Brevet FR2196226A1 — publié le 19740315

la présente invention concerne une machine à écorcer les troncs d'arbres du type à anneau, dans laquelle le tronc à écorcer passe, sans pouvoir tourner, dans un anneau écorceur rotatif, pourvu d'une ouverture centrale et perpendiculaire au tronc, sur la face frontale duquel sont fixés des bras d'outils d'écorçage0 Ces bras peuvent pivoter dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation pour étre plus ou moins rapprochés du tronc par leur extrémité portant l'outil d'écorçage et appliqués contre lui, chacun par un élément élastique dont la force élastique est modifiable au moyen d'une installation à fluide sous pression disposée sur l'anneau et qui comprend une pompe à fluide commandée à volonté pendant le fonctionnement de la machine pour régler la pression dans le circuit du fluide0 Dans une machine à écorcer connue, du type de construction décrit cisdessus, les éléments à ressort sont constitués par des ressorts de traction en caoutchouc qui sont tendus plus ou moins au moyens de vérins hydrauliques, selon la pression d'application désirée pour les outils Ces vérins sont alimentés, à partir d'un circuit hydraulique, avec un fluide sous pression fourni dans ce circuit par une pompe entraenée par un moteur électrique, auquel l'énergie d'entrainement est amenée par un collecteur à balai de frictions Etant donné que, dans une écorceuse à anneau à rotor perforé, la zone centrale doit rester libre, les bagues de collecteur doivent obligatoirement avoir un diamètre qui corresponde au moins au diamètre maximal éventuel de tronc à écorcer, Ce grand diamètre a pour conséquence, en liaison avec la vitesse de rotation relativement élevée de la machine à écorcer, que les vitesses relatives de rotation entre les balais d'amenée de courant et les surfaces de la bague de collecteur sont très élevées A cela s'ajoute le fait que les bagues de collecteurs sont très sensibles aux salissures et aux dégradations0 Un autre inconvénient des machines à écorcer à anneau connues consiste en ce que la pression, qui est réglée dans le circuit de fluide sous pression par la pompe, n'a pas de relation définie avec l'importance de lténergie électrique d'entratnement fournie à la pompe, de sorte que la force d'application des outils n'est pas directement lisible0 On ne peut se rendre compte de la correction du réglage que d'après l'effet, qui en découlera ensuite, des outils0 La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés des machines connues et de réaliser une écorceuse à anneau qui, en supprimant l'emploi de bagues de collecteur, permet un réglage précis, visible de ltextérieur, de la pression d'application9 et.la-modification de celle-ci au cours de.la marche même, La machine de l'invention est à cet effet caractérisée en ce que la pompe est entrainée par un anneau d'entralnement supporté à rotation9 coaxial à l'anneau écorceur, qui est mis en rotation par un moteur monté fixe sur le bati de la machine, indépendamment de la vitesse et du sens de rotation de l'anneau écorceur Avec la machine conforme à l'invention, la pompe exerce sur l'anneau qui tentraSne un couple de réaction correspondant à chaque instant à sa pression d'alimentation, couple que doit vaincre le moteur d'entrat nement de l'anneau, qui est monté sur le bfti de la machine Ce couple de rotation à prélever sur le moteur est dans une relation précise avec le courant absorbé par le moteur, de sorte qu'avec ce courant, on peut constater également l'impor tance de la pression réglée par la pompe dans le circuit de fluide et s'exerçant à chaque instant sur l'anneau écorceur0 Suivant une réalisation de l'inventions le couple de rotation que le moteur exerce sur l'anneau d'entraSnement de la pompe est modifiable à volonté de sorte que la pression régnant dans le circuit hydraulique du rotor à perforation centrale est également réglable à volonté0 Suivant un mode de réalisation de l'invention, il est prévu que les éléments à ressort sont constitués chacun par un cylindre de vérin hydraulique qui est placé sous la pression d'un accumulateur qui est réglable au moyen de la pompe Compte tenu du fait que