Brevet FR2329188A1 — publié le 19770527

En utilisant une tondeuse à gazon moderne dont le mécanisme de marche et de tonte est actionné par un moteur, le fait de tondre n'exige certes pratiquement plus de travail corporel, mais même les tondeuses à gazon modernes exigent une personne à leur service qui, bien sar, selon la grandeur de la surface à tondre, doit mettre plus ou moins de temps. Conne le fait de tondre est une activité passablement monotone, elle est ressentie en conséquence fréquemment comme une tache ennuyeuse. La présente invention concerne un procédé et un dispositif avec lesquels le temps mis par la personne qui tond un gazon est réduit à une quantité négligeable. Cette tâche est résolue par les procédé et dispositif selon les revendications respectives I et/ou 2. Les autres revendications concernent des perfectionnements et développements avantageux du dispositif conformes à l'invention. Un procédé et un dispositif d'automatisation de la tonte d'un gazon ou d'autres travaux sont créés par cette invention qui les rend en grande partie ou totalement automatiques, pratiques, et de fonctionnement sûr. Un exemple de réalisation de I'invention se référant aux dessins est expliqué plus en détail ci-après. Ils montrent figure 1 : une vue de profil simplifiée d'une tondeuse à gazon conforme à l'invention; figure 2 : une vue de dessous de la tondeuse à gazon; figure 3 : une vue de dessous partielle du mécanisme de tonte; figure 4 : un schéma de montage de principe de la tondeuse à gazon; figure 5 : un schéma de montage d'une unité de commande électronique préférée pour la conduite de la tondeuse à gazon conforme à la figure 1; figure 6 : un schéma de montage d'un générateur préféré de tension alternative produisant un champ conducteur pour la tondeuse à gazon conforme à la figure 1; figure 7 : un schéma de montage d'un rechargeur préféré de la tondeuse à gazon conforme à la figure 1; figure 8 : une vue de profil d'un pose-fil préféré de la tondeuse à gazon conforme à la figure 1; figure 9 : une vue de des-sus schématique d'une pelouse équipée dune installation pour tondeuse à gazon automatique conforme à un exemple de réalisation de l'invention. I1 faut tout d'abord expliquer la structure d'une tondeuse à gazon préférée en se référant aux figures 1 à 3. La tondeuse à gazon complète désignée par 10 a un châssis 12. Une carrosserie 23 est installée d'une manière réglable à la partie arrière du châssis. Les deux roues arrière non motrices sont vissées au fond de la partie arrière du châssis d'une manière mobile. Le support 18, qui comprend un mécanisme de marche et une antienne, est relié à la partie avant du châssis 12 par un moteur 20 d'axe vertical 16. Le changement de direction du support 18 par rapport au châssis 12 est effectué pendant la tonte du gazon par le moteur de direction 20. Le réglage de la hauteur de la carrosserie 23 dans laquelle se trouvent aussi le mécanisme de tonte 22 et la batterie 42, est effectué au moyen d'un trou oblong dans le châssis 12 et d'une vis à ailettes (figure 2). Le mécanisme de marche comprend une roue motrice dentée 26, qui est accouplée par un engrenage à un moteur de marche 28. Une antenne 32 se trouve au bras avant 30 du support 18. Elle forme une partie du mécanisme de direction, qui est décrit plus précisément ci-dessous, auquel appartient aussi le moteur de direction 20. Le mécanisme de tonte comprend trois couteaux tranchants qui sont biseautés dans le sens de la coupe, afin que l'herbe soit coupée et non rabattue. La figure 3 montre la disposition des couteaux. Elle est choisie de telle sorte que,vue dans la direction de marche, une coupe sans lacune en résulte. Chacun des couteaux est actionné par son propre moteur 34. Tous les moteurs de la tondeuse à gazon décrite sont des moteurs électriques, alimentés par un accumulateur 42. Un pare-chocs 44 est installé à l'avant du châssis. Il protège la carrosserie et l'antenne contre tout dommage; de plus il est relié à un mécanisme de connexion 46 qui met la tondeuse à gazon hors circuit si pour une quelconque raison elle rencontrait un obstacle important. La figure 4 montre le schéma de montage de principe d'une tondeuse à gazon avec l'accumulateur 42 dont les pales sont reliés à des bornes 62 pour un chargeur de batterie. Le dispositif de mise en circuit 46 qui est actionné par le pare-chocs 44, ainsi que l'interrupteur 64 sont mis en circuit dans les lignes qui partent de l'accumulateur 42. La tondeuse à gazon dans le genre de fonctionnement "tonte automatique" est alimentée en courant par cet interrupteur. En parallèle sur celui-ci se trouve un deuxième interrupteur 67, qui dans le genre de fonctionnement "tonte manuelle" met uniquement les moteurs de tonte en circuit. Dans le genre de fonctionnement "tonte automatique", le moteur de marche 28 reçoit uniquement du courant par un relais 68 commandé par l'unité de commande 60, si le signal reçu par l'antenne 32 depasse une valeur minimale donnée au préalable. De plus amples détails sont donnés ensuite à ce sujet. L'antenne 32 est formée par une antenne du genre antenne avec noyau en ferrite et contient une tige de ferritesoblongue 70 (figure 2), aux