonneuse comprend un soc qui retourne la terre sur une faible 5 profondeur entre les pieds de vigne d'un même rang afin notamment de réaliser un désherbage de type mécanique. Pour permettre l'évitement des pieds, plusieurs solutions sont connues. La première solution consiste à relier le soc à un premier côté d'un parallélogramme déformable dans un plan sensiblement parallèle au sol. Des 10 moyens de rappel sont prévus pour maintenir le parallélogramme dans une position dite de travail. Une canne est solidaire d'un des côtés dudit parallélogramme, notamment opposé à celui supportant l'outil, ladite canne étant susceptible de prendre appui contre les pieds afin de provoquer la déformation dudit parallélogramme à l'encontre des moyens de rappel et l'écartement de 15 l'outil de l'axe du rang. Cette solution a pour inconvénient de générer des efforts relativement importants au niveau des pieds pour générer la déformation du parallélogramme. Afin de pallier à cet inconvénient, une autre solution consiste à assister le mouvement d'écartement de l'outil grâce à un actionneur hydraulique double 20 effet. Ainsi, le support d'outil comprend un palpeur susceptible de prendre contact avec les pieds, un capteur susceptible de détecter un mouvement du palpeur lorsqu'il vient en contact avec un pied et un actionneur hydraulique susceptible d'assurer le déplacement de l'outil entre une position dite de travail au niveau de l'axe du rang et une position d'évitement, l'outil étant écarté de l'axe du rang. Selon un premier mode de réalisation, le support d'outil comprend un parallélogramme déformable dans un plan sensiblement parallèle au sol, l'outil étant solidaire d'un côté dudit parallélogramme. Le corps de l'actionneur hydraulique est lié à un premier côté et sa tige à un autre côté. Ainsi la translation de la tige provoque la déformation du parallélogramme. Pour commander l'actionneur hydraulique, un distributeur double effet est prévu, un premier état du distributeur correspondant à la tige sortie et un second état à la tige rentrée. Le palpeur est mobile par rapport au support et maintenu dans une première position grâce à des moyens de rappel. Lorsque le palpeur vient en contact avec un obstacle (pied ou piquet), il bouge légèrement à l'encontre des moyens de rappel. Ce faible mouvement est détecté par le capteur qui renseigne le distributeur qui change alors d'état provoquant le déplacement de la tige, la déformation du parallélogramme et l'écartement de l'outil de l'axe du rang. Lorsque le palpeur n'est plus en contact avec un obstacle (pied ou piquet), les moyens de rappel provoquent le déplacement dudit palpeur vers la position repos. Ce faible mouvement est détecté par le capteur qui renseigne le distributeur qui change alors d'état provoquant le déplacement de la tige, la déformation du parallélogramme et le retour de l'outil au niveau de l'axe du rang. Selon un autre mode de réalisation, l'actionneur hydraulique est de type rotatif et l'outil est relié à un bras susceptible de pivoter grâce audit actionneur de manière à écarter l'outil de l'axe du rang. Dans ce cas également, le support comprend un palpeur, un capteur et un distributeur double effet. Même s'ils sont relativement performants, ces dispositifs ne donnent pas pleinement satisfaction car ils sont relativement complexes en raison de l'utilisation d'un actionneur et d'un distributeur double effet et en raison de l'utilisation d'huile comme fluide qui peut être polluante en cas de fuite. Aussi, la présente invention vise à pallier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un support d'outil permettant l'évitement d'un obstacle d'un rang tel qu'un pied ou un piquet, performant, de conception simple et limitant les risques de pollution. A cet effet, l'invention a pour objet un support d'outil susceptible de se translater selon une direction sensiblement parallèle à un rang, de manière à maintenir un outil au droit de l'axe dudit rang entre des obstacles, ledit support comprenant au moins une partie fixe comprenant au moins un axe de rotation autour duquel peut pivoter au moins une partie mobile à laquelle est relié ledit outil, ledit support étant susceptible d'occuper un premier état dans lequel l'outil est disposé au niveau de l'axe du rang et un second état dans lequel l'outil est écarté de l'axe du rang, ledit support comprenant également des moyens de détection d'un obstacle, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un actionneur pneumatique piloté par les moyens de détection assurant au moins le maintien du support dans le second état. