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SYSTEME D'ENTRAINEMENT POUR UNE MOISSONNEUSE-HACHEUSE
AUTOTRACTEE
L'invention concerne le système d'entraînement d'une moissonneuse-hacheuse autotractée, pour t'entraînement de l'adaptateur et des organes d'amenée, de traitement et d'expulsion, selon les caractéristiques reprises dans le préambule de la revendication 1.
Dans la construction de moissonneuses-hacheuses autotractées, la tendance de ces dernières années s'est orientée vers des machines de très grande capacité dont, en plus de la récolte de maïs qui est aujourd'hui encore dominante, la gamme d'utilisation s'élargit maintenant de plus en plus largement vers le hachage de produits fanés, de foin, de paille et de cultures spéciales, ce qui est directement lié au système d'entraînement des moissonneuses-hache uses autotractées.
Une telle moissonneuse-hacheuse est par exemple la "Jaguar 880"de la firme allemande CLAAS, qui est présentée dans le prospectus portant la mention d'impression"10/93 (GDS) dt. 230/190. 432. 5". Une très longue courroie de transmission de force, qui entraîne le tambour de hachage et le ventilateur d'expulsion part de son moteur d'entraînement monté transversalement à la direction de roulage. Vue dans la direction du déplacement, elle se trouve du côté gauche de la moissonneuse-hacheuse autotractée. Toutes les données de position qui suivent, comme gauche, droite, avant et arrière, sont rapportées exclusivement à la direction du roulage.
L'arbre du ventilateur d'expul-
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sion, qui se prolonge vers la droite, porte une poulie de courroie par laquelle les cylindres d'écrasement tournant en sens opposés sont entraînés au moyen d'un entraînement à courroie. L'arbre du tambour de hachage, qui se prolonge vers la droite, est également équipé d'une poulie de courroie depuis laquelle un entraînement à courroie conduit à un arbre intermédiaire qui est situé en dessous du dispositif d'amenée et qui constitue en même temps l'arbre d'entrée d'une boîte de direction et de vitesses disposée du côté gauche. Sur la boîte de direction et de vitesses sont repris d'une part l'entraînement du dispositif d'amenée et d'autre part celui de l'adaptateur.
Un désavantage d'un tel système d'entraînement réside en la puissance d'entraînement relativement élevée du dispositif d'amenée et de l'adaptateur qui doit être transmise au tambour de hachage par l'intermédiaire de la courroie de transmission de force, raison pour laquelle celle-ci doit être capable de transmettre la puissance la plus élevée, ce qui la rend également très coûteuse. La courroie de transmission de force qui se trouve nécessairement en permanence sous la tension maximale charge également énormément les paliers du tambour de hachage et du ventilateur d'expulsion, de sorte que ces composants sont exposés à une usure accrue.
En outre, la liaison directe d'entraînement du tambour de hachage au ventilateur d'expulsion et aux cylindres d'écrasement empêche la rotation séparée du tambour de hachage en sens inverse, qui s'avère extrêmement avantageuse pour l'affûtage des couteaux de hachage. Cela entraîne également qu'une modification indépendante de la vitesse de rotation du tambour de hachage n'est pas possible, alors que cela pourrait élargir considérablement la gamme des longueurs théoriques de hachage. De même, il n'est pas possible d'effectuer un hachage en mode dit économique, à vitesse de rotation réduite du tambour de hachage, de sorte que dans certaines circonstances, le tambour de hachage reprend des puissances qu'il ne demande pas en réalité.
Il faut considérer qu'un autre désavantage réside dans le mode de réalisation mécanique de la boîte de direction et de vitesses, dont les six étages de
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vitesse pour l'entraînement du dispositif d'amenée limitent également la gamme des longueurs théoriques de hachage. De même, la liaison d'entraînement du dispositif d'amenée et de l'adaptateur par l'intermédiaire de la boîte de direction et de vitesses réduit les possibilités de faire varier la direction et la vitesse d'introduction du produit récolté.