extrémités de laquelle sont disposées des bobines coaxiales 72 et 73. La combinaison de la tige de ferrite 70 et des bobines 72, 73 sert à recevoir le champ alternatif électromagnétique qui a de préférence une fréquence de l'ordre de lOkHz et qui est produit par un fil 138 posé dans le sol (figure 9), et relié à un générateur 74 (figure 6) de tension alternative Les bobines 72, 73 sont connectées aux bornes d'entrée 76, 77 de l'unité de commande 60 électronlque, qui est montée de préférence selon la figure 5, et est mise en circuit. Chaque borne d'entrée 76, 77 est reliée à un montage d'amplification 78, 79, qui contient de préférence un amplificateur opérationnel de construction usuelle. La sortie de ce montage est accouplée aux diodes 84 et 86 du redresseur, qui fournissent avec les condensateurs de lissage 89 et 91 une tension continue, qui est proportionnelle à la tension alternative reçue dans les bobines 72 et 73. La tension produite par chaque bobine 72 et 73, amplifiée par le montage d'amplification 78, 79 et redressée avec une polarité différente, est comparée par le potentiomètre 90. La prise centrale du potentiomètre 90,qui sert à rendre la tension symétrique, se trouve connectée à un étage d'amplificateur de puissance 94, qui alimente le moteur de direction 20. L'étage d'amplificateur de puissance 94 comprend une disposition en "Maitre-Esclave-" de deux amplificateurs opérationnels 93 et 95 et un égage survolteur 97 et 99. Le montage-de contre-réaction de l'amplificateur "Maitre" 93 sertà amortir les vibrations du moteur de direction 20. Le moteur de direction 20 marche ainsi dans l'une ou l'autre direction quand la tension produite par les bobines 72 et/ou 73 et comparée par le potentiomètre 90, augmente, diminue ou s'annule. Cette tension tend alors vers zéro si le fil conducteur 138 se trouve au milieu des bobines 72, 73. Les diodes 85 et 87 du redresseur fournissent de même une tension continue, qui représente l'amplitude du champ alternatif reçue par les bobines 72, 73, qui est amplifiée par un amplificateur 100 après lissage par un condensateur 98, qui est ensuite conduite au dispositif à seuil 102, qui contient une diode Zener et fournit une tension de sortie au transistor d'amplification 104, si le signal d'emploi reçu par les bobines 72, 73 dépasse une valeur minimale donnée au préalable. Après dépassement de cette valeur le transistor d'amplification 104 excite le relais 68. Le moteur de marche 28 est alimenté par une tension de fonctionnement uniquement si l'antenne 32 reçoit un signal suffisamment grand. En cas de chute de la tension de commande ou si la tondeuse à gazon parvenait pour une raison quelconque hors du domaine d'influence du champ de commande, cet interrupteur empêcherait que la tondeuse à gazon continue son chemin sans contrôle. Quant au fil 138 qui sert à obtenir un champ de commande, il peut s'agir d'un simple fil de cuivre émaillé de 0,5 mm de diamètre. Pour la pose du fil on se sert d'un"pose-fil" conforme à la figure 8. Le pose-fil indiqué par 110 comprend une machine de commande électrique 122, qui actionne de la sorte par un engrenage 114 une lame de scie 176 à grosses dents, afin que la lame de scie ouvre le sol 177 et qu'il s'ensuive au même moment une poussée en avant du soc 130, à l'extrE- mité duquel est soudé un tube 132 qui sert à la pose du fil 138. Le soc 130 est monté sur une charnière 128 et est mobile autour de l'axe vertical 129. La rotation du soc se fait à l'aide de tiges 126 et de la poignée 124, ce qui facilite la pose du fil 138 lors de courbes serrées. Une profondeur invariable, meme par terrain très accidenté, du fil posé 138 est assurée par deux roues 118 et 120, qui ont un plus petit rayon que la profondeur du fil-à poser 138. Le pose-fil 110 est alors dirigé de la manière souhaitée par les poignées 124 et 134 sur la surface qui sera tondue plus tard automatiquement, par exemple comme on a représenté le tracé du fil 138 à la figure 9. L'écart entre des fils voisins, par exemple 138a et 138b ou 138b et 138c est un peu inférieur à la largeur de tonte déterminée par les trois couteaux 34. Le fil 138 qui est passé dans le tube.132, qui est rentré dans le sillon produit par la lame de scie 176 et le soc 130, est relié à la borne de sortie du générateur de tension alternative, qui peut par exemple etre monté de la manière visible à la figure 6. Après que le fil 138 est posé et lorsque la surface à tondre 112 (figure 9) doit etre tondue, on met en circuit (en dernier lieu avec ltinterrupteur 64) le générateur 74 de tension alternative et la tondeuse à gazon 10 puis l'on pose la tondeuse à gazon 10 sur son tracé, comme le représente la figure 9. La tondeuse à gazon fonctionne dès lors sur la course désignée au préalable par le tracé du fil 138 tout en tondant le gazon sans rien faire de plus jusqu'à nouvel ordre. Le fil 138 peut, comme le montre la figure 9, commencer et terminer dans un petit hangar, dans lequel on met aussi à l'abri le générateur 74 de tension alternative et un appareil de recharge 116 (figure 9) pour l'accumulateur 42. Dans le hangar 144 il est possible de prévoir par exemple une barrière 156 > contre laquelle la