l'espace disponible sur le rotor pour le montage des divers éléments est très restreint9 il est particulièrement avantageux, conformément à une caractéristique de réalisation de l'invention. d'affecter à chaque cylindre hydraulique un accumulateur qui lui soit propre et de relier entre eux les divers cylindres0 Le circuit hydraulique présente, de préférence, une soupape de détente de pression qui peut etre actionnée par l'anneau d'entraînement et qui provoque9 en cas de besoin, une chute extremement rapide de la pression dans le circuit hydraulique.Une telle chute de pression est par exemple avantageuse en cas de défaillance de l'avancement0 Les outils peuvent dans ce cas être dégagés plus rapidement que par une commande positive de la pression par la pompe, de sorte qu'ils ne risquent pas de s'engager dans un tronc devenu immobile, corme dans le cas où la pression d'application ne serait supprimée que progressivement0 La description se rapporte à un exemple de réalisation représenté aux dessins dans lesquels :: - La figure 1 est une vue en élévation frontale de l'anneau écorceur; - La figure 2 est une vue en élévation latérale de ltanneau, avec coupe le long de la ligne A-B de la figure 1 La machine à écorcer à anneau représentée au dessin comprend un corps de rotor 1 qui est supporté sur le bAti de machine 3 au moyen d'un palier 3 et est entraîné, à partir de la poulie 5 du moteur principal d'entrainement, par une courroie 4.Dans le corps de rotor 1 sont supportés, sur le bout d'arbre 69 les outils d'écorçage qui peuvent pivoter vers le tronc dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation Les outils sont pressés contre le tronc qui traverse la partie centrale du rotor, par des cylindres hydrauliques 9 par l'intermédiaire d'un levier 8o Sur les cylindres de vérins 9 sont montés des accumulateurs de pression 1C qui remplacent, par leur effet élastique, un ressort mécanique Les cylindres de vérins 9 sont reliés, par des canalisations de raccordement Il, à une conduite annulaire 12 qui es; ; alimentée par une pompe à fluide sous pression 13 Le fluide sous pression lui-même est prélevé par une canalisation d'aspiration 14 dans un réservoir 15, qui sera de préference de forme annulaire- Dans la conduite annutaire 12 est monté en plus d'une soupape de sécurité 16, une soupape d'évacuation de fluide 37 L'huile qui s'écoule quand on actionne ces soupapes est ramenée au réservoir par des conduites 18 et 19o La pompe à fluide sous pression 13 fixée sur le corps de rotor 1 au moyen d'une console 28 est en contact, par l'intermédiaire d'une roue d'entrainement de pompe 20, avec la piste de friction 21 d'un anneau d'entrai nement de pompe 22 Cet anneau 22 est supporté à rotation sur des roulettes 24 avec une piste de roulement 23 prévue sur lui, ces roulettes étant supportée s à rotation sur des tourillons 25 fixés sur le corps de rotor lo L'anneau d'entraînement 22 est relié par une courroie 26 avec la poulie à courroie 27 d'un moteur d'entraînement de pompe 29, qui entrain l'anneau 22, et avec lui la pompe 13, indépendamment de la vitesse de rotation du corps de rotor 19 avec une vitesse de rotation choisie à volonté, et qui exerce sur l'anneau d'entraînement et, par celui ci sur la pompe, un couple de rotation réglable0 Dans ce dernier cas, la vitesse de rotation de l'anneau d'entraînement 22 se règle d'elle-même de manière telle que le couple de rotation exercé par le moteur 29 et le couple de réaction provenant de la pompe soient en équilibre. Au couple de rotation, présélectionné avec précision, du moteur d'entratnement 299 correspond une pression déterminée du fluide hydraulique déplacé par la pompe, qui crée un couple de réaction de pompe correspondant0 En modifiant le couple d'entranement, que le moteur 29 exerce sur l'anneau dtentraSnement 22, on peut provoquer une modification définie de la pression dans le circuit hydraulique du rotor.Un système de réglage , non représenté, a pour rôle de maintenir constant un couple d'entrainement réglé déterminé En supplément du mode décrit ciXdessus de réglage de la pression d'application des outils d'écorçage, il est possible au moyen de