Brevet FR3040456A1 — publié le 20170303

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine du machinisme agricole, en particulier des machines agricoles combinées ou associées, c'est-à-dire qui remplissent au moins deux fonctions, opérations ou travaux simultanément, normalement effectuées par au moins deux machines distinctes, ou des machines agricoles simples (monofonction) auxquelles peuvent être associés des équipements ou des outils animés additionnels, pouvant être déconnectés, voire démontés. L'invention a plus particulièrement pour objet une machine agricole intégrant un dispositif de transmission secondaire avec 10 démultiplication. De nombreuses machines agricoles, qu'elles soient portées, semi-portées ou tractées, en particulier celles comportant des outils animés ou des mécanismes à actionner, sont de manière connue reliées à la prise de force ou de puissance du tracteur durant leur utilisation. 15 Ces machines comportent généralement un carter dans lequel est monté un arbre d'entrée recevant le couple délivré par la prise de force, ainsi que des engrenages ou des pignons de renvoi, associés à des axes ou des arbres, distribuant le couple au(x) outil(s) ou mécanisme(s) de la machine considérée. 20 Lorsqu'il est nécessaire d'entraîner des équipements ou des outils additionnels, faisant le cas échéant normalement partie d'une machine différente, il est nécessaire de disposer d'une source de puissance supplémentaire, dont les caractéristiques peuvent être différentes de celles de la machine considérée et de celles du mouvement transmis par l'arbre 25 d'entrée. Tel est notamment le cas pour la vitesse. Il est alors nécessaire de prévoir un mécanisme additionnel de transformation du mouvement, généralement monté sur l'extrémité opposée de l'arbre d'entrée (extrémité non reliée à la prise de force), qui doit donc être débouchant. Un exemple typique d'une telle machine agricole combinée est 30 la herse rotative combinée à un semoir, qui permet de travailler le sol et de semer simultanément. Une telle machine, par exemple de la gamme COMBILINER de la demanderesse, comprend, d'une part, une herse comportant au moins un alignement transversal d'outils tournant autour d'axes verticaux et, à l'arrière, d'un rouleau permettant de régler la 3040456 - 2 - profondeur de travail et, d'autre part, un semoir avec sa trémie, ses socs et ses dispositifs de transport de graines. Le semoir est monté, éventuellement de manière amovible, sur le châssis de la herse. Pour entraîner la turbine du semoir, qui permet le transport 5 pneumatique des grains vers les socs, un boîtier multiplicateur (par exemple de rapport 2) est monté en sortie du carter (à l'opposé de la connexion à la prise de force) et une pompe hydraulique est flasquée sur ce boîtier. La figure 1 est une vue en perspective d'une telle machine combinée connue [herse rotative/semoir] et la figure 2 est une vue de détails, à une échelle différente, d'un carter équipé d'un boîtier multiplicateur entraînant une pompe hydraulique fixée sur ce dernier, faisant partie de la machine précitée. Toutefois, cette solution connue présente un certain nombre d'inconvénients, à savoir : nécessité de disposer d'un arbre débouchant à l'arrière du carter ; encombrement longitudinal (dans la direction de l'arbre d'entrée), et éventuellement latéral, important ; possible interférence avec des parties mobiles de la herse, notamment le rouleau ; exposition aux chocs et aux agressions extérieures ; empilage d'éléments composites (carter, boîtier, pompe) dans la direction longitudinale. La présente invention vise à surmonter au moins certains inconvénients majeurs précités, préférentiellement tous, en particulier dans le contexte d'une machine combinée herse rotative/semoir. A cet effet, l'invention a pour objet une machine agricole pourvue d'au moins un outil entraîné et comprenant, d'une part, un arbre d'entrée monté rotatif dans un carter support et de protection, qui est destiné à être relié par une extrémité débouchant dudit carter à une prise de force d'un tracteur et qui fait partie d'une ligne de transmission de mouvement primaire, entraînant au moins ledit ou lesdits outil(s), et, d'autre part, un dispositif de transmission de mouvement secondaire avec démultiplication, relié cinématiquement à l'arbre d'entrée et pouvant entraîner au moins un équipement secondaire, outil annexe ou système de distribution/transmission de mouvement, machine caractérisée en ce que ledit dispositif de transmission secondaire est disposé dans le carter et comprend un arbre de sortie 35 secondaire monté à rotation dans le carter et un mécanisme de transmission démultipliée reliant cinématiquement l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie 3040456 - 3 - secondaire, une extrémité libre dudit arbre secondaire étant dirigée vers ou située au niveau d'une ouverture du carter. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre 5 d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : La figure 3 est une vue en perspective d'une machine combinée herse rotative/semoir en accord avec un premier mode de réalisation de l'invention ; 10 La figure 4 est une vue en perspective, à une échelle différente, d'un carter et de l'équipement annexe entraîné (ici une pompe hydraulique) faisant partie de la machine représentée figure 3 ; Les figures 5A et 5B sont des vues partielles en coupe selon un plan passant par l'axe de l'arbre d'entrée du carter représenté figure 4, 15 montrant les éléments constitutifs de la ligne de transmission de mouvement primaire et du dispositif de transmission de mouvement secondaire, l'équipement secondaire étant respectivement connecté et déconnecté dudit carter ; La figure 6 est une vue en perspective d'un second mode de 20 réalisation du carter représenté figure 4, et, La figure 7 est une vue partiellement en coupe, similaire à celle de la figure 5A, montrant les éléments constitutifs de la ligne de transmission de mouvement primaire et du dispositif de transmission de mouvement secondaire montés dans le carter représenté figure 6, le carter 25 lui-même n'étant pas représenté. La figure 3, et partiellement les figures 4 à 7, illustrent une machine agricole 1 pourvue d'au moins un outil entraîné 2 et comprenant un arbre d'entrée 3 monté rotatif dans un carter support et de protection 4. Cet arbre d'entrée 3 est apte et destiné à être relié par une extrémité 3' 30 débouchant dudit carter 4 à une prise de force d'un tracteur (non représenté) et fait partie d'une ligne 3, 5, 5' de transmission de mouvement primaire, entraînant au moins ledit ou lesdits outil(s) 2. Cette machine 1 comprend également un dispositif 6 de transmission de mouvement secondaire avec démultiplication, relié cinématiquement à l'arbre d'entrée 3 et pouvant entraîner au moins un équipement secondaire, outil annexe ou système secondaire (externe) de distribution/transmission de mouvement 7. 3040456 - 4 - Comme le montrent les figures 5A, 5B et 7, l'arbre d'entrée 3 est relié cinématiquement à un pignon de renvoi 5 et à un pignon de sortie 5', formant les composantes d'entrée de la ligne de transmission de mouvement primaire destiné à entraîner les outils 2 de la machine de base 5 formée sur ces figures par la herse rotative P. Conformément à l'invention, le dispositif de transmission secondaire 6 est disposé dans le carter 4 et comprend un arbre de sortie secondaire 8 monté à rotation dans le carter 4 et un mécanisme de transmission démultipliée 9, 9' reliant cinématiquement l'arbre d'entrée 3 et 10 l'arbre de sortie secondaire 8, une extrémité libre 8' dudit arbre secondaire 8 étant dirigée vers ou située au niveau d'une ouverture 4' du carter 4. Grâce à l'invention, les composants opérationnels réalisant la démultiplication sont disposés dans le carter 1 et seule une extrémité 8' de l'arbre secondaire 8, tournant à la vitesse idoine, est située en-dehors de 15 l'enceinte de protection constituée par ce carter 4. Ainsi, on aboutit à une solution complètement intégrée dans le carter 4, compacte et ne nécessitant pas d'arbre d'entrée débouchant du côté opposé à son extrémité reliée à la prise de force. Il en résulte un carter court, dépourvu de boîtier additionnel rapporté. 20 En fait, comme le montrent les figures 3 à 7, le dispositif 6 est disposé dans l'encombrement longitudinal et/ou latéral du carter 4. Avantageusement, le dispositif 6 est situé dans l'encombrement longitudinal de l'arbre d'entrée 3 qui fixe alors de manière déterminante la longueur dudit carter 4 dans lequel il est guidé en rotation. 25 Avantageusement, pour optimiser le ratio couple transmis/encombrement, et comme le montrent également les figures 5A, 5B et 7, le mécanisme de transmission démultiplié 9, 9' est un mécanisme de transmission par engrènement, préférentiellement entre un premier élément denté 9 solidaire de l'arbre de sortie secondaire 8 et un second 30 élément denté 9' solidaire de l'arbre d'entrée 3. De plus, le rapport de démultiplication peut être fixé aisément par le simple dimensionnement relatif des deux éléments 9 et 9' et la fixation de leur rapport de transmission. En accord avec un mode de réalisation préféré, le mécanisme 35 de transmission démultipliée est constitué par un système à engrenage comprenant un pignon denté 9 formé ou monté sur l'arbre de sortie secondaire 8, préférentiellement au niveau d'une extrémité 8" de ce dernier, 3040456 - 5 - et une couronne dentée 9' formée ou montée sur l'arbre d'entrée 3, ledit pignon 9 et ladite couronne 9' en engagement mutuel présentant avantageusement un engrenage conique. Toutefois, en fonction de l'arrangement de l'arbre secondaire 8 5 dans le carter 4 et par rapport à l'arbre d'entrée 3, ainsi que du volume disponible dans le carter 4, de la direction de sortie de mouvement secondaire et du rapport de transmission souhaité, au moins un élément d'engrenage supplémentaire peut éventuellement être prévu (solution non représentée). 