Une évaluation en principe similaire du système d'entraînement s'applique à la gamme des moissonneuses-hacheuses autotractées des types"6610 à 6910" de la firme américaine JOHN DEERE, parce que la répartition des puissances est analogue à celle de la "Jaguar 880". La seule différence réside uniquement dans l'agencement du moteur d'entraînement dans la direction de roulage, si bien qu'une transmission supplémentaire à pignons coniques est encore nécessaire à la sortie du moteur.
D'autre représentants de moissonneuses-hacheuses autotractées de cette classe supérieure de puissance sont tes"MAMMUT 5800 à 7800" de la firme allemande MENGELE, qui sont présentées dans le prospectus portant la mention d'impression "WA FITZEK 1/94-10". Ici, le moteur d'entraînement, qui est également disposé transversalement par rapport à la direction de roulage, entraîne le ventilateur d'expulsion par l'intermédiaire d'un accouplement qui se trouve sur le côté gauche de la moissonneuse-hacheuse autotractée. Immédiatement à côté de l'accouplement, deux entraînements à courroie distincts partent de l'arbre d'entraînement du ventilateur d'expulsion vers les cylindres d'écrasement et vers le tambour de hachage.
Une autre transmission à courroie, qui se trouve également du côté gauche, conduit de l'arbre du tambour de hachage à une boite de direction et de vitesses. Une des sorties de celle-ci entraîne les deux cylindres supérieurs d'introduction du dispositif d'amenée, par l'intermédiaire d'un arbre à cardan et d'une transmission placée latéralement sur les arbres des cylindres supérieurs. Un arbre à cardan situé par-dessous part de la deuxième sortie de la boîte de direction et de vitesses et est relié par entraînement à une transmission disposée sur les arbres des cylindres inférieurs. Cette dernière transmission présente encore un étage supplémentaire à
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pignons cylindriques comportant deux raccords latéraux pour l'entraînement de différents adaptateurs.
Un désavantage de ce système d'entraînement réside dans le coût de fabrication élevé des composants de l'entraînement, parce que la puissance d'entraînement du dispositif d'amenée et de l'adaptateur doit également être transmise par l'intermédiaire des éléments d'entraînement qui conduisent au tambour de hachage, ce qui a pour effet la nécessité d'adapter ces éléments d'entraînement à une résistance plus forte. Comme la liaison d'entraînement entre le tambour de hachage, le ventilateur d'expulsion et les cylindres d'écrasement ne permet pas de les séparer lorsque l'on affûte les couteaux de hachage en faisant tourner le tambour de hachage en sens inverse, le ventilateur d'expulsion et les cylindres d'écrasement sont également entraînés à vide, ce qui représente une perte de puissance inutile.
Pour la même raison, la vitesse de rotation du tambour de hachage ne peut être modifiée séparément, de sorte qu'ici également, de même que pour la "Jaguar 880" déjà décrite, la gamme des longueurs théoriques de hachage est limitée, et on ne peut réaliser un mode dit économique. Un autre désavantage réside dans la configuration de la boîte de direction et de vitesses sous la forme d'une transmission mécanique, parce que cela entraîne que la gamme des longueurs théoriques de hachage est restreinte par les limites indiquées plus haut. Enfin, à cause de l'accouplement d'entraînement entre le dispositif d'amenée et l'adaptateur, il n'est pas possible de modifier individuellement leur vitesse d'introduction du produit récolté.
Il en va de même pour le dispositif d'introduction de produit récolté, ce qui constitue un désavantage, en particulier lorsqu'il faut éliminer des colmatages ou des corps étrangers dans le dispositif d'amenée. Dans ce cas, en effet, le dispositif d'amenée et l'adaptateur peuvent uniquement transporter simultanément vers l'arrière le produit récolté qu'il faut expulser, ce qui, pour des adaptateurs présentant une vis de transport transversale, conduit le produit récolté à se coincer entre la vis de transport transversale et les parois latérales de l'adaptateur.
