Brevet FR2216898A1 — publié le 19740906

La présente invention concerne une tondeuse, notamment pour gazon, avec une carcasse constituée suivant la technique des véhicules à coussin d'air, dans laquelle est logé un rotor de ventilateur entraîné par un moteur et tournant autour d'un axe perpendiculaire au plan de travail, ainsi qu'avec au moins un élément coupant tournant autour du mme axe. Le but de l'invention est de réaliser une tondeuse de ce type, de façon à obtenir avec un montage simple une efficacité élevée et une mise en oeuvre facile. Conformément à l'invention, ce but est atteint dans une tondeuse du type décrit au début par le fait que l'élément coupant est fixé directement sur le rotor du ventilateur, de sorte qu'une carcasse séparée pour l'élément coupant n'est pas nécessaire et que celui-ci est en outre directement dans le domaine d'action du rotor de ; de plus, on atteint ainsi une diminution de poids importante. L'élément coupant peut tre fixé de façon simple sur le dessous du rotor de ventilateur s'étendant vers le bas, de préférence à peu près jusqu'à la hauteur de travail de l'élément coupant, ce qui augmente encore les avantages ci-dessus mentionnés. Il est préférable que le rotor de ventilateur présente sur le dessous une face fermée sur toute son étendue radiale et permettant une fixation simple de l'élément coupant et un guidage de l'air à peu près radialement de l'axe du rotor vers l'extérieur, Four augmenter encore l'efficacité de l'élément coupant, celui-ci se trouve sur le pourtour du rotor, sur le bord duquel il est fixé de préférence pour avoir une longueur totale faible. Par suite de cette disposition, l'élément coupant peut se trouver directement dans le flux d'air produit par le rotor, ce qui redresse le produit h tondre au niveau de l'élément coupant, si bien qu'il est coupé de façon extrmement sûre par l'élément coupant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels : -la figure 1 représente en coupe verticale une tondeuse conforme à l'invention ; -la figure 2 représente en coupe un détail de grandeur nature de la figure 1 ; et -la figure 3 représente une vue de dessus de l'élément coupant conforme à la figure 2. Comme le montre la figure 1, une tondeuse conforme à l'invention présente une carcasse 1 ayant la forme d'un carter ou d'une coupe, réalisée en matériau en feuille mince, comme de la tôle, qui peut tre réalisée suivant une symétrie de rotation par rapport à l'axe moyen 2 et qui est ouverte sur le dessous 3 présentant le plus grand diamètre. A la partie supérieure de la carcasse 1 est fixé un moteur d'entraînement 4 constitué par exemple d'un moteur à combustion interne monocylindre à deux temps avec cylindre à plat 5, le vilebrequin 6 du moteur se trouvant dans 'axe 2 de la carcasse. Pour obtenir des chemins d'écoulement courts, la carcasse présente autour du carter du moteur 4 une ouverture d'aspiration 7 ouverte vers le haut et d'une forme voisine d'un anneau, qui est constituée par un collet supérieur cylindrique 8 de la carcasse 1, dirigé vers le haut et ayant un diamètre sensiblement plus petit que celui du dessous 3 de la carcasse 1. Directement sur l'extrémité du vilebrequin 6 se trouvant dans la carcasse 1, on a fixé de façon amovible à l'aide d'un moyeu 10 un rotor de ventilateur 9 se trouvant dans l'axe 2, lequel moyeu se prolonge dans sa partie inférieure par une paroi frontale 11 d'une seule pièce avec lui et ayant la forme d'un disque circulaire, cette paroi se trouvant dans un plan perpendiculaire à l'axe 2 à une certaine distance au-dessus de la partie inférieure 3 de la carcasse 1. A la partie supérieure de la paroi 11 sont prévues des ailes de rotor 12, réparties régulièrement sur le pourtour, formant une seule pièce avec la paroi 11, se trouvant dans le plan axial du rotor 9 et ayant des artes terminales périphériques 13 s'étendant jusqu'à la surface extérieure de la paroi 11, parallèlement à l'axe 2. Des artes intérieures terminales 14 des ailes 12 se trouvent à une certaine distance radiale du moyeu 10 et forment avec l'axe 2 un angle aigu s'ouvrant vers l'ouverture 7, de façon que leurs extrémités tournées vers cette ouverture se trouvent sur un diamètre qui est à peu près égal à celui de l'ouverture 7. Il s'ensuit une très grande section d'aspiration qui diminue en section jusqu'au côté sortie d'air du rotor 9. Les artes libres longitudinales 15 des ailes 12 opposées à la paroi 11 descendent radialement vers l'extérieur en ligne droite à partir de l'axe du rotor 2, en formant un angle tel que la hauteur la plus grande de chaque aile 12 soit à peu près double de sa plus petite hauteur. La paroi 11 présente une partie circulaire 16 plus épaisse s'étendant sur une partie de la longueur des ailes 12 et se raccordant au moyeu 10 élargi coniquement vers le bas, ainsi qu'une partie circulaire 17 plus mince se raccordant à la précédente