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard 20 des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus du support d'outil de l'invention en position de travail, l'outil étant disposé au niveau de l'axe du rang, - la figure 2 est une vue de dessus du support de l'outil de l'invention au niveau d'un obstacle, en position d'évitement, l'outil étant écarté de 25 l'axe du rang, et - la figure 3 est une vue de dessus du support d'outil de l'invention juste après le passage d'un obstacle. Sur les différentes figures, on a matérialisé en pointillés l'axe d'un rang 10 comprenant des obstacles 12 tels que des pieds ou des piquets. On a représenté en 14 un support d'outil auquel est relié un outil 16, tel qu'un soc dans l'exemple illustré. Même s'il est décrit appliqué à une décavaillonneuse susceptible de travailler les rangs de vigne, le support d'outil selon l'invention peut convenir à d'autres outils (comme une lame inter ceps par exemple) et à d'autres types de culture. Le support d'outil 14 est susceptible de se translater selon une direction (matérialisée par les flèches sur les figures) sensiblement parallèle auxdits rangs 10 de manière à maintenir l'outil au droit de l'axe du rang entre les obstacles. Le support d'outil 14 peut être fixé sur un outil de travail du sol lui-même relié à un engin motorisé tel qu'un tracteur ou directement fixé à un engin motorisé. Selon un mode de réalisation, le support d'outil comprend un montant vertical 18 susceptible d'assurer la liaison avec un engin motorisé directement ou via un autre outil. Cette liaison n'est pas plus détaillée car elle est à la portée de l'homme du métier. Le support d'outil 14 comprend un premier bras 20 s'étendant sensiblement perpendiculairement au montant 18, dans un plan sensiblement parallèle au sol, fixe par rapport audit montant 18, un deuxième bras 22 dont une première extrémité est articulée selon un premier axe 24 de rotation sensiblement perpendiculaire au sol à une extrémité distale du premier bras 20, un troisième bras 26 dont une première extrémité est articulée selon un deuxième axe 28 de rotation sensiblement parallèle au premier axe 24 à la seconde extrémité du deuxième bras 22 et un quatrième bras 30 dont une première extrémité est articulée selon un troisième axe 32 de rotation sensiblement parallèle au premier axe 24 à la seconde extrémité du troisième bras 26 et dont la seconde extrémité est articulée selon un quatrième axe 34 de rotation sensiblement parallèle au premier axe 24 au premier bras 20 à proximité du montant 18. Les quatre bras 20, 22, 26 et 30 forment un quadrilatère déformable. L'outil 16 est solidarisé au troisième bras 26 par l'intermédiaire d'un col de cygne 36. Ainsi, comme illustré sur la figure 1, lorsque le quadrilatère est dans une première configuration, l'outil 16 est disposé au niveau de l'axe 10 du rang alors que lorsqu'il est dans une seconde configuration, l'outil 16 est écarté de l'axe du rang 10 comme illustré sur les figures 2 et 3. Des moyens de rappel 38 sont prévus pour maintenir le quadrilatère dans la première configuration pour laquelle l'outil 16 est disposé au niveau de l'axe 10 du rang. Selon un mode de réalisation, les moyens de rappel 38 comprennent au moins un ressort de traction. En complément des moyens de rappel, une butée 40 de préférence réglable permet d'ajuster la première configuration. Ainsi, l'un des éléments mobiles, notamment le deuxième bras 22 comprend un prolongement 42 susceptible de venir en appui contre une butée 40 solidaire du premier bras 20. Les moyens de rappel 38 permettent de maintenir plaqué le prolongement 42 contre la butée 40. L'invention n'est pas limitée à cette cinématique. Ainsi, dans sa version simplifiée, le support d'outil 14 peut comprendre au moins une partie fixe comprenant au moins un axe de rotation, dit axe d'articulation, sensiblement perpendiculaire au sol autour duquel pivote au moins une partie mobile à laquelle est reliée directement ou via au moins une autre articulation l'outil. Dans un premier état, correspondant à une première position angulaire de la partie