10 Par ailleurs, l'engrenage peut, pour les mêmes raisons, également présenter une structure droite (voir par exemple figure 7), et non pas conique. En accord avec une caractéristique de l'invention, le carter 4 est pourvu d'un palier 10 de montage et de guidage en rotation de l'arbre de 15 sortie secondaire 8, lequel se prolonge pour délimiter l'ouverture 4' dans laquelle s'étend l'extrémité libre 8' de l'arbre secondaire 8 destinée à être reliée en entraînement audit équipement secondaire, outil annexe ou système secondaire de distribution/transmission de mouvement 7. Avantageusement, le palier 10 et l'arbre de sortie secondaire 8 20 sont décalés angulairement autour de l'axe de l'arbre d'entrée 3, avantageusement d'au moins 90°, préférentiellement d'environ 180° (cf. figures 5A et 5B), par rapport aux autres composantes 5, 5' de la ligne de transmission de mouvement primaire, reliées cinématiquement à l'arbre d'entrée 3 et logées dans le carter 4. 25 Ainsi, en regardant selon la direction de l'axe de l'arbre d'entrée 3, l'observateur pourra relever que les plans contenant les axes de l'arbre 8, d'une part, et des composantes 5, 5', d'autre part, forment entre eux un angle non nul, avantageusement d'au moins 90°, préférentiellement d'environ 180°. 30 L'arbre de sortie secondaire 8 et les composantes 5, 5' sont, par conséquent, disposés en des endroits séparés, préférentiellement de part et d'autre de l'arbre d'entrée 3, sur des faces opposées du carter 4. Sur les figures 5A et 5B, qui correspondent à des vues en coupe selon un plan contenant l'axe de l'arbre d'entrée 3, ainsi que les axes de 35 l'arbre 8 et du pignon conique 5' correspondant à la composante assurant la transmission du mouvement primaire vers l'extérieur du carter 4, on note 3040456 - 6 - que l'arbre 8 est situé à l'opposé (c'est-à-dire à 180°) des composantes 5, 5', par exemple respectivement en haut et en bas sur les figures 5A et 5B. Ainsi, l'environnement autour de l'extrémité libre 8' de l'arbre de sortie secondaire 8 est dégagé et ne limite pas les possibilités de 5 transmission de mouvement dans des directions différentes depuis ladite extrémité 8' (dispositions et arrangements variés des éléments transmettant le mouvement depuis l'extrémité 8'). De plus, l'arbre de sortie secondaire et, le cas échéant, l'équipement 7, ainsi que les composantes 5, 5', tiennent dans 10 l'encombrement longitudinal (selon l'axe de l'arbre d'entrée 3) du carter 4. Pour faciliter son montage et son démontage, l'équipement secondaire, l'outil annexe ou le système secondaire de distribution/transmission de mouvement 7 est assemblé rigidement avec le carter 4 et solidarisé en rotation avec l'extrémité libre 8' de l'arbre 15 secondaire 8 par l'intermédiaire d'un système de fixation rapide. A titre de construction pratique avantageuse, il peut être prévu, comme le montrent les figures 5A, 5B et 7, que l'ouverture 4' du carter 4, délimitée par un prolongement tubulaire coaxial 10' du palier 10 de montage avec guidage, comporte une partie 11 de montage par 20 emboîtement, avec possibilité de verrouillage amovible, destinée à coopérer avec une partie complémentaire coopérant 11' de l'équipement, de l'outil ou du système 7. De même, l'extrémité libre 8' de l'arbre de sortie secondaire 8 peut avantageusement présenter une structure cannelée axialement, mâle ou femelle, pour un assemblage par emboîtement avec un arbre ou un manchon 25 d'entrée 7' (également cannelé) de l'équipement, outil ou système 7. Grâce à ces dispositions, on aboutit à la réalisation d'un système de raccordement rapide par double emboîtement, l'assemblage pouvant être verrouillé axialement et en rotation par une vis radiale ou une clavette à enclenchement automatique déverrouillable 13. 30 Le palier 10 avec guidage en rotation comprend, par exemple, plusieurs roulements montés dans un manchon rapporté de manière étanche dans une ouverture du carter 4, ce manchon définissant également le prolongement 10' et comportant le site 11. L'équipement, l'outil ou le système de transmission de 35 mouvement secondaire 7 peut ainsi, d'une part, être assemblé rigidement au carter 4 et, d'autre part, être assujetti en rotation à l'arbre de sortie secondaire 8. 