et présentant une étendue radiale plus grande. La face supérieure 18 de la paroi frontale 11 est à peu près plane sur toute son étendue radiale. Au-dessus des ailes de rotor 12, la paroi supérieure 19 de la carcasse 1 présente une section 20 en tronc de cône qui, au niveau de son diamètre plus petit et plus haut, se prolonge directement dans le collet d'aspiration 8 qui se trouve, en coupe, parallèle et à une faible distance des artes longitudinales supérieures 15 des ailes 12. Le plus grand diamètre de la section 20 est plus grand que le diamètre balayé par les artes terminales 13 des ailes 12 et, au niveau de son plus grand diamètre, la section 20 se prolonge par un arrondi 22 ayant en coupe la forme approximative d'un quart de cercle, puis par une zone 21 tombant plus rapidement et qui est à peu près cylindrique ou en forme de tronc de cône avec un angle très petit s'ouvrant vers le bas. Cette zone 21 tombant plus rapidement se trouve ainsi radialement en face des artes 13 des ailes 12. Dans sa partie inférieure, elle se prolonge par un arrondi 23 ayant en coupe la forme approximative d'un quart de cercle, puis par une section 24 qui a à peu près la forme d'un anneau circulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe 2 et dont la face inférieure n'est qu'à peine au-dessus de la face supérieure 18 de la paroi 11 du rotor 9. Au niveau de son diamètre extérieur, cette section 24 se prolonge par un arrondi 25 et par uresection 26 en tronc de cône dont l'angle au sommet, avec ses 155 environ, est plus grand d'environ un quart que l'angle au sommet de la section 20, qui est d'environ 125 . Par son plus grand diamètre, la section 26 se prolonge par une section 27 arrondie de façon convexe vers le bas, formant la surface inférieure annulaire 3 de la paroi 19 ou la carcasse 1, s'étendant vers l'extérieur en une section 27 et qui se termine par un collet extérieur 28 à peu près cylindrique et dirigé vers le haut. On est ainsi assuré d'un glissement facile au-dessus du produit à tondre. Pendant le fonctionnement du rotor 9, il se produit un écoulement matérialisé sur la figure 1 par une flèche 29 et qui aspire l'air à partir du haut par l'ouverture 7, l'accélère radialement vers l'extérieur au travers des ailes 12, le pousse partiellement entre la zone tombante 21 de rebondisse ment où il est dévié vers le bas puis, dans la carcasse 1 flottant sur le sol, l'air est renvoyé vers le haut par le sol, il est dévié par la section 24 et il est ensuite comprimé le long de la section 26 et au niveau de la section 27. Le produit à tondre est alors redressé par le courant d'air, ce qui permet d'y pé né trer particulièrement bien, Sur la partie inférieure de la paroi 11 et dans sa partie périphérique sont répartis régulièrement sur le pourtour des éléments coupants 30. Chaque élément 30 est réalisé à l'aide d'un fil métallique ayant de préférence une section circulaire et plié symétriquement par rapport à son plan médian longitudinal, de façon à présenter deux parties coupantes 32 situées parallèlement à une petite distance l'une de l'autre et se trouvant dans le plan de travail 31 des éléments coupants à peu près perpendiculaire à l'axe 2. Dans leur zone de raccordement intérieure, ils présentent un anneau de mise en place 33 en forme d'oeillet d peu près circulaire, qui se prolonge directement par les extrémités des parties coupantes 32. Au point 34, les deux parties 32 sont simplement torsadées ensemble de façon que les deux sections 35,36 de part et d'autre de ce point de fixation 34 s'alignent l'une avec l'autre. La zone 34 est disposée de façon que les sections intérieures 35 des parties 32 soient seulement la moitié environ des sections plus extérieures 36. Les extrémités extérieures 37 des parties 32 dépassent librement l'une près de l'autre sans fixation. A l'aide de l'anneau de positionnement 33, chaque élément coupant 30 est logé sur un boulon 38 parallèle à l'axe 2, lequel boulon dépasse à peine du dessous de la surface inférieure de la partie 17 de la paroi 11 et s'étend jusqu'au plan du dessous de la partie épaisse 16 de la paroi 11. Au voisinage immédiat de son extrémité inférieure, chaque boulon 38 présente une rainure périphérique 39 ayant en section droite la forme d'un demi-cercle, le diamètre de la section droite étant à peine plus gros que le diamètre de la section de l'anneau 33 et le diamètre de celui-ci étant à peine plus petit que le diamètre intérieur de l'anneau 33. Dans cette rainure 39 pénètre l'anneau 33 de l'élément correspondant 30 qui est ainsi logé sur le boulon correspondant 38 avec un jeu axial et radial faible, autour d'un axe parallèle à l'axe 2. L'élément 30 peut ainsi éviter des obstacles éventuels. En outre, le danger de blessure est sensiblement plus petit qu'avec un élément coupant fixé de façon rigide. Vers le haut, la rainure 39 est limitée par une rondelle de tension 