FR2955306A1 - Dispositif d'alignement d'un train roulant et procede correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'alignement des roues montées sur au moins un essieu mobile d'une machine comprenant au moins deux essieux, ladite machine comprenant un vérin émetteur monté sur une flèche de ladite machine et au moins un vérin récepteur monté sur ledit au moins un essieu mobile, ledit vérin émetteur transmettant un mouvement de translation audit au moins un vérin récepteur par l'intermédiaire d'un circuit de transmission hydraulique. Selon l'invention, un tel dispositif d'alignement comprend en outre un mécanisme de régulation de pression d'alignement connecté audit circuit de transmission hydraulique comprenant au moins un circuit de régulation automatique de ladite pression.

Description

Dispositif d'alignement d'un train roulant et procédé correspondant. 1 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine des machines agricoles. La présente invention se rapporte plus particulièrement à l'alignement des trains roulants des machines agricoles. Les machines agricoles actuelles, et plus particulièrement les machines qui sont destinées à être tractées, sont de plus en plus volumineuses. En effet, les exploitations agricoles disposent de surface d'exploitation de plus en plus grande et il est nécessaire, pour l'exploitant ou l'entrepreneur, de disposer de machines qui permettent un traitement des surfaces d'exploitation de plus en plus rapide. Ainsi, les exploitants requièrent des machines de plus en plus grandes qui permettent le traitement de surfaces importantes en un minimum de temps. Un corollaire de cette exigence est l'augmentation de la taille et du poids des machines agricoles en vue d'augmenter la capacité de traitement des surfaces d'exploitation. Or une telle augmentation pousse les constructeurs de machines agricoles à multiplier d'une part les essieux roulants de ce type de machines et d'autre part les mécanismes permettant d'augmenter la manoeuvrabilité de ces mêmes machines. 2 SOLUTIONS DE L'ART ANTERIEUR Parmi les systèmes permettant d'assurer une meilleure manoeuvrabilité des machines, les essieux mobiles sont ceux qui présentent un des avantages les plus intéressants. En effet, ces essieux mobiles permettent un meilleur confort sur route, une meilleure stabilité de la machine et une usure moins importante des pneumatiques.

Ainsi, de nombreuses machines comprennent des essieux mobiles. De tels essieux mobiles ne sont pas systématiquement posés sur les machines agricoles. Seuls les machines de forts tonnage comprennent de tels essieux. Il s'agit par exemple de tonnes à lisier, de remorques, de bennes. A l'heure actuelle, des tonnes à lisier comportent des cuves pouvant contenir plus de vingt et un mille litres de lisier. Lorsqu'elle embarque une telle quantité de lisier, une tonne à lisier de ce type peut peser jusqu'à trente trois tonnes. En fonction du tonnage, les machines embarquent deux (tandem) ou trois essieux (tridem). Il est ainsi possible de disposer d'un ou deux essieux mobiles. Il y a un essieu mobile lorsque la machine comprend de deux essieux (tandem) et deux essieux mobiles quand la machine comprend trois essieux (tridem). Pour conférer de la mobilité à ces essieux, la machine embarque un système de suiveur dit forcé. L'option de suiveur forcé permet de forcer le braquage des essieux mobiles de manière proportionnelle au braquage du tracteur comme cela est présenté en figure 1.