mobile, l'outil 16 est disposé au niveau de l'axe 10 du rang alors que dans un second état, correspondant à une seconde position angulaire de la partie mobile, l'outil 16 est écarté de l'axe 10 du rang. Comme précédemment, des moyens de rappel 38 tendent à maintenir les parties dans le premier état, la partie mobile venant en contact directement ou non avec une butée 40 solidaire de la partie fixe. La variante avec un quadrilatère déformable permet de conserver l'orientation 5 du soc lors de l'évitement contrairement à la variante avec un seul axe de rotation qui provoque un pivotement du soc. Par ailleurs, en ajustant la longueur des bras entre les axes de rotation et/ou en ajustant la forme du col de cygne, on peut parvenir à définir une cinématique particulière du soc lors de l'évitement et à réduire les efforts de l'outil sur le 10 support lors du travail de la terre. En complément la forme de l'outil, la géométrie du support et/ou les moyens de rappel 38 permettent d'obtenir un quasi-équilibre des efforts lorsque l'outil travaille le sol. Les formes de l'outil 16 permettent un meilleur retour de l'outil vers le premier état et contribue à réduire la puissance nécessaire. 15 Le support d'outil 14 comprend des moyens 44 de détection d'un obstacle présent au niveau du rang. Ces moyens 44 de détection comprennent un palpeur 46 susceptible de pivoter autour d'un axe de rotation 48 sensiblement parallèle à l'axe d'articulation 24 ainsi qu'un capteur 50 permettant de détecter le mouvement de pivotement 20 dudit palpeur 46. Selon un mode de réalisation, le palpeur 46 est maintenu dans une première position correspondant à l'absence d'obstacle comme illustré sur les figures 1 et 3, grâce à des moyens de rappel 52 qui viennent l'immobiliser contre une butée 53. 25 Lors de l'évitement, le palpeur 46 est maintenu contre la butée 53. La disposition et les formes du palpeur 46 et de l'outil 16 sont telles que l'outil 16 est en retrait par rapport au palpeur 46 lors de l'évitement et ne vient pas en saillie afin d'accrocher l'obstacle. Selon un autre avantage de cette configuration, les moyens de détection 44 en prenant appui contre la butée 53 peuvent assister mécaniquement la modification de la géométrie du support d'outil, par exemple si l'effort de l'actionneur n'est pas suffisant. De plus, quel que soit les efforts exercés sur l'outil, les moyens de détection 44 assurent le passage du support dans le second état et garantissent que l'outil 16 est toujours décalé par rapport à l'obstacle. De préférence, le palpeur 46 comprend une première partie sensiblement rectiligne et une extrémité légèrement courbe vers l'arrière selon le sens de déplacement de l'outil, la partie rectiligne étant sensiblement perpendiculaire à l'axe du rang et le début de la partie courbe étant disposé sensiblement au droit de l'axe du rang. Lorsque le palpeur 46 vient en contact avec un obstacle 12, il pivote légèrement d'un angle a à l'encontre des moyens de rappel 52. Le capteur 50 sous forme d'un contacteur est alors actionné par le palpeur. L'obstacle passé, comme illustré sur la figure 3, le palpeur 46 pivote à contre sens grâce à l'action des moyens de rappel 52 et n'actionne plus le contacteur 50. Avantageusement, la sensibilité des moyens 44 de détection est ajustable, en tarant plus ou moins les moyens de rappel 52 par exemple. Selon un mode de réalisation, l'axe de rotation 48 du palpeur 46 est solidaire de la partie mobile, et notamment dans le cas illustré du deuxième bras 22. Cette configuration permet au palpeur de pivoter également lors de l'évitement ce qui facilite le passage de l'obstacle. L'invention n'est pas limitée à ce type de moyens de détection et d'autres solutions pourraient être envisagées pour la détection des obstacles. Selon une caractéristique importante de l'invention, le support d'outil 14 comprend au moins un actionneur pneumatique 54 assurant le mouvement d'au moins une partie mobile pour générer le mouvement de l'outil 16 d'un premier état dans lequel il est positionné au droit de l'axe du rang à un second état dans lequel il est écarté par rapport audit axe du rang afin d'éviter un obstacle, ledit actionneur pneumatique 54 étant piloté par les moyens de détection. La solution pneumatique permet de limiter les risques de pollution en cas de fuite. Par ailleurs, le fait d'utiliser