l'anneau d'entrai nement, de commander la soupape d'échappement 17;; en fonction de son sens de rotation9 dlun manière telle que, s'il se produit un incldentg elie produise un dégagement rapide des outils Conformement à la figure 19 cette soupape est actionnable par l'intermédiaire dsn levier à came 17a qui est en contact de friction avec l'anneau deentraynement 22 Le moteur 29 est de préférence un moteur à courant continu, dDnr le courant dtexcitatlon soit réglable, par l'intermédiaire d'un dispositif de réglage électronique, à une valeur limite modifiable0 Pour cela, on peut utiliser une commande à thyristor fonctionnant sur le principe connu de la section de phases Le courant d'excitation, et avec lui le couple deentrainement du moteur, peut être réglé, au moyen d'un potentiomètre à valeur de consignes à l'intérieur de limites données par la puissance du moteur0 Le mode de fonctionnement est le suivant :Si la limite de courant et ainsi le couple de rotation à créer sont augmentés, on provoque un excès par rapport au couple de réaction de l'anneau d'entraînement dépendant de la pression du fluide sous pression0 Cet excès provoque une accélérations ctest-à-dire un accroissement de la vitesse de rotation de l'anneau d'entrainement 22, qui tourne alors plus vite que le rotor I et entraRne ainsi la pompe à fluide de pression 13o Du fluide sous pression est alors introduit dans le circuit de fluide sous pression jusqu'à ce que, en raison de l'augmentation de la pression, se produise un couple de réaction qui maintient l'équilibre avec le couple d'entratnementO Cela a pour conséquence que la vitesse relative de rotation de l'anneau d'entratnement 22 par rapport au rotor 1 décroit alors jusqutà une valeur qui ntest pas nulle en raison des fuites, mais qui est très voisine de zéro0 Le processus inverse se déroule si on règle une valeur de consigne inférieure à la valeur réelles Le couple de réaction déterminé par le système à fluide sous pression est dans ce cas tout d'abord supérieur au couple d'entraSnementOX En conséquence la vitesse de rotation du moteur d'entratnement qui tourne avec le moment de rotation pré-réglé décrit de même que la vitesse de l'anneau d'entrafnement 220 Cela signifie que l'anneau d'entratnement 22 tourne maintenant vers l'arrière par rapport au rotor 1, c'est-à-dire que le fluide de pression est chassé hors du circuit à fluide hydraulique9 jusqu'à ce que le couple de réaction correspondant à la pression dans le circuit à fluide de pression et le couple d'entrainement du moteur d'entrat- nement soient à nouveau en équilibrez Dans l'état final, la vitesse de rotation relative entre l'anneau d'entraînement 22 et le rotor 1 est à nouveau très voisine de la valeur zéros La commande de la soupape d'évacuation 17 peut entre réglée d'une manière telle qu'elle réponde en direction arrière alors même que la vitesse relative de rotation entre l'anneau d'entraSnement 22 et le rotor l est faible, de façon que la soupape établisse une liaison supplémentaire avec le réservoir à fluide sous pression et que la chute de pression soit plus rapide, En vue de rendre la chute de pression particulièrement rapide dans le cas d'un incident sérieux, par exemple un arrêt de l'avancement du tronc à écorcer, il peut être prévu un montage de freinage à résistance qui permet d'abaisser très rapidement la vitesse de rotation du moteur 29 et d'ouvrir ainsi brusquement en grand la soupape d'échappement du fluides Le moteur d'entraînement 22 n'est pas nécessairement un moteur électrique0 Un moteur hydraulique convient aussi biens Dans ce cas, une pompe hydraulique délivre un fluide sous pression en une quantité qui permet une vitesse de rotation d'entraînement qui est suffisamment supérieure à la vitesse de rotation du rotor pour provoquer un déplacement de réglage dans le sens d'un accroissement de la pression dans le rot or0 La régulation du couple de rotation pour le moteur hydraulique à entraîner est obtenue ici par une soupape de limitation de pression réglable dans la canalisation d'alimentation0 Etant donné que le couple de rotation à la sortie du moteur hydraulique est directement proportionnel à