Brevet FR2384430A1 — publié le 19781020

La présente invention est relative à un appareil à travailler le gazon, avec deux arbres à couteaux qui sont prévus paral lèves l'un par rapport à l'autre, sont reliés entre eux par un mécanisme de transmission, peuvent tourner chacun autour de leur axe et sur chacun desquels sont placés plusieurs couteaux à intervalle les uns des autres, tandis que -les couteaux de l'un des arbres sont décales par rapport aux couteaux de l'autre arbre. Les surfaces engazonnées ont facilement tendance, avec l'age, à donner naissance à de la mousse. Des couches formant bar rières peuvent aussi se former sur la surface du gazon à partir de fragments végétaux demeurés sur le sol et se trouvant en phase de pourriture lente, tandis que la couche superieure du sol se tasse. Les couches de mousse et les couches formant barrière altèrent la croissance du gazon, si bien qu'il devient clairsemé, irrégulier et perd de son allure. Afin de contrecarrer ce développement, on sait aérer, scarifier le gazon, tandis que le sol est ameubli et aéré à sa surface en passant des lames de coupe que l'on tire sur le gazon. Etant donné que dans ces circonstances, les différents couteaux exécutent une coupe ininterrompue dans le sol, il faut de- ployer une force importante. De surcrott, ce mode de traitement présente l'inconvénient qu'il y a le risque d'arracher du sol un trop grand- nombre de plants de gazon. Le probleme pose à la base de l'invention est de creer un appareil à l'aide duquel les mousses, particules feutrées et autres éléments de couche formant barriere sont retirés en douceur du gazon et avec lequel le sol peut être aéré et ameubli d'une ma nière simple. Ce probleme est résolu suivant l'invention, sur un appareil à travailler le gazon du genre décrit au début, par le fait que les vitesses de rotation des arbres à couteaux ont un rapport de démultiplication déterminé entre elles et que le sens de rotation des deux arbres à couteaux est identique. De préférence, la vitesse de rotation de l'arbre à couteaux se trouvant à l'avant dans le sens du travail est inférieure à la vitesse de rotation de l'arbre à couteaux situe à l'arrière. Les arbres à couteaux sont montes, de préférence, dans un châssis commun. Le châssis peut être entraîné de préférence à la main et presente un arceau pour transmettre la force de poussée de i'opérateur. Le châssis peut être entrains, de préférence, par un système moteur. De préférence, les couteaux sont des disques circulaires avec des dents s'écartant dans un sens radial de leur circonférence. Les couteaux sont, de préférence, aussi.des disques circulaires avec des dents faisant saillie a la périphérie en formant un angle avec le -sens radial. Les dents des couteaux arrière, vus dans le sens du travail, sont, de préférence, inclinées vers l'arrière sur le sol, tandis que les dents des couteaux avant, vus dans le sens du tra vail, sont inclinées vers l'avant sur le sol du terrain. Le mécanisme de transmission est, de préférence, une transmission par chaine, tandis qu'une roue a chaine est fixée sur chacun des arbres a couteaux et qu'une chaîne commune entoure les dites roues à chaîne. La roue a chaîne de arbre a couteaux arrière a, de préférence, un rayon plus petit que la roue à chaîne de l'ar bre à couteaux avant. Le système de transrission est prévu, de préférence, au milieu des arbres a couteaux. Il est prévu, de préférence, au total deux mécanismes de transmission, prévus aux extrémités des arbres a couteaux, tandis que chaque mécanisme de transmission est muni d'un dispositif a roue libre. Il est prévu, de préférence, qu'au goins l'un des deux arbres a couteaux est muni d'une plaque de garde maintenue au châs sis, dans les encoches de laquelle s'engagent les dents des cou teaux. De préférence, les deux arbres a couteaux sont également Munis d'une plaque de garde commune. La plaque de garde est pre- vue, de préférence, sur le châssis, entre les arbres a couteaux et parallèle a ces derniers. I1 est prévu, de préférence, que la plaque de garde est montée de maniere pivotante sur un arbre paral 1elfe aux arbres couteaux et est maintenue en position finale par