tondeuse à gazon 10 roule avec son pare-chocs à la fin de sa course et de cette manière s'arrête. De plus elle peut être accouplée en même temps électriquement à l'appareil de recharge 116, de sorte que l'accumulateur 42 est rechargé aussitôt. La barrière 156 peut être munie d'un dispositif qui interrompt le générateur de tension alternative. Une autre automatisation est de cette manière possible, par exemple, que la barrière 156 soit sous commande d'une montre à déclenchement automatique et qu'elle soit poussée de côté après un certain laps de temps, par exemple, quelques jours de sorte que le dispositif de commande 46 soit remis en circuit et que la tondeuse à gazon 10 soit de cette manière remise en marche. En même temps le générateur 74 de tension alternative est aussi remis en circuit par le dispositif interrupteur. La tondeuse à gazon recommence alors à marcher et tond le gazon 112 à nouveau sous conduite du champ de commande produit par le fil 138. Les caractères de construction décrits ci-dessus de la tondeuse à gazon contribuent tous à garantir une marche automatique, sûre, et sans surveillance. I1 va sans dire que plusieurs fonctions de marche peuvent être assurées par un seul moteur, par exemple : tous les instruments de tonte peuvent être actionnés par un moteur unique. On peut aussi utiliser d'autres moteurs que des moteurs électriques, si cela semble convenable. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Procédé de tonte automatique d'une surface donnée au préalable en particulier un gazon, caractérisé par le fait qu'une tondeuse à gazon actionnée par un moteur de largeur de coupe donnée, est conduite par un champ de direction, qui est produit par un conducteur électrique relié à un générateur de tension alternative et qui, dans le sol, recouvre complètement, par lignes, sous la surface à tondre, toute la surface et qui est posé dans le sens de longueur de la coupe 2. Tondeuse à gazon pour l'application du procédé selon la revendication 1, actionnée par un système de marche et de tonte à moteur, caractérisée par un système de direction électronique commandé par un champ de direction. 3. Tondeuse à gazon selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le système de direction d'un moteur de direction contient: une antenne pour champ magnétique qui se déplace avec la roue et un montage de commande électronique qui est commandé paf le signal de sortie de l'antenne pour champ magnétique, qui servent à modifier la direction d'une roue au moins. 4. Tondeuse à gazon selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le moteur de direction est accouplé à un châssis qui est rené à la tondeuse à gazon par un axe vertical et qui est orientable; que le châssis porte un moteur de marche pour la tondeuse a gazon qui actionne la roue réglable en direction, et que l'antenne de champ magnétique est attachée au châssis et est orientable avec lui par le moteur de direction. 5. Tondeuse à gazon selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'axe de pivotement du châssis coupe l'axe de la roue de direction. 6. Tondeuse à gazon selon l'une quelconque des revendications 3, 4 et 5, caractérisée par le fait que l'antenne comporte essentiellement une tige de ferrite disposée horizontalement sur laquelle sont disposées deux bobines coaxiales. 7. Tondeuse à gazon selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que le montage de commande électronique reçoit des signaux des bobines disposées sur la tige de ferrite, ces signaux étant proportionnels à l'intensité du champ et produisant une tension de signal par comparaison dans un potentiomètre, un montage survolteur donnant a partir de cette tension de signal, caractérisée par sa valeur absolue et sa polarité, une tension qui-provoque un changement de sens de rotation du moteur de direction. 8. Tondeuse a gazon selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le moteur de marche est alimenté par un relais et un dispositif a seuil qui réagit uniquement si l'in tensité du champ produit une tension minimale, donnée au préalable, dans l'antenne. 9. Tondeuse à gazon selon la revendication 2, caracté risée par le fait que le système de tonte contient plusieurs instruments de tonte qui tournent et ont chacun leur propre moteur de marche. 10. Tondeuse à gazon selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée par le fait que tous les moteurs sont des moteurs électriques et qu'ils sont alimentés par un accumulateur. 11. Tondeuse à gazon selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée par le fait que l'on se sert d'un pose-fil pour poser le fil dans le sol, pose-fil comprenant un tube de guidage pour le fil, tube fixé a un soc mobile autour d'un axe vertical par rapport a une lame de scie actionnée par un moteur, et le fil étant introduit automatiquement dans le sol, en une seule opération, a travers ledit tube. 12. Dispositif d'obtention d'un champ magnétique nécessaire à l'application du procédé selon la revendication 1, carac -terise par un générateur électronique de tension alternative, qui délivre une tension de sortie de fréquence de l'ordre de 10 kHz et qui est relié à un fil isolé posé dans le sol.