la pression du fluide qui l'alimente, cette pression constitue en mdme temps une mesure de la pression régnant dans le circuit de fluide de pression dans le rotor, et ainsi la force d'application de l'outils Une réduction ou une augmentation de cette pression d'application pourrait ainsi ttre obtenue par réduction ou augmentation de la pression dans le circuit d'alimentation du moteur d'entraînement conçu comme moteur hydraulique0 Indépendamment du type parti- culier du moteur d'entraînement 29, il apparaît avantageux de prévoir que, dans la phase "augmentation de la force d'entras nementn, le mouvement de rotation de l'anneau de réglage s'effectue dans le méme sens de rotation que celui du rotor l entraîné indépendamment0 De cette manière, le couple d'entrai nement, qui agit à partir du moteur d'entrainement 29 pour maintenir en permanence la pression dans le circuit hydrauliques assiste ltentrainement principal et est ainsi rendu utilisabl au cours u travail de la machine Les trois phases d'entraî- nement possibles de 'entra::-ement po1lr la pompe sur le rotor l sont les suivantes l. Maintien de la constance de la force d'application = Le moteur dtentralnement 29 29 exerce sur l'anneau de réglage 22 un couple de rotation constant, de sorte que l'anneau d'entraînement est sensiblement immobile par rapport au rotor lo 2 Augmentation de la force d'application des outils - Le moteur dventraknement 29 exerce un couple qui est supérieur au couple de réaction oppose venant de la pompe 13, de sorte outil existe une prépondérance de couple sous l'effet de laquelle l'anneau d'entraînement 22 tourne vers l'avant relativement au rotor, de sorte que la pompe 13 envoie du fluide sous pression dans le circuit hydraulique sur le rotor lo 30 Diminution de la force dtapplication - Le moteur d'entraînement 29 exerce un couple de rotation qui est inférieur au couple de réaction de la pompe de sorte que la vitesse de rotation de l'anneau d'entraînement 22 prend du retard sur la vitesse de rotation du rotor La pompe à fluide hydraulique tourne alors en arrière et retire du fluide du circuit hydraulique du rotor 1 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'ínventlonQ REVENDICATIONS 1 ) Machine à écorcer à anneau pour troncs d'arbres, dans laquelle le tronc à ecorcer passeS sans pouvoir tourner, dans un anneau écorceur rotatif, pourvu dune ouverture centrale et perpendiculaire à ce tronc, sur la face frontale duquel sont fixés des bras d'outils d'écorçage pouvant pivoter dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation pour être plus ou moins rapprochés du tronc, par leurs extrémités portant les outils d'écorçage à appliquer sur le tronc, qui sont actionnés chacun par un élément à ressort dont la force élastique est modifiable au moyen d'une installation à fluide sous pression disposée sur anneau écorceur et comprenant une pompe à fluide commandée à volonté pour régler la pression dans le circuit à fluide hydraulique9 machine caractérisée en ce que la pompe (13) est entraînée par un anneau d'entraînement (22), supporté à rotation coaxialement sur l'anneau écorceur (1), et qui est entraîné par un moteur (29) monté fixe sur le bAtï de machine (3) indépendamment de la vitesse et du sens de rotation de l'anneau écorceur (1). 2 ) Machine à écorcer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le moteur exerce sur l'anneau d'entrainement (22) un couple de rotation qui est réglable à volonté0 3 8 Machine à écorcer suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les éléments élastiques sont constitués chacun par un cylindre de vérin hydraulique (9) place sous la pression d'un accumulateur (10) dont la pression est réglable au moyen de la pompe (1.3) 40) Machine à écorcer suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que9 à chaque cylindre hydraùique. (91, est affecté un accumulateur qui lui est propre (lO19 ies cylindres étant reliés entre eux 5 ) Machine à écorcer suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une soupape de dRtente de pression (l7) raccordée au circuit hydraulique (llv 12 ) sur l'anneau écorceur et actionnée au besoin par l'anneau d'entrainement 52.2)"