40 de forme circulaire dont le diamètre extérieur est plus grand que celui de l'anneau 33 et plus grand que celui de la portion de boulon 38 située en dessous de la rainure 39. La rondelle 40 est enfilée au-dessus d'un filetage 41 dont le diamètre est plus petit que le sien, qui traverse un trou de passage dans la paroi 11 du rotor 9 et sur lequel est vissé, à la partie supérieure de cette paroi 1., un écrou 42 serré contre la surface 18 de la paroi 11. des ailes du rotor, tombant notamment radialement et en biais vers l'extérieur, qu'elle descende de préférence de façon à peu près continue en restant immédiatement au-dessus du rotor de ventilateur et qu'elle ne reste de préférence qu'à une faible distance de la partie supérieure du rotor de ventilateur. 9. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la paroi supérieure de la carcasse présente à l'extérieur du rotor de ventilateur en direction radiale, de préférence à peu près au niveau du milieu de l'extension radiale des portions d'élément coupant dépassant le pourtour extérieur du rotor de ventilateur, et du côté interne, une zone de rebondissement tombant fortement, opposée au côté de sortie de l'air du rotor de ventilateur et de préférence à peu près normale, en coupe, au plan de travail de l'élément coupant, en ce que la paroi supérieure de la carcasse se trouve de préférence à l'extérieur du rotor de ventilateur en direction radiale, qu'elle est notamment raccordée à la zone de rebondissement, directement au-dessus du plan de travail de l'élément coupant, et forme de préférence à ce niveau une portion en forme de disque annulaire, en ce que la paroi supérieure de la carcasse descend radialement vers l'extérieur, par exemple au niveau du cercle balayé par l'élément coupant, de façon à tre de préférence plus forte que dans le domaine au-dessus du rotor de ventilateur. 10. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le bord radialement extérieur de la paroi supérieure de la carcasse, en dessous du plan de travail de l'élément coupant, est arrondi en coupe de façon convexe vers le haut et qu'il est de préférence constitué par le bord de la section descendante de la paroi supérieure, à peu près au niveau du cercle de balayage de l'élément coupant. 11. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la paroi supérieure de la carcasse présente une ouverture d'aspiration dans le domaine central, s'étendant de préférence autour de l'axe de rotation. 12. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la paroi supérieure de la carcasse se compose d'une partie en feuille façonnée, notamment en tôle, en matière plastique ou analogue. 13. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les artes terminales extérieures des ailes de rotor du rotor de ventilateur sont à peu près parallèles à l'axe de celui-ci et que de préférence les artes terminales intérieures des ailes de rotor du rotor de ventilateur sont inclinées en biais vers le haut en partant de l'axe du rotor et sont notamment sur toute leur hauteur à une certaine distance de l'axe du rotor. 14. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'on a prévu le moteur d'entrainement sur la partie supérieure de la carcasse, de préférence au niveau de l'ouverture d'aspiration. 15. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'on a prévu plusieurs éléments coupants, de préférence répartis uniformément autour de l'axe du rotor. 16. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'élément coupant est articulé entre deux ailes voisines du rotor de ventilateur et notamment à peu près au niveau de son extrémité radiale intérieure, de préférence autour d'un axe parallèle à l'axe du rotor. 17. Tondeuse, notamment selon'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que l'élément coupant est constitué d'un élément mince allongé en forme de fil, qu'il se compose de préférence essentiellement de fil métallique, que l'élément coupant présente notamment deux parties coupantes minces se trouvant de préférence l'une à côté de l'autre dans le plan de travail, ces parties étant par exemple parallèles 1'une à l'autre, en ce qu'elles sont fixées de préférence entre les extrémités des éléments coupants et qu'elles dépassent notamment librement par leurs extrémités radiales extérieures. 18. Tondeuse selon la revendication 17, caractérisée en ce que la zone de fixation se trouve à peu près au milieu de la longueur de l'élément coupant, de préférence décalée à peu près d'un sixième de cette longueur par rapport à l'extrémité radiale intérieure. 19. Tondeuse selon l'une quelconque des revendications 17 ou 18, caractérisée en ce que les parties coupantes sont torsadées à la zone de fixation, de préférence simplement torsadées, de telle sorte que les deux sections de chaque partie coupante se trouvant de part et d'autre de la zone de fixation s'alignent l'une par rapport à l'autre.