Enfin, par EP-0 680 687 A 1, on connaît également une moisson-
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neuse-hacheuse autotractée dont le moteur d'entraînement est orienté sur le châssis dans la direction du roulage. Partant d'une poulie à courroie trapézoïdale installée sur l'arbre de sortie du moteur, une transmission embrayable à courroie trapézoïdale conduit à une poulie de courroie trapézoïdale entraînée disposée du côté droit de cette transmission à courroie trapézoïdale, dont l'extrémité avant est reliée à un arbre à cardan et sur laquelle un moteur hydraulique, dont l'axe lui est relié à rotation solidaire, est placé à l'arrière. En fonctionnement normal, l'arbre à cardan sert à entraîner le tambour de hachage et les cylindres d'écrasement reliés à entraînement au tambour de hachage.
Le moteur hydraulique sert d'une part à entraîner le tambour de hachage qui tourne en sens inverse lorsque l'on affûte les couteaux de hachage après avoir désaccouplé t'entraînement embrayable à courroie trapézoïdale. En fonctionnement normal, il fonctionne cependant comme pompe hydraulique qui peut entraîner un moteur hydraulique pour un petit entraînement auxiliaire. A la poulie de la courroie trapézoïdale placée sur l'arbre de sortie du moteur est encore relié un autre arbre à cardan qui conduit à une transmission de surmultiplication dont un arbre de sortie entraîne le ventilateur d'expulsion par l'intermédiaire d'un court arbre à cardan, et dont le deuxième arbre de sortie entraîne, par l'intermédiaire d'un long arbre à cardan, la boîte de direction et de vitesses qui se trouve sur le côté gauche du dispositif d'amenée.
L'entraînement de l'adaptateur se raccorde au premier train d'entraînement conduisant au tambour de hachage ou au deuxième train d'entraînement situé en aval de la boîte de direction et de vitesses. Bien qu'ici l'on ait déjà entrepris une répartition de la transmission d'entraînement, la puissance d'entraînement de l'adaptateur doit être transmise par l'intermédiaire du premier ou du deuxième train d'entraînement, ce qui a un effet négatif sur le dimensionnement du train d'entraînement concerné et par conséquent sur ses coûts de fabrication.
Comme en fonctionnement normal, le tambour de hachage, les cylindres d'écrasement et le ventilateur d'expulsion sont reliés les uns aux autres à entraînement direct, dans cet agencement des éléments d'entraînement, la vitesse de rotation du tam-
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bour de hachage ne peut être modifiée séparément, de sorte qu'ici également, la plage des longueurs théoriques de hachage reste limitée, et en outre on ne peut réaliser le mode économique, avantageux sur le plan de la puissance. L'accouplement d'entraînement de l'adaptateur avec le dispositif d'amenée, qui constitue encore la meilleure des deux possibilités décrites, ne peut ici logiquement pas davantage éliminer les inconvénients sur le plan de la possibilité de modifier la vitesse et la direction d'introduction du produit récolté entre l'adaptateur et le dispositif d'amenée.
Par conséquent, l'objet de l'invention consiste à agencer et configurer un système d'entraînement pour une moissonneuse-hacheuse autotractée, pour l'entraînement de l'adaptateur et des organes d'amenée, de traitement et d'expulsion, de manière à en abaisser les coûts de fabrication, et à disposer d'une très large plage de longueurs théoriques de hachage, de telle sorte que chaque longueur de hachage souhaitée puisse être réglée de manière progressive et sans gradation, de telle sorte que la puissance absorbée par le tambour de hachage puisse être rendue proche de la puissance effectivement nécessaire pour le hachage, et de telle sorte que l'adaptateur et le dispositif d'amenée puissent être entraînés tout à fait indépendamment l'un de l'autre en ce qui concerne la direction et la vitesse d'introduction du produit récolté.
Cet objet est atteint avec la partie caractérisante de la revendication 1, tandis que les revendications subsidiaires de celle-ci reprennent des caractéristiques qui développent cette solution de manière avanta-
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geuse.