un ressort. D'autres caractéristiques et avantages de l'appareil ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en regard des dessins annexés qui représentent, schématiquement et simple ment a titre d'exemple, des modes de réalisation d'un appareil à travailler le gazon suivant l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en perspective diun appareil à travailler le gazon suivant l'invention; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil suivant la figure 1; La figure 3 est une vue du montage d'une plaque de garde au châssis de l'appareil, La figure 4 est une vue sur un appareil avec un mécanisme de transmission prévu au milieu; La figure 5 est une vue sur un appareil avec des mécanismes de transmission prévus sur les deux cotés. Suivant la figure 1, un appareil à travailler le gazon conforme à l'invention est constitué par deux arbres 11 et 12 à couteaux qui sont montes dans des paliers sur le châssis 10 et sont reliés entre eux par un mécanisme de transmission 13. Sur l'arbre 11 sont fixés plusieurs couteaux 14 et sur l'arbre 12 plusieurs couteaux 15, qui ont tous le même écart entre eux. A cet égard, les couteaux 14 de l'arbre 11 sont placés en position décalée par rapport aux couteaux 15 de l'arbre 12 parallèle à couteaux. 10 en résulte ainsi un traitement actif de bonne qualite du sol 16 du terrain devant être travaillé, dont la surface est recouverte d'une couche d'herbe. L'appareil à travailler le gazon peut être manipule à la main du fait qu'il est poussé ou tire à l'aide d'un arceau 17. Mais il est.également possible de faire entraîner l'appareil à l'aide d'un moteur electrique ou d'un moteur à explosion. Suivant la figure 5, les deux arbres à couteaux sont reliés à leurs extrémités par deux mécanismes de transmission 18 dont le carter est fixé de chaque côté aux extrémites d'un arbre central 19. Les carters des mécanismes de transmission 18 et l'arbre 19 forment en l'occurrence le châssis 20. L'arbre 19 sert en même temps de point d'articulation pour une plaque de garde 21 qui est prévue sur le châssis 10, et pour une plaque de garde 22 qui est prevue sur le châssis 20. Chacune des plaques de garde 21 et 22 est munie de fentes 23 dans lesquelles pénètrent les couteaux 14 et 15. Les plaques de garde 21 et 22 empêchent que de la terre, la mousse ou des fragments végétaux entraînés à partir du sol par les couteaux 14 et 15 demeurent collés sur les couteaux. Chaque plaque de garde 21 ou 22 est montée de manière pivotante et maintenue dans une position finale definie par un taquet 24 de butée. Un ressort 25 qui est fixé avec le taquet 24 sur le châssis 10 ou 20 sert à cette immobilisation. La fixation du taquet 24 de butée peut également être prévue sur le carter du mécanisme de transmission 13, respectivement 18. Les couteaux 14 et 15 sont munis, de façon analogue à une lame de scie circulaire, de dents 26 et 27 à leur circonférence. Les dents 26 et 27 peuvent, soit s'étendre dans le prolongement radial à la circonférence des couteaux 14 et 15, soit être prévues en position inclinée pour former un angle a avec le sens radial. A cet effet, les dents 26 des couteaux 14 sont inclinées a concurrence de l'angle a vers l'arrière, en regardant dans le sens du travail, au niveau du sol, tandis que les dents 27 des couteaux 15 sont inclinées vers l'avant au niveau du sol en regardant dans le sens du travail. Le mécanisme de transmission 13 de I'ap-areil se compose, suivant la figure 2, d'une roue 28 à chaîne, qui se trouve sur l'arbre 11 à couteaux, d'une roue 29 à chaîne qui se trouve sur l'arbre 12 à couteaux et d'une chaîne 30 qui entoure les deux roues 28 et 29 a chante, Ce mécanisme de transmission peut aussi être réalisé sous la forme d'un mécanisme de transmission a variateur de vitesse. Dans le cas de la mise en oeuvre d'une transmission par chaîne, la roue 29 a chaîne se trouvant à l'avant, en regardant dans le sens du travail, a un diamètre plus grand que la roue 28 à chaîne arrière. Le rapport de djeultiplication du mécanisme de transmission est défi ni par le rapport des diamètres ou des rayons de roue entre eux. Il est également possible de prévoir, suivant la figure 