3040456 - 7 - Il est bien entendu possible d'exploiter directement le mouvement de rotation de l'arbre de sortie secondaire 8 en le transportant vers un outil ou un équipement additionnel amovible ou à fonctionnement optionnel, éventuellement avec distribution du mouvement et/ou après 5 transformation mécanique dudit mouvement (animation d'outils multiples, production d'un mouvement de translation, nouvelle démultiplication, ...). Toutefois, pour des raisons de flexibilité, d'adaptation et de facilité de transfert et de distribution de couple et de puissance, l'équipement secondaire 7 peut avantageusement consister en un moyen 10 générateur de puissance, tel qu'une pompe hydraulique ou pneumatique ou une génératrice électrique. L'assemblage amovible de l'équipement secondaire 7, par exemple par l'intermédiaire d'un système de fixation rapide, préférentiellement sans nécessiter l'usage d'outil (blocage par vis 15 tangentielle), peut après démontage laisser l'ouverture 4' béante (exposition de l'arbre secondaire 8 à l'environnement extérieur ; possible introduction de poussière, de terre, d'eau ; risque d'accident du fait d'un élément tournant non recouvert). Pour pallier cet inconvénient, la machine agricole 1 peut 20 comprendre un moyen 12 d'obturation de l'ouverture 4' du carter 4, tel qu'un couvercle à fermeture étanche ou analogue, sous forme d'élément séparé, relié ou non de manière flexible au carter 4, ou solidaire dudit carter 4. En fonction des possibilités d'accessibilité au carter 4, de l'occupation de son environnement extérieur proche et/ou de la localisation 25 de l'équipement, de l'outil ou des moyens additionnels à entraîner, il peut être souhaitable d'arranger l'arbre de sortie secondaire 8 de différentes façons. Ainsi, selon une première variante illustrée aux figures 3, 4 et 5, l'arbre de sortie secondaire 8 s'étend de manière inclinée, 30 préférentiellement perpendiculairement, à l'arbre d'entrée 3, pour un montage radial de l'équipement, de l'outil ou du système 7. Sur les figures 5A et 5B, on relève que les axes respectifs des arbres 3 et 8 forment entre eux un angle droit. Néanmoins, en fonction des nécessités de montage ou d'optimisation d'un arrangement par exemple, 35 l'angle entre ces deux axes peut être différent de 90° et varier entre 45° et 135°, par exemple, avec une modification adaptée du palier 10 et des engrenages 9 et 9'. 3040456 - 8 - Pour la construction illustrée à la figure 5B, l'homme du métier peut remarquer que non seulement le carter 4 est court du fait d'un arbre 3 non débouchant à l'arrière, mais qu'en plus la réalisation intégrée et compacte du dispositif 6 de transmission de mouvement secondaire permet 5 de faire tenir ce dernier dans l'encombrement radial ou latéral initial du carter 4, c'est-à-dire un carter 4 n'intégrant pas de dispositif 6. Selon une seconde variante illustrée aux figures 6 et 7, l'arbre de sortie secondaire 8 s'étend parallèlement à l'arbre d'entrée 3 (c'est-à-dire avec un angle d'inclinaison de 180° par rapport à ce dernier), pour un 10 montage axial ou longitudinal de l'équipement de l'outil ou du système 7. L'homme du métier comprend que l'invention est applicable à de nombreux types de machines agricoles 1, en particulier des machines combinées. Néanmoins, à titre d'application préférée, la machine 1 est 15 constituée par une machine 1' de travail du sol, telle qu'une herse rotative, pouvant être associée structurellement et fonctionnellement à une autre machine agricole 1" réalisant un travail additionnel ou un traitement complémentaire, en particulier un semoir, préférentiellement portée par ladite herse V. Le semoir associé à la machine 1 peut être un semoir en 20 lignes ou un semoir monogaine. Dans l'exemple de réalisation représentée à la figure 3, la machine de base 1' est une herse rotative rigide et l'autre machines agricole 1" est un semoir en ligne à distribution de graines pneumatique. Dans une construction alternative (non représentée), la machine 25 1 peut être constituée par une fraise rotative. Les outils d'une telle fraise rotative tournent autour d'un axe sensiblement horizontal. La herse rotative et la fraise rotative sont toutes deux des machines de travail du sol dont les outils sont animés par la prise de force du tracteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de 30 réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Machine agricole pourvue d'au moins un outil entraîné et comprenant, d'une part, un arbre d'entrée monté rotatif dans un carter support et de protection, qui est destiné à être relié par une extrémité débouchant dudit carter à une prise de