Grâce à la transmission séparée de la puissance d'entraînement au dispositif d'amenée et à l'adaptateur à partir de la liaison d'entraînement prévue entre la sortie du moteur et le ventilateur d'expulsion, en amont du ventilateur d'expulsion, ces puissances d'entraînement ne chargent plus les entraînements qui suivent. En outre, l'adaptateur et le dispositif d'entraînement peuvent, grâce à cela, être entraînés de manière tout à fait indépendante l'un de l'autre.
Le fait de séparer l'entraînement du tambour de hachage de celui
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du ventilateur d'expulsion permet d'une part de désaccoupler le premier séparément du reste du système d'entraînement, de sorte qu'il peut être également entraîné seul en sens inverse lorsque les couteaux de hachage sont affûtés. En outre, apparaît ainsi pour la première fois la possibilité d'entraîner le tambour de hachage à différentes vitesses de rotation, parce que le ventilateur d'expulsion et également les cylindres d'écrasement doivent tourner en permanence à haute vitesse périphérique lorsqu'ils doivent être utilisés.
Le passage rapide à une récolte d'herbe sans cylindres d'écrasement ou à une récolte de maïs avec cylindres d'écrasement est réalisé par un entraînement séparé et également débrayable.
Il s'est avéré avantageux de réaliser la liaison d'entraînement entre la sortie du moteur et le ventilateur d'expulsion en deux parties, au moyen de deux courroies de transmission de force. La première courroie de transmission de force, qui part de la sortie du moteur, entraîne un arbre intermédiaire qui est accouplé à une pompe hydraulique régulable et commutable qui entraîne le système d'amenée, et qui entraîne à des vitesses de rotation ajustables de manière progressive et sans gradations, en avant ou en arrière, un moteur hydraulique disposé sur la transmission à pignons cylindriques de l'entraînement du système d'amenée, ou qui interrompt cet entraînement. Cette première courroie de transmission de force est avantageusement pourvue d'un accouplement de courroie, ce qui permet de supprimer l'accouplement sur la sortie du moteur.
De cette manière, il devient possible de désaccoupler uniquement les organes de travail, parce que l'entraînement de roulage, qui part également de la sortie du moteur, doit rester complètement fonctionnel même lorsque les organes de travail sont désaccouplés. La transmission mécanique qui se trouve en liaison d'entraînement avec la deuxième courroie de transmission de force, et qui comporte un accouplement de direction et plusieurs étages de vitesse, sert à l'entraînement de l'adaptateur à différentes vitesses d'introduction, en sens direct et en sens inverse, et on peut également interrompre l'entraînement.
De plus, par l'intermédiaire d'un arbre à cardan, cette transmission est reliée à
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une transmission à pignons cylindriques qui peut être fixée sur l'adaptateur, sur le bâti ou sur le système d'amenée de la moissonneusehacheuse autotractée. Indiquons que ce train d'entraînement peut également être réalisé sous la forme d'un entraînement hydraulique.
On ne quitte pas davantage la portée de l'invention si, au lieu de la première et de la deuxième courroie de transmission de force, on utilise par exemple des arbres à cardan ou d'autres variantes de moyens d'entraînement. De même, la succession des branchements des puissances d'entraînement pour le dispositif d'amenée et l'adaptateur peut être inversée. L'important est que les deux entraînements soient branchés en amont du ventilateur d'expulsion, en des endroits quelconques mais séparés.
Pour l'entraînement du tambour de hachage par l'intermédiaire de deux courroies de transmission de force disposées de part et d'autre du tambour de hachage et équipées chacune d'un accouplement de courroie, il faut encore expliquer que les deux accouplements de courroie doivent être désaccouplés lors d'une rotation en sens inverse. Pour le reste, ils seront accouplés en alternance dans le but de modifier fortement la longueur de hachage. De plus, la vitesse d'amenée préalablement réglée du système d'amenée est conservée. D'autre part, il est cependant aussi possible de réduire la vitesse de rotation du tambour de hachage et de diminuer cette vitesse de rotation dans une mesure qui correspond à la vitesse d'introduction du système d'amenée, ce qui permet de réduire considérablement la capacité tout en conservant la longueur de hachage.