5, sur cha cun des arbres 11 et 12 à couteaux, une petite roue 28 à chaîne et une roue 29 à chaîne plus grande, tandis que dans ces conditions, de nouveau, une petite roue 28 à chaîne et une grande roue 29 à chaîne sont chaque fois entouréesen couple par une chaîne 30. Cependant, dans un tel cas l'appareil ne peut travailler que si chacun des deux mécanismes de transmission 18 contient un dispositif de roue libre. Des lors, le travail du sol 16 est réalisable dans les deux sens de mouvement de l'appareil, si bien que l'on peut déplacer en va-et-vient l'appareil par son arceau 17. Moyennant un mode de realisation de ce genre, plus onéreux, de l'appareil, on peut travailler plus intensivement le sol. L'appareil à travailler le gazon suivant l'invention fonctionne comme suit : en faisant glisser l'appareil, par exemple, suivant la figure 2, les mouvements rotatifs des arbres 11 et 12 a couteaux s'établissant automatiquement en fonction des conditions du sol. Avec un sol 16 de nature régulière, pour un nombre identique de couteaux 14 sur l'arbre 11 et de couteaux 15 sur l'arbre 12 à couteaux et pour une grandeur identique desdits couteaux, les couteaux 14 de l'arbre 11 se déroulent sur la surface du sol 16 sans que se produise un glissement. Les dents 36 pénètrent dans le sol 16 et procèdent a un mouvement de coupe seulement minime dans le sol, qui provient uniquement de leur position d'attaque inclinée à concurrence de l'angle a.En revanche, le mouvement de déroulement des couteaux 15 de l'arbre 12 a couteaux sur le sol 16 se combine à un mouvement surperpose de coupe des dents 27 dans le sol 16 qui se produit en raison du glissement intervenant a cet endroit entre le sol 16 et les couteaux 15. Ces conditions de mouvement, un glissement par rapport au sol n-aissant-aux couteaux 15, mais non aux couteaux 14, résultent du fait que les vitesses de rotation des arbres 11 et 12à couteaux sont cantonneesdans un rapport de demultiplication déterminé à l'aide du mécanisme de transmission 13.Par suite de ce rapport de démultiplication. la force circonférentielle des couteaux 15 de l'arbre 12 a couteaux tournant relativement lentement est plus grande que la force circonférentielle des couteaux 14 de l'arbre 11 à couteaux tournant plus rapidement, ce que l'on aura vite fait d'etablir à la réflexion à l'aide des longueurs differentes des leviers en action. C'est pourquoi les couteaux de l'arbre 11 roulent sur le sol sans glissement, tandis qu'un mouvement relatif prend naissance au contact des couteaux 15 avec le sol 16. Ce mouvement qui se manifeste de manière désirée au niveau des dents 27 des couteaux 15 sous la-forme d'un mouvement de travail en vue d'ameublir et d'aérer le terrain, peut être déterminé comme suit Soit v1 la vitesse à laquelle on déplace le châssis 10 au-dessus du sol 16. Prenant le rayon R des dents 26 et le rayon r1 de la roue 28 à chaise, on trouve une vitesse de la chaîne v1. r1. Sur l'arbre 12 à couteaux, les couteaux 15 sont mis en mouvement par le châssis à la vitesse v1 et, par la chaîne 30, a la vitesse de la chaîne. Des lors, la vitesse des dents 27 par rapport au sol 16 devient car les rayons R des dents 26 et 27 sur les couteaux 14 et 15 sont censés être identiques. La roue 28 à chaîne ayant le plus petit diamètre rl et la roue 29 à chaîne le rayon r2 le plus grand, les dents 27 se déplacent par rapport au sol 16 à une vitesse v2 qui, dans l'absolu, est inférieure à la vitesse vl du châssis 10, parce que la vitesse de la chaîne en-dessous des arbres 11 et 12 à couteaux est dirigée dans le sens opposé à la vitesse vl. Les dents 27 effectuent leur mouvement de coupe dans le sol a la vitesse v2.Moyennant le choix suivant l'invention des vitesses de rotation de l'appareil à travailler le gazon, on peut donc faire effectuer aux dents 27 des couteaux 15 de l'arbre 12 à couteaux des mouvements de coupe dans le sol, tandis que les dents 26 des couteaux 14 de l'arbre 11 à couteaux ne servent que d'appui. Dans le mode de réalisation de l'appareil suivant la figure 5, ce sont une première fois les couteaux 14 de l'arbre 11 à couteaux qui prennent appui dans le sol, tandis que les couteaux 15 de