l'énergie pneumatique permet de réduire les puissances nécessaires ce qui se traduit par une réduction de la consommation. Enfin, l'usage d'un actionneur pneumatique permet d'obtenir une certaine souplesse du mécanisme, l'air étant comprimable, qui limite les risques d'endommagement. De préférence, l'actionneur pneumatique 54 est de type simple effet et permet 10 de provoquer uniquement l'écartement de l'outil de l'axe du rang à l'encontre des moyens de rappel 38. Selon ce mode de réalisation, une seule chambre de l'actionneur pneumatique 54 est alimentée en air comprimé provenant d'une source non représentée. L'alimentation est commandée par une vanne 56 qui est elle-même commandée 15 par les moyens 44 de détection. Lorsque les moyens 44 détectent un obstacle, comme illustré sur la figure 2, ils commandent l'ouverture de la vanne 56 qui autorise l'alimentation de l'actionneur pneumatique 54. Ce dernier provoque le changement d'état du système à l'encontre des moyens de rappel 38 ce qui se traduit par l'écartement de 20 l'outil 16 de l'axe du rang. Tant que le palpeur 46 est en contact avec l'obstacle, l'actionneur pneumatique 54 est alimenté en air comprimé et l'outil est maintenu écarté de l'axe du rang. Lorsque le palpeur 46 n'est plus en contact avec l'obstacle, comme illustré sur la figure 3, les moyens de détection 44 commandent la fermeture de la vanne 56 qui stoppe l'alimentation de l'actionneur 25 pneumatique 54. Ce dernier n'étant plus alimenté, les moyens de rappel 38 provoquent le changement d'état du système ce qui se traduit par le retour de l'outil au droit du rang. Dans le cas d'un actionneur pneumatique simple effet, les moyens de rappel 38 permettent d'obtenir une position stable, celle-ci correspondant à la position de travail lorsque l'outil est au niveau de l'axe 10 du rang, l'actionneur pneumatique permettant le changement d'état et le maintien dans la position écartée. Selon un autre mode de réalisation, l'actionneur pneumatique est de type double effet et permet le maintien dans les positions stables, à savoir au niveau du rang et écartée du rang, ainsi que le changement d'un état à l'autre. Cette configuration a pour avantage de permettre à l'utilisateur de forcer le changement d'état et d'imposer à l'outil un retour en position de travail, au niveau 10 du rang. Avantageusement, l'actionneur pneumatique comprend un étrangleur réglable afin d'ajuster la cinématique de l'outil de la position au droit de l'axe du rang à la position écartée, l'étrangleur étant disposé soit au niveau de l'échappement ou soit au niveau de l'admission. 15 L'invention procure les avantages suivants : Elle permet de simplifier le support d'outil dans la mesure où seul le mouvement d'écartement de l'outil est provoqué directement par l'actionneur pneumatique, ce qui simplifie la gestion des flux d'air, de prévoir un actionneur simple effet et une distribution (vanne) simplifiée. 20 Par ailleurs, elle permet de réduire significativement la consommation dans la mesure où l'énergie n'est nécessaire qu'au moment du franchissement de l'obstacle. Selon un autre avantage, l'énergie pneumatique est plus réactive, l'énergie étant stockée dans un réservoir et libérée dans l'actionneur. Ainsi, on obtient un 25 mouvement rapide au début du mouvement d'écartement ajustable grâce à l'étranglement. Cette configuration permet de limiter les risques d'endommagement des plantes, ce qui est essentiel pour les jeunes plants ou pour certaines cultures comme les pommiers. L'usage de l'air comprimé permet de rejeter ce fluide dans la nature sans risque de polluer, ce qui simplifie également la partie gestion de l'alimentation en fluide. Enfin, l'usage d'un actionneur pneumatique permet d'obtenir une certaine souplesse du mécanisme, l'air étant comprimable, ce qui permet de réduire les risques d'endommagement. Selon un mode de réalisation, le corps de l'actionneur 54 peut pivoter autour d'un axe 58 solidaire du premier bras 20 et sa tige 60 est reliée à un prolongement 62 du deuxième bras 22. Cette configuration permet d'obtenir un bras de levier et réduit l'effort nécessaire pour provoquer l'écartement de l'outil. De plus, il procure une grande compacité facilitant la mise en place d'un carter. La position de l'axe 58 est déterminée de manière à obtenir un bras de levier constant et important sur toute la course