Quatre organes composent un essieu suiveur forcé arrière : un essieu suiveur spécifique (10), un vérin émetteur (11), un vérin récepteur (12) et un bloc de commande hydraulique. Le vérin émetteur est relié au vérin récepteur : ils agissent conjointement selon le principe des vases communicants. Le vérin émetteur transmet instantanément au vérin récepteur les mouvements occasionnés par la géométrie variable du tracteur par rapport au timon (c'est-à-dire la flèche de la machine), et pilote ainsi (en marche avant comme en marche arrière) le braquage des roues. L'inconvénient des essieux mobiles et du système de suivi forcé est qu'il est nécessaire de procéder à l'alignement du train roulant de manière régulière (au 20 minimum une fois par semaine). Ce réglage doit également se faire manuellement en allant sous la machine en question pour accéder à un jeu de vannes hydrauliques qu'il faut actionner manuellement afin de mettre une pression d'huile adéquate dans chaque vérin hydraulique constituant le système pour obtenir un alignement convenable des 25 roues de la machine. En d'autres termes, il est nécessaire de se rendre sous la machine pour pouvoir aligner parallèlement les roues d'un essieu. Ce système est d'autant plus contraignant que selon l'utilisation qui est faite de la machine en question, il n'est pas forcément aisé d'accéder aux vannes hydrauliques en question et qu'il peut être nécessaire, au préalable, de réaliser un nettoyage de la 30 partie concernée de la machine avant de pouvoir accéder aux vannes. 3 OBJECTIFS DE L'INVENTION L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un système qui ne nécessite pas de réaligner les roues d'un essieu manuellement. Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre un système qui permette un alignement automatique des roues de l'essieu. 4 RESUME DE L'INVENTION Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un dispositif d'alignement des roues montées sur au moins un essieu mobile d'une machine comprenant au moins deux essieux, ladite machine comprenant un vérin émetteur monté sur une flèche de ladite machine et au moins un vérin récepteur monté sur ledit au moins un essieu mobile, ledit vérin émetteur transmettant un mouvement de translation audit au moins un vérin récepteur par l'intermédiaire d'un circuit de transmission hydraulique. Selon l'invention, ledit dispositif d'alignement comprend en outre un mécanisme de régulation de pression connecté audit circuit de transmission hydraulique comprenant au moins un circuit de régulation automatique de ladite pression.

Ainsi, l'invention permet d'éviter un réglage manuel de l'alignement des roues situé sur l'essieu mobile. Un résultat est atteint grâce à l'invention par l'adjonction d'un mécanisme de régulation de pression qui comprend un circuit de régulation de pression complémentaire du circuit formé entre le vérin émetteur et le ou les vérins récepteurs. Ce circuit de régulation complémentaire permet de réaliser automatiquement l'alignement des roues montées sur l'essieu en lorsque le dispositif d'alignement est actionné, c'est-à-dire quand le circuit de régulation automatique de la pression est connecté au circuit de transmission hydraulique. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit mécanisme de régulation de pression est un bloc foré comprend : - une entrée par laquelle le fluide pénètre à l'intérieur du bloc foré et une sortie correspondante ; - au moins deux électro-clapets. Lorsqu'il est mis en oeuvre, le dispositif d'alignement le mécanisme de régulation entraîne l'ouverture des électro-clapets, laissant ainsi le passage au fluide hydraulique, ce qui a pour effet, dans les condition d'utilisation du dispositif de l'invention, de répartir la pression du fluide hydraulique dans le circuit de régulation et permet l'alignement des roues fixées sur l'essieu. Selon une caractéristique particulière de l'invention, ledit bloc foré comprend en outre : - au moins deux fusibles hydrauliques ; - des vannes de circulation du fluide hydraulique à sens unique de circulation. Les fusibles hydrauliques sont mis en oeuvre pour prévenir une surpression qui survient dans certaines conditions d'utilisation extrêmes de la machine. En effet, les machines de ce type sont fréquemment utilisées sur des terrains qui peuvent conduire l'opérateur à réaliser des actions pouvant endommager le système. Les deux fusibles hydrauliques sont inclus selon l'invention pour éviter cet endommagement. Les vannes de circulation du fluide hydraulique à sens unique de circulation permettent quant à elles de définir le circuit que doit emprunter le fluide hydraulique lors de la phase de mise en oeuvre de l'alignement automatique. Les vannes de circulation du fluide hydraulique à sens unique de circulation sont des électro-clapets d'un type particulier. Selon une caractéristique particulière de l'invention ledit bloc foré comprend en outre : - un dispositif d'indication d'une pression du fluide hydraulique dans le circuit hydraulique ; - un accumulateur de pression réglé à une certaine pression ; - un indicateur de chute de pression ; - un dispositif de réglage manuel de la pression.

Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé d'alignement des roues montées sur un essieu mobile d'une machine comprenant au moins deux essieux et un dispositif d'alignement tel que décrit précédemment. Selon l'invention, un tel procédé comprend : - une étape mise en fonction dudit dispositif d'alignement ; une étape de roulage durant laquelle ladite machine est tractée en ligne droite par un véhicule de traction ; une étape de coupure dudit dispositif d'alignement. 5 LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 présente un système de suiveur forcé classique ; - la figure 2 illustre le système de suiveur forcé de l'invention sur une machine à trois essieux ; la figure 3 décrit le schéma hydraulique du bloc foré dans un mode de réalisation spécifique de l'invention pour une machine à deux essieux ; - la figure 4 décrit le schéma hydraulique du bloc foré dans un mode de réalisation spécifique de l'invention pour une machine à trois essieux ; 6 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 6.1 Rappel du principe de l'invention L'invention propose l'auto alignement des roues de l'essieu. Plus particulièrement, l'invention propose de permettre un tel alignement lorsque le véhicule de traction est en mouvement. Plus particulièrement, dans au moins un mode de réalisation, l'invention comprend un système hydraulique qui permet un réglage (alignement des essieux de la machine) de façon automatique directement de la cabine du tracteur.

Ainsi, l'utilisateur n'a plus besoin de descendre du tracteur. Il n'est pas non plus nécessaire de disposer d'un outillage particulier : une simple pression sur un bouton suffit. Le principe général de l'invention repose sur l'adjonction à un système de 5 suiveur forcé, d'un système d'auto alignement, comme présenté en figure 2. Selon l'invention, le système de suiveur forcé comprend : - un vérin de flèche (11), qui émet le mouvement. Ce vérin est positionné au niveau de la flèche de la machine (remorque, tonne a lisier). Il est actionné par le véhicule de traction. Lorsque le véhicule de traction et la machine 10 auquel il est accroché sont alignés, le vérin de flèche se trouve dans une position initiale. Dans cette position, le vérin de flèche ne modifie pas la pression exercée dans le circuit hydraulique. - au moins un vérin récepteur (12, 12') monté sur un essieu spécifique, dit suiveur. Cet essieu à la particularité de pouvoir faire pivoter les roues 15 autour d'un axe de pivotement (non représenté) perpendiculaire à la roue, selon un sens horaire ou un sens antihoraire tel que cela est représenté en figure 2. - un ensemble de flexibles hydrauliques permettant d'assurer le transport d'un fluide hydraulique dans le circuit ; 20 - un bloc foré hydraulique (13). Le système de suiveur forcé fonctionne en circuit fermé. Cela signifie qu'un mouvement transversal communiqué par le véhicule de traction au vérin de flèche (11) entraîne le déplacement du fluide contenu dans le circuit hydraulique qui entraîne lui-même un déplacement du ou des vérins récepteurs (12, 12'), ce 25 qui a pour conséquence la mise en rotation des roues autour de leurs axes de pivotement respectifs en fonction du sens du mouvement qui est initialement communiqué au vérin de flèche : extension ou compression. Selon l'invention, le bloc foré 13 comprend un circuit de répartition de fluide hydraulique qui est mis en oeuvre à l'aide d'une commande idoine (non 30 représentée) au niveau du véhicule de traction. Le bloc foré de l'invention comprend une entrée (13-2) par laquelle le fluide pénètre à l'intérieur du bloc foré et une sortie correspondante (13-3). La fonction du bloc foré est de permettre, dans des conditions particulières, un rééquilibrage du fluide hydraulique dans le circuit auxquels sont connectés les vérins. Ces conditions particulières sont déterminées en fonction des circonstances de l'espèce. Par exemple, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, l'alignement des roues des essieux est réalisé par l'intermédiaire du bloc foré (et surtout du circuit hydraulique que le bloc foré contient) lorsque la machine et le véhicule de traction sont en mouvement rectiligne. Dans d'autres modes de réalisation, l'alignement des roues des essieux peut être réalisé de manière statique. Une des caractéristiques importantes de l'invention est de disposer, en plus du circuit hydraulique usuel du système de suiveur forcé, d'un circuit de rééquilibrage du fluide hydraulique, circuit de rééquilibrage du fluide hydraulique qui peut être intégré, comme cela est le cas dans le mode de réalisation représenté en figure 3, au sein d'un bloc foré (13). Il est cependant tout à fait envisagé de disposé d'un tel circuit de rééquilibrage qui ne soit pas intégré au sein d'un bloc foré, mais au sein d'autres systèmes de régulation de la pression de fluide hydraulique, par exemple constitué d'un assemblage de composants hydrauliques. Dans le mode de réalisation présenté en relation avec les figures 2 et 3, les inventeurs ont constaté qu'un tel équilibrage pouvait être obtenu plus aisément en situation de mobilité de la machine sur laquelle le suiveur forcé est monté. Ainsi, le procédé permettant l'alignement des roues d'une machine embarquant le système de l'invention est le suivant : - placer la machine et le véhicule de traction en ligne droite ; - actionner la commande d'alignement automatique du suiveur forcé à partir de la cabine du véhicule de traction ; - avancer en ligne droite sur une dizaine de métres ; - lâcher le bouton d'auto alignement ; - les roues sont alors alignées.