l'arbre 12 a couteaux travaillent en coupe pendant les mouvements de va-et-vient de l'appareil. Dans ce cas, le mécanisme de transmission 18 représente sur le côté droit dans le dessin, travaille, tandis que le mécanisme de transmission 18 représente sur le côte gauche du dessin est debrayé par son dispositif de roue libre. A la marche en arrière de l'appareil, ce sont, ensuite, les couteaux 15 de l'arbre 12 à couteaux qui prennent appui dans le sol 16 tandis que les couteaux 14 de l'arbre 11 à couteaux travaillent en coupe Dans ce cas, le mécanisme de transmission 18 est repre senté sur le côté gauche dans le dessin, est en fonction, tandis que le Mécanisme de transmission 18 représente sur le cite droit dans le dessin est débrayé par son dispositif de roue libre. Les couteaux qui coupent penetrent dans le sol, dans le cas de l'appareil à travailler le gazon suivant l'invention, et s'y deplacent sur un bref parcours en un mouvement relatif par rapport au sol, si bien qu'à cet endroit, ils le sectionnent et l'àr- meublissent. Dans ces conditions, les parties de mousse et de plantes, qui entravent la croissance, sont propulsées hors du sol. Pour obtenir certains effets désirés sur le sol, les dents des couteaux peuvent aussi être avouées sur la circonférence des couteaux à la manière d'une scie circulaire. On ajuste la largeur de travail désirée de l'appareil en ajoutant plusieurs couteaux l'un à côté de l'autre sur les arbres à couteaux en ménageant un intervalle d'un couteau a l'autre. L'enfoncement des dents dans le sol se produit du fait du poids de l'appareil qui agit a la verticale vers le bas. Par I"intermédiaire de l'arceau, on peut imprimer a l'appareil un complément de composants de force dans le sens vertical vers le bas.En pénétrant dans le sol, les dents s'y accrochent. Si la nature du sol est irrégulière, les dents des couteaux de l'arbre tournant le plus lentement peuvent aussi prendre appui dans le Soi, tandis que les dents des couteaux de l'arbre tournant plus rapidement effectuent dans le sol un mouvement relatif par rapport à ce dernier. Mais le cas peut également se presenter ou les couteaux des deux arbres se déplacent avec glissement par rapport et au-dessus du sol. On peut aussi obtenir un changement dans le mode de comportement des couteaux par le fait de diminuer le nombre des couteaux sur l'arbre tournant le plus rapidement en proportion avec le rapport de démultiplicatio. Normalement, les deux arbres ont le même nombre de couteaux.Finalement, on peut également prévoir une configuration différente des dents pour les couteaux des deux arbres, ce qui produit des phénomènes complementaires de mouvement des dents dans le sol. A la figure 4 est représente un dispositif à patins de glissement composé de deux patins 31 étroits (ou davantage) dont les extrémités sont fixées dans le sens des mouvements sur des côtés opposes du châssis 10. A ce sujet, une extrémité, en particulier l'extrémité du patin 31 voisine de la roue 29 à chaîne, est realisée, de préférence, de manière à pouvoir être positionnée au moyen d'un dispositif 32 de réglage de la longueur (par exemple d'un réglage par vis).Ces patins 31 peuvent limiter la profondeur de pénétration des couteaux 15 dans le sol, si bien que l'appareil devient d'ailleurs plus manoeuvrable de cette façon avec une moindre profondeur de pénétration des couteaux 15.En réglant les patins 31 en hauteur on peut donc varier la manoeuvrabilité de liappareil. Ainsi que le montre la figure 4, deux patins 31 peuvent être reliés par une barre de liaison 33 distincte ou réalisée en une pièce avec les patins. De ce fait, les deux patins 31 sont ajustés en hauteur en même temps par le dispositif 32 de réglage pendant le réglage. Lorsqu'en arrachant de la mousse et des résidus végétaux du gazon, ces matières s'accumulent dans les dents des couteaux, les plaques de garde 21 ou 22 qui cèdent élastiquement à la manière des cliquets sous l'effet de mouvements contraires à l'inclinaison des dents, nettoient et débarrassent les couteaux desdites matieres. Dans ces conditions, les plaques de garde 21 ou 22 ne touchent pas les couteaux tournant dans leurs fentes 