de la tige de l'actionneur, notamment en fin de course lorsque la tige est sortie. Selon une autre variante de l'invention, le support d'outil 14 comprend au niveau de la liaison entre l'outil 16 et le col de cygne 36 un système débrayable. Selon un mode de réalisation, l'extrémité du col de cygne 36 comprend un axe 64 autour duquel peut pivoter l'outil 16. Le système débrayable permet dans un premier état de bloquer la rotation de l'outil 16 autour de l'axe 66 et dans un second état dit débrayé d'autoriser la rotation du soc. Selon une autre variante, le système de débrayage peut être remplacé par un ressort ou un vérin pneumatique interposé entre l'outil et le col de cygne qui immobilise l'outil lorsque l'effort exercé par l'outil 16 sur la liaison ne dépasse un certain seuil et qui permet à l'outil de pivoter lorsque ledit effort dépasse un certain seuil, de préférence ajustable en tarant plus ou moins le ressort ou le vérin. REVENDICATIONS 1. Support d'outil susceptible de se translater selon une direction sensiblement parallèle à un rang (10), de manière à maintenir un outil (16) au droit de l'axe dudit rang (10) entre des obstacles (12), ledit support comprenant au moins une partie fixe comprenant au moins un axe de rotation autour duquel peut pivoter au moins une partie mobile à laquelle est relié ledit outil (16), ledit support étant susceptible d'occuper un premier état dans lequel l'outil (16) est disposé au niveau de l'axe du rang et un second état dans lequel l'outil (16) est écarté de l'axe du rang, ledit support comprenant également des moyens (44) de détection d'un obstacle, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un actionneur (54) pneumatique piloté par les moyens (44) de détection assurant au moins le maintien du support dans le second état. 2. Support d'outil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel (38) tendant à maintenir ledit support dans le premier état et en ce que l'actionneur pneumatique (54) assure le changement d'état dudit support et son maintien dans le second état à l'encontre des moyens de rappel (38). 3. Support d'outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'actionneur pneumatique (54) comprend un étrangleur réglable afin d'ajuster la cinématique de l'outil de la position au droit de l'axe du rang à la position écartée. 4. Support d'outil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne (56) pilotée par les moyens (44) de détection commandant l'alimentation d'une seule chambre de l'actionneur pneumatique (54). 5. Support d'outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un quadrilatère déformable comportant un premier bras (20) fixe s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe durang, un deuxième bras (22) dont une première extrémité est articulée selon un premier axe (24) de rotation à une première extrémité distale du premier bras (20), un troisième bras (26) dont une première extrémité est articulée selon un deuxième axe (28) de rotation sensiblement parallèle au premier axe (24) à la seconde extrémité du deuxième bras (22) et un quatrième bras (30) dont une première extrémité est articulée selon un troisième axe (32) de rotation sensiblement parallèle au premier axe (24) à la seconde extrémité du troisième bras (26) et dont la seconde extrémité est articulée selon un quatrième axe (34) de rotation sensiblement parallèle au premier axe (24) à une seconde extrémité du premier bras (20), et en ce que l'outil (16) est relié au troisième bras (26) et l'actionneur pneumatique (54) est relié à deux bras. 6. Support d'outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps de l'actionneur (54) peut pivoter autour d'un axe (58) solidaire du premier bras (20) et sa tige (60) est reliée à un prolongement (62) du deuxième bras (22). 7. Support d'outil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens (44) de détection comprennent un palpeur (46) susceptible de pivoter autour d'un axe de rotation (48) solidaire du deuxième bras, sensiblement parallèle à l'axe d'articulation (24) ainsi qu'un capteur (50) permettant de détecter le mouvement de pivotement dudit palpeur (46). 8. Support d'outil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une butée (53) contre laquelle peut prendre appui le palpeur (46) afin d'assister mécaniquement la déformation dudit support dans le second état.