Ainsi, l'auto alignement des roues selon l'invention est simple à mettre en oeuvre et ne requiert pas d'effort particulier de la part de l'utilisateur. Le bloc foré tel que présenté en relation avec la figure 3 comprend : - une entrée (13-2) par laquelle le fluide pénètre à l'intérieur du bloc foré et une sortie correspondante (13-3) ; - au moins deux électro-clapets (13-4, 13-5) également appelé électro distributeur à clapet hydraulique ; - au moins deux fusibles hydrauliques (13-6, 13-7) ; - des vannes de circulation du fluide hydraulique (13-8 à 13-10) à sens unique de circulation. De façon additionnelle, en fonction des modes de réalisation de l'invention, le bloc foré comprend également : - un dispositif d'indication d'une pression du fluide hydraulique (13-11) dans le circuit hydraulique ; - un accumulateur de pression (13-12) réglé à une certaine pression (par exemple 10 bars) ; - un indicateur de chute de pression (13-13) ; - un dispositif de réglage manuel de la pression (13-14). Lorsque le système n'est pas en fonctionnement, le circuit hydraulique du suiveur forcé est limité au circuit formé entre le vérin émetteur et les vérins des essieux. En effet, les électro-clapets (13-3, 13-4) étant en position fermée et les vannes de circulation du fluide hydraulique (13-7, 13-8, 13-9) à sens unique de circulation empêchent le fluide hydraulique de circuler de manière inappropriée dans le bloc suiveur. En d'autres termes, quand le système n'est pas en fonctionnement, le fluide hydraulique ne peut pas circuler dans le bloc foré. Les vannes de circulation de fluide hydraulique à sens unique sont des électro-clapets d'un type particulier. Selon le mode de réalisation envisagé, le fluide hydraulique pénètre tout de même jusqu'au dispositif d'indication d'une pression du fluide hydraulique (13- 10), à l'accumulateur de pression (13-11) et à l'indicateur de chute de pression (13-12) afin de permettre à l'opérateur de visualise les données de pression du circuit. Le fonctionnement est le suivant. Lorsque l'essieu mobile est déréglé (c'est-à-dire que les roues de l'essieu mobile ne sont plus alignées avec les roues de l'essieu fixe par exemple), l'opérateur actionne la commande d'alignement automatique. Les électroclapets (13-2, 13-3) passent alors d'une position de fermeture à une position d'ouverture. En position d'ouverture, le fluide hydraulique du circuit du suiveur forcé pénètre dans le circuit du bloc foré initialement fermé.