Enfin, il faut encore indiquer ici que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, qui comporte deux courroies de transmission de force. Il est par exemple également possible, au lieu d'une deuxième courroie de transmission de force disposée dans une poulie à courroie trapézoïdale, de ne prévoir qu'une seule courroie de transmission de force et une transmission à planétaires, par laquelle on peut obtenir deux vitesses différentes du tambour de hachage par blocage ou libération de la transmission.
Grâce à ce système d'entraînement, on obtient comme avantage
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que le coût de fabrication peut être abaissé par rapport aux systèmes d'entraînement préalablement connus, parce que la puissance d'entraînement de l'adaptateur et du dispositif d'amenée est prise en amont du ventilateur d'expulsion, du tambour de hachage et des cylindres d'écrasement. Le fait que ces entraînements sont raccordés séparément entraîne d'une part que des adaptateurs très différents peuvent être adaptés de manière optimale à la vitesse d'introduction du dispositif d'amenée. D'autre part, lorsque l'on fait tourner le dispositif d'amenée en sens inverse en vue de l'élimination de colmatages ou de corps étrangers, on est avantagé parce qu'ainsi l'adaptateur peut continuer à tourner dans la direction directe et qu'il ne se colmate pas lui-même.
L'entraînement hydraulique du dispositif d'amenée offre une très grande plage de longueurs théoriques de hachage, qui, de plus, peut encore être divisée de manière progressive et sans gradations. Un autre avantage en matière d'élargissement de la plage des longueurs théoriques de hachage est encore obtenu par l'entraînement séparé du tambour de hachage à des vitesses de rotation différentes. En outre, le hachage à petite vitesse de rotation du tambour de hachage et vitesse d'introduction réduite, adaptée à la première, du dispositif d'amenée, entraîne une réduction de la puissance consommée, ce qui permet d'économiser une quantité considérable de combustible lors de la récolte de certains produits à récolter ou lorsque la masse à récolter est faible.
L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation, et dans les figures : la figure 1 représente une vue latérale du côté gauche du système d'entraînement d'une moissonneuse-hacheuse autotractée, la figure 2 représente une vue latérale du côté droit du système d'entraînement d'une moissonneuse-hacheuse autotractée, et la figure 3représente une vue schématique partielle en plan du système d'entraînement d'une moissonneuse-hacheuse autotractée.
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Un moteur d'entraînement 2 dont la sortie 3 est orientée transversalement à la direction de roulage est fixé sur le châssis 4 de la moissonneuse-hacheuse autotractée, dans la région des roues arrière 1. Entre la sortie 3 du moteur et le ventilateur d'expulsion 5 se trouve une liaison d'entraînement 6 qui est constituée d'une première courroie de transmission de force 8 qui relie la sortie 3 du moteur à un arbre intermédiaire 7, et d'une deuxième courroie de transmission de force 9 qui conduit de l'arbre intermédiaire 7 au ventilateur d'expulsion 5. La première courroie de transmission de force 8 est équipée d'un accouplement de courroie 10 fonctionnant comme accouplement principal.
L'arbre intermédiaire 7 est relié à entraînement à une pompe hydraulique 11 régulable et commutable par l'intermédiaire d'une courroie de transmission de force 12 en surmultiplication. Cette pompe hydraulique 11 est reliée à un moteur hydraulique 13 qui est placé sur l'arbre d'entrée 14 d'une transmission 15 à pignons cylindriques qui sert à l'entraînement du dispositif d'amenée 16. La transmission 15 à pignons cylindriques disposée sur le côté droit du dispositif d'amenée 16 présente un arbre inférieur de sortie 17 auquel est raccordé un arbre à cardan 19 conduisant au cylindre lisse 18 du dispositif d'amenée 16. La liaison entre le cylindre lisse 18 et le cylindre inférieur 20 est réalisée par une transmission inférieure de cylindres 21 fixée du côté gauche et à l'extérieur sur le dispositif d'amenée 16.