force d'un tracteur et qui fait partie 5 d'une ligne de transmission de mouvement primaire, entraînant au moins ledit ou lesdits outil(s), et, d'autre part, un dispositif de transmission de mouvement secondaire avec démultiplication, relié cinématiquement à l'arbre d'entrée et pouvant entraîner au moins un équipement secondaire, outil annexe ou système secondaire de distribution/transmission de 10 mouvement, machine (1) caractérisée en ce que ledit dispositif de transmission secondaire (6) est disposé dans le carter (4) et comprend un arbre de sortie secondaire (8) monté à rotation dans le carter (4) et un mécanisme de transmission démultipliée (9, 9') reliant cinématiquement 15 l'arbre d'entrée (3) et l'arbre de sortie secondaire (8), une extrémité libre (8') dudit arbre secondaire (8) étant dirigée vers ou située au niveau d'une ouverture (4') du carter (4). 2. Machine agricole selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de transmission démultiplié (9, 9') est un mécanisme de 20 transmission par engrènement, préférentiellement entre un premier élément denté (9) solidaire de l'arbre de sortie secondaire (8) et un second élément denté (9') solidaire de l'arbre d'entrée (3). 3. Machine agricole selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le mécanisme de transmission démultipliée est constitué par un 25 système à engrenage comprenant un pignon denté (9) formé ou monté sur l'arbre de sortie secondaire (8), préférentiellement au niveau d'une extrémité (8") de ce dernier, et une couronne dentée (9') formée ou montée sur l'arbre d'entrée (3), ledit pignon (9) et ladite couronne (9') en engagement mutuel présentant avantageusement un engrenage conique. 30 4. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le carter (4) est pourvu d'un palier (10) de montage et de guidage en rotation de l'arbre de sortie secondaire (8), lequel se prolonge pour délimiter l'ouverture (4') dans laquelle s'étend l'extrémité libre (8') de l'arbre secondaire (8) destinée à être reliée en entraînement 3040456 - 10 - audit équipement secondaire, outil annexe ou système secondaire de distribution/transmission de mouvement (7), le palier (10) et l'arbre de sortie secondaire (8) étant décalés angulairement autour de l'axe de l'arbre d'entrée (3), avantageusement d'au moins 90°, préférentiellement d'environ 180°, par rapport aux autres composantes (5, 5') de la ligne de transmission de mouvement primaire, reliées cinématiquement à l'arbre d'entrée (3) et logées dans le carter (4). 5. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'équipement secondaire, l'outil annexe ou le système secondaire de distribution/transmission de mouvement (7) est assemblé rigidement avec le carter (4) et solidarisé en rotation avec l'extrémité libre (8') de l'arbre secondaire (8) par l'intermédiaire d'un système de fixation rapide. 6. Machine agricole selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que l'ouverture (4') du carter (4), délimitée par un prolongement tubulaire coaxial (10') du palier (10) de montage avec guidage, comporte une partie (11) de montage par emboîtement, avec possibilité de verrouillage amovible, destiné à coopérer avec une partie complémentaire coopérant (11') de l'équipement, de l'outil ou du système (7), et en ce que l'extrémité libre (8') de l'arbre de sortie secondaire (8) présente une structure cannelée axialement, mâle ou femelle, pour un assemblage par emboîtement avec un arbre ou un manchon d'entrée (7') de l'équipement, outil ou système (7). 7. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'équipement secondaire (7) consiste en un moyen générateur de puissance, tel qu'une pompe hydraulique ou pneumatique ou une génératrice électrique. 8. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen (12) d'obturation de l'ouverture (4') du carter (4), tel qu'un couvercle à fermeture étanche ou analogue, sous forme d'élément séparé, relié ou non de manière flexible au carter (4), ou solidaire dudit carter (4). 9. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'arbre de sortie secondaire (8) s'étend de 35 manière inclinée, préférentiellement perpendiculairement, à l'arbre d'entrée (3). 3040456 -11- 10. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'arbre de sortie secondaire (8) s'étend parallèlement à l'arbre d'entrée (3). 11. Machine agricole selon l'une quelconque des revendications 5 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une machine de travail du sol (1'), pouvant être associée structurellement et fonctionnellement à une autre machine agricole (1") réalisant un travail additionnel ou un traitement complémentaire, en particulier un semoir, préférentiellement portée par ladite herse (1').