L'opérateur fait rouler en ligne droite, pendant une dizaine de mètres, le véhicule de traction et la machine qui y est accrochée. Le fait de faire rouler la machine en ligne droite provoque un rééquilibrage des volumes d'huile dans les verrins en fonction de leur cylindre. Cette régulation permet de réaligner les roues selon la direction de déplacement du véhicule de traction et de la machine.

Lorsque les roues sont parallèles et parfaitement alignées, l'opérateur doit relâcher la commande d'alignement automatique. 6.2 Autres caractéristiques optionnelles et avantages De façon additionnelle, en fonction des modes de réalisation de l'invention, le bloc foré comprend également : - un dispositif d'indication d'une pression du fluide hydraulique (13-10) dans le circuit hydraulique ; - un accumulateur de pression (13-11) réglé à une certaine pression (par exemple 10 bars) ; - un indicateur de chute de pression (13-12) ; - un dispositif de réglage manuel de la pression (13-13). Ces différents composants additionnels permettent à l'opérateur de connaître en permanence l'état du circuit hydraulique qui compose le système d'alignement automatique. Le manomètre 13-10 permet d'avoir une indication de la pression tandis que l'accumulateur de pression permet de maintenir une pression constante de 10 bars dans tout le système.

Si un flexible du circuit hydraulique est endommagé, la pression dans le circuit diminue. Cette diminution entraîne une activation de l'indicateur de chute de pression (13-12). Cet indicateur, qui est, par exemple, placé sur un panneau de commande de la machine, permet de prévenir l'opérateur qu'un problème est survenu. Lorsque l'opérateur a identifié et résolu le problème, il est à même de rétablir la pression dans le circuit à l'aide du dispositif de réglage manuel de la pression (13-13). Ce dispositif met en oeuvre une pompe à main qui utilise une réserve d'huile indépendante, pour rétablir la pression initiale dans le circuit. L'accumulateur de pression (13-11), qui est également dénommé accumulateur oléohydraulique, est utilisé pour réguler la pression dans le circuit hydraulique du système de l'invention. Dans les modes de réalisation présentés en relation avec les figures précédentes, les fusibles hydrauliques (13-6, 13-7) ont été décrits. Il s'agit de fusibles permettant d'éviter une rupture du circuit hydraulique en cas de surpression. Une telle surpression peut survenir en cas de mauvaise utilisation de la machine ou lorsque la machine se trouve dans des conditions particulières. Les fusibles hydrauliques agissent de la manière suivante : lorsque le vérin de flèche est actionné en extension ou en compression par le véhicule de traction, un déplacement de fluide hydraulique est mis en oeuvre dans le circuit, ce qui a pour conséquence un actionnement en sens inverse du ou des vérins des essieux. Lorsque le ou les vérins situés sur les essieux ne peuvent pas être actionnés (par exemple lorsque les roues sont bloquées pour une raison quelconque), alors le déplacement du vérin de flèche en compression provoque une surpression du fluide hydraulique dans le circuit. La pression dans le circuit peut alors atteindre plusieurs dizaines de bars. Or le circuit hydraulique n'est pas en mesure de résister à une pression supérieure à 200 bars. Ainsi, les inventeurs ont eu l'idée de prévoir deux fusibles hydrauliques qui forment un circuit dit de « délestage ». Ce circuit de « délestage » permet d'évacuer la surpression lorsque les fusibles se sont rompus, et ainsi d'éviter une détérioration du circuit hydraulique. Selon les modes de réalisation de l'invention, il est bien entendu possible de prévoir un circuit plus ou moins complexe, voire de multiplier les fusibles. Dans le mode de réalisation particulier de l'invention présenté en relation avec les figures précédentes, les fusibles hydrauliques sont prévus pour se rompre à une pression supérieure ou égale à 200 bars.