Sur l'arbre supérieur de sortie 22, qui tourne en sens contraire de l'arbre inférieur de sortie 17 est raccordé un arbre à cardan 23 qui entraîne la transmission supérieure 24 de cylindres qui se raccorde aux extrémités d'arbre du cylindre de pré-pressage 25 et du cylindre de pressage 26.
Pour l'entraînement de l'adaptateur 27, on trouve sur le brin en traction de la deuxième courroie de transmission de force 9 une poulie d'entraînement 28 qui sert à l'entraînement d'un élément d'entraînement 29 approprié, qui peut être configuré sous la forme d'une transmission mécanique 30. Celle-ci est équipée d'un accouplement de direction et de plusieurs étages de vitesse pour la modification de la vitesse de rotation de son arbre entraîné 31, qui est orienté vers l'avant
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dans la direction de roulage. Un arbre à cardan 32 relie l'arbre entraîné 31 à un arbre d'entrée 33 d'une transmission 34 à pignons cylindriques disposée à proximité de l'adaptateur, qui possède des arbres de sortie 35 orientés de part et d'autre, pour l'entraînement de différents adaptateurs 27.
Il est cependant également possible que l'élément d'entraînement 29 servant à l'entraînement de l'adaptateur 27 soit une pompe hydraulique 36 régulable et commutable, qui est en liaison d'entraînement avec un moteur hydraulique entraînant l'adaptateur 27. La liaison d'entraînement 37 entre le ventilateur d'expulsion 5 et les cylindres d'écrasement 38 est réalisée sous la forme d'une courroie de transmission de force 40 qui peut être tendue et accouplée par un accouplement de courroie 39.
La liaison d'entraînement 41 allant du ventilateur d'expulsion 5 au tambour de hachage 42 est réalisée par l'intermédiaire d'une courroie de transmission de force 44 disposée du côté gauche du tambour de hachage 42 et qui peut être accouplée par un accouplement de courroie 43, et d'une courroie de transmission de force 46 disposée du côté droit du tambour de hachage 42 et qui peut être accouplée par un accouplement de courroie 45, les deux courroies de transmission de force 44,46 pouvant cependant présenter des rapports de transmission différents l'un de l'autre.
Liste des références numériques 1 Roues arrière 2 Moteur d'entraînement 3 Sortie du moteur 4 Bâti 5 Ventilateur d'expulsion 6 Liaison d'entraînement 7 Arbre intermédiaire 8 Première courroie de transmission de force 9 Deuxième courroie de transmission de force 10 Accouplement de courroie 11 Pompe hydraulique
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12 Courroie de transmission de force 13 Moteur hydraulique 14 Arbre d'entrée 15 Transmission à pignons cylindriques 16 Dispositifs d'amenée 17 Arbre inférieur de sortie 18 Cylindre lisse 19 Arbre à cardan 20 Cylindre inférieur 21 Transmission inférieure de cylindres 22 Arbre supérieur de sortie 23 Arbre à cardan 24 Transmission supérieure de cylindres 25 Cylindre de pré-pressage 26 Cylindre de pressage 27 Adaptateur 28 Poulie d'entraînement 29 Elément d'entraînement 30 Transmission mécanique 31 Arbre de sortie 32 Arbre
à cardan 33 Arbre d'entrée 34 Transmission à pignons coniques 35 Arbre de sortie 36 Pompe hydraulique 37 Liaison d'entraînement 38 Cylindres écraseurs 39 Accouplement de courroie 40 Courroie de transmission de force 41 Liaison d'entraînement 42 Tambour de hachage 43 Accouplement de courroie 44 Courroie de transmission de force
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45 Accouplement de courroie 46 Courroie de transmission de force