23, Seules les matières qui dépassent sont happées et arrachées. Le mouvement des dents 27 étant composé d'un mouvement de rotation et d'un mouvement rectiligne, la mousse et les couches for niant barrières dans le sol sont non seulement déchiquetées et tailladres, mais encore soulevées vers le haut. L'appareil à travailler le gazon suivant l'invention peut bien entendu être placé sur le sol du terrain en position retournée "dessus-dessous, si bien que arbre 11 à couteaux se trouve à l'ayant en regardant dans le sens de la marche, et tire derrière lui l'arbre 12 à couteaux avec les couteaux qui coupent. REVENDICATIONS 1. Appareil à travailler le gazon avec deux arbres à c teaux qui sont prévus parallèles l'un par rapport à l'autre, sont relies entre eux par un mécanisme de transmission, peuvent tourner chacun autour de leur axe et sur chacun desquels sont placés plusieurs couteaux à intervalle les uns des autres, tandis que les couteaux de l'un des arbres sont décalés par rapport aux couteaux de l'autre arbre, caractérisé par le fait que les vitesses de rotation des arbres (11, 12) à couteaux ont un rapport de démultiplication déterminé entre elles et que le sens de rotation des deux arbres (11, 12) à couteaux est identique. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la vitesse de rotation de l'arbre (12) à couteaux se trouvant à l'avant dans le sens du travail est inferieure à la v1- tesse de rotation de l'arbre (11) à couteaux à l'arrière. 3. Appareil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les arbres (11, 12) à couteaux sont montés dans un châssis (10; 20) commun, qu'ils peuvent être entrains (à la main ou par moteur) et qu'il présente un arceau (17) pour transmettre la force de poussée de l'opérateur. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les couteaux (14, 15) sont rea- lisés sous la forme de disques circulaires avec des dents s'ecartant dans le sens radial de la circonférence, faisant saillie en formant à la circonférence un angle {a) avec le sens radial. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé par le fait que les dents (26) des couteaux (14) se trouvant, vus dans le sens du travail, à l'arrière, sont inclinées vers l'arrière sur le sol (16), tandis que les dents (27) des couteaux (15) se trouvant, vus dans le sens du travail, à l'avant, sont inclinées vers lavant sur 1e sol (16-). 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le mécanisme (13, 18) de transmission est une transmission par chaîne, tandis qu'une roue (28, 29) à chaine est fixée sur chacun des arbres (11, 12) a couteaux et qu'une chaîne (30) commune entoure lesdites roues (28, 29) à chaîne, et par le fait que la roue roue (28) à chaîne de l'arbre(11) à couteaux arrière a un rayon plus petit que la roue (29) à chatne de l'arbre (12) a couteaux avant. 7. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le mécanisme (13) de transmission est prévu au milieu des arbres (11, 12) a couteaux. 8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il est prévu au total deux méca- nismes (13, 18) de transmission qui sont placés aux extrémités des arbres (11, 12) a couteaux, tandis que chaque inécanisme (13, 18) de transmission est muni d'un dispositif a roue libre, et par le fait qu'au moins l'un des deux arbres (11, 12) a couteaux est muni d'une plaque de garde (21) maintenue au châssis (10), dans les encoches (23) de laquelle s'engagent les dents (26) des couteaux (14). 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les deux arbres (11, 12) à couteaux sont munis d'une plaque de garde (22) commune qui est prévue sur le châssis (10, 20) entre les arbres (11 12) a couteaux et parallèle a ces derniers, tandts que la plaque de garde (21) est mon- tee de manière pivotante sur un arbre (19) parallèle aux arbres (11, 12) à couteaux et est maintenue en pQsition finale par un ressort (25 > . 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 a 9, caractérisé par le fait que des patins (31) dont les extrémités sont fixées au châssis (10) sont prévus a côte des couteaux (15), tandis qu'une extrémité du patin (31) peut être réglée dans sa longueur au moyen d'un dispositif (32) de reglage.