Le dispositif d'alignement de roues de l'invention dispose donc également d'une fonction de régulation de la pression du circuit hydraulique. Cette fonction de régulation peut être mise en oeuvre selon plusieurs modes de réalisation. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention (non représentés), le circuit de délestage peut également être mis en oeuvre à l'aide d'électro-clapets qui sont par exemple actionnés pour libérer une volume de délestage au sein du circuit hydraulique. Ces électroclapets sont connectés électriquement à une sonde de mesure de pression. Lorsque la sonde de mesure de pression reçoit une information selon laquelle la pression est trop élevée (par exemple supérieure à 200 bars), elle commande l'ouverture des électroclapets qui sont positionnés aux entrées du circuit de délestage. Ainsi, le circuit hydraulique est protégé des surpressions. Lorsque la surpression n'est plus présente dans le circuit (c'est-à-dire lorsque la machine est à nouveau en condition opérationnelle), le circuit de délestage est vidé et les électroclapets sont fermés.

Dans un autre mode de réalisation, également non représenté, le circuit de délestage est composé du dispositif d'alignement des roues en tant que tel. En effet, comme le dispositif d'alignement des roues permet d'aligner les roues en conditions de roulage, il agit comme un régulateur de pression. Ainsi, lorsqu'une surpression survient à l'intérieur du circuit, il est possible de mettre en oeuvre les électroclapets du dispositif d'alignement des roues afin de réguler cette pression. Cette solution peut cependant ne pas être adaptées à certains cas d'usages.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'alignement des roues montées sur au moins un essieu mobile d'une machine comprenant au moins deux essieux, ladite machine comprenant un vérin émetteur monté sur une flèche de ladite machine et au moins un vérin récepteur monté sur ledit au moins un essieu mobile, ledit vérin émetteur transmettant un mouvement de translation audit au moins un vérin récepteur par l'intermédiaire d'un circuit de transmission hydraulique, caractérisé en ce que ledit dispositif d'alignement comprend en outre un mécanisme de régulation de pression d'alignement connecté audit circuit de transmission hydraulique comprenant au moins un circuit de régulation automatique de ladite pression.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme de régulation de pression est un bloc foré qui comprend : une entrée (13-2) par laquelle le fluide pénètre à l'intérieur du bloc foré et 15 une sortie correspondante (13-3) ; au moins deux électro-clapets (13-3, 13-4).
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bloc foré comprend en outre : au moins deux fusibles hydrauliques (13-5, 13-6) ; 20 - des vannes de circulation du fluide hydraulique (13-7, 13-9) à sens unique de circulation.
4. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit bloc foré comprend en outre : un dispositif d'indication d'une pression du fluide hydraulique (13-10) 25 dans le circuit hydraulique ; un accumulateur de pression (13-11) réglé à une certaine pression ; - un indicateur de chute de pression (13-12) ; - un dispositif de réglage manuel de la pression (13-13).
5. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits au moins 30 deux fusibles hydrauliques (13-5, 13-6) sont agencés de sorte qu'ilspermettent une régulation de la pression hydraulique dudit circuit de transmission hydraulique lorsque la pression hydraulique excède une valeur prédéterminée.
6. 6. Procédé d'alignement des roues montées sur un essieu mobile d'une machine comprenant au moins deux essieux et un dispositif d'alignement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit procédé comprend : une étape mise en fonction dudit dispositif d'alignement ; une étape de roulage durant laquelle ladite machine est tractée en ligne 10 droite par un véhicule de traction ; une étape de coupure dudit dispositif d'alignement.