Brevet FR2424696A1 — publié le 19791130

La présente invention est relative aux appareils appelés "Vibreurs" et utilisés pour certains traitements d'arbres et, en particulier, d'arbres fruitiers pour des opérations d'éclairciçage ou de récolte mécanique. Les perfectionnements, objet de la présente invention intéressent plus particulièrement, mais non de manière limitative, les vibreurs dits "multi-directionnels" dont différents -types utilisent des générateurs de- vibrations à masses tournantes. Ces générateurs de vibrations comportent essentiellement un axe autour duquel tournent des masses qui, sous l'effet de la force centrifugr, exercent chacune une traction sur l'axe de l'appareil. Les deux masses tournant en sens inverse, il s'ensuit que lorsqutelles sont opposees par rapport à l'axe, les -forces s'annulent, tandis que quand les masses se trouvent du même côté de l'axe, les forces s'additionnent sollicitant l'axe et provoquant le déplacement de celui-ci. Si les deux masses tournaient à la même vitesse, les points d'addition des forces se situeraient dans un même plan, ce qui donnerait un vibreur unidirectionnel. Mais, les vitesses de rotation des masses étant différentes l'une par rapport à l'autre, les points d'addition des forces se déplacent entraînant l'axe de l'appareil dans des directions chaque fois différentes ce qui aboutit à disposer d'un générateur de vibrations et donc d'un vibreur multi-directionnel. Les vibreurs connus utilisant des générateurs multi-directionnels à masses tournantes comportent, outre le générateur proprement dit, un bâti et un appareillage de préhension appelé "pince" destiné à rendre l'appareil solidaire de l'objet à vibrer et se fixant sur le tronc ou une branche. Du fait de laconceptiondes vibreurs connus, l'axe du générateur de vibrations se trouve relativement éloigné de l'axe de l'objet vibré et il sten- suit que, quand les mouvements du vibreur ont une direction parallèle ou voisine à la parallèle d'une droite passant par l'axe du générateur de vibrations et celui de l'objet vibré, les mouvements sont convenablement transmis à l'objet vibré qui décrit un mouvement de va-et-vient. (Voir fig 1) Par.contre, plus les mouvements du générateur de vibrations s'écartent de la parallèle à la droite passant par l'axe du générateur de vibrations et de l'objet vibré, plus ces mouvements sont mal transmis.Et quand les mouvements du générateur de vibrations sont voisins de la perpendiculaire à la droite passant par l'axe du générateur de vibrations et deeel-ui de l'objet vibré, objet vibré ne décrit plus un mouvement de va-et-vient, mais un mouvement alternatif de rotation beaucoup moins efficace (fig. 2). Pour ces diverses raisons, les appareils connus dans la technique nt actuelle qui n utiliseFqu'un seul sel générateur de vibrations, présentent deux inconvénients majeurs a/ certains mouvements du vibreur sont mal transmis à l'objet vibré ce qui se traduit par un manque d'efficacité bl les mouvements du vibreur entraînant un mouvement alternatif de rotation à l'objet vibré peuvent provoquer des "arrachages" d'écorce ce qui amène à protéger celle-ci à l'aide d'accessoires relativement souples qui absorbent une partie importante des mouvements du vibreur transmis à l'objet vibré réduisant ainsi l'efficacité de l'appareil. Le but des perfectionnements, objet de la présente invention, est de remédier à ces inconvénients et de mettre à la disposition des usagers un appareil présentant divers avantages qui sont décrits ci-après et illustrés aux figures 3 et 4. Un premier perfectionnement réside dans l'utilisation de plusieurs générateurs de vibrations multi-directionnels synchronises de maniere à ce que la résultante des forces engendrées par ces générateurs se situe le plus près possible de l'axe de l'objet vibré, les inconvénients des vibreurs multi-directionnels connus étant ainsi supprimés (Voir fig. 3). En effet, quelle que soit la direction des forces oduit-es par les générateurs de vibrations, ces forces sont toujours transmises dans les conditions les meilleurs. Les avantages de cette disposition particulière, objet de l'invention, ont donc pour effet a/ d'augmenter considérablement les performances des vibreurs multidirectionnels, d'où économie appréciable dans le coût de la construction des vibreurs et des appareils de manutention; b/ de réduire considérablement la puissance nécessaire pour le traitement des arbres et donc les moyens à mettre en oeuvre; c/ de supprimer les mouvements "parasites" de rotation de l'objet vibré et donc les risques d'arrachage dtécorces avec le double avantage de réduire considérablement les accessoires de protection de l'écorce d'où ameliora- tion de l'efficacité des vibreurs et de simplifier les systèmes de fixation (pinces), les vibreurs ayant moins tendance à se séparer de l'objet vibré en cours de traitement. Un deuxième perfectionnement de l'invention réside dans l'emploi desys tèmes de transmissions simples et économiques permettant d'obtenir des vitesses de rotation très légèrement différentes entre les masses constituant l'essentiel des générateurs de vibrations. Pour qu'un générateur de vibrations soit multi-directionnel, il convient que les masses tournent en sens inverse et à des vitesses différentes. Or, pour profiter au mieux de la "réaction naturelle" de l'objet vibré qui a tendance à revenir dans sa position initiale après avoir été déplacé dans une direction quelconque, il convient que les changements de directions des forces appliquées sur l'objet vibré soient relativement faibles à chaque mouvement. I1 est, en effet, connu que quand les forces sont exercées dans un seul plan passant par l'axe de l'objet vibré la puissance nécessaire pour provoquer la vibration de l'objet est relativement faible, tandis que tout changement de direction demande un surcroît de puissance d'autant plus grand que ce changement de direction est important De plus, un très faible changement de direction des forces se traduit par un mode différent de détachement du fruit lors de la récolte mécanique. En effet, le pédoncule a tendance à se sectionner au lieu de s'arracher ce qui réduit les risques d'altérations des fruits récoltés. Ledit perfectionnement consiste donc en un dispositif qui permet de résoudre de manière économique le problème de la faible différence de vitesse relative de rotation des masses des générateurs de vibrations. Ce dispositif (illustré à la figure 4) est applicable aussi bien aux vibreurs multi-directionnels à un seul générateur de vibrations qu'aux vibreurs comportant plusieurs générateurs de vibrations. I1 comporte essentiellement une ou plusieurs courroie (d) passant successivement au moins sur quatre poulies (e-f-i-h). Une seule poulie est entrainée par un moyen extérieur, tandis que les autres (poulies folles) sont entraînées par la ou les courroies (d). Alors que les poulies (e) et (h) sont de dimensions quelconques, les poulies (f) et (i) sont de dimensions différentes mais très voisines. Ce sont les poulies (f) et (i) qui entraîneront les masses tournantes soit directement, soit par l'intermédiaire d'une transmission quelconque. Ce dispositif peut être appliqué à un vibreur comportant un seul générateur de vibrations. Dans ce cas, la solution la plus simple consiste à fixer les masses directement sur les poulies (f) et (i). Pour les vibreurs à plusieurs générateurs de vibrations certaines masses peuvent être fixées directement sur les poulies (f) et (i) tandis que d'autres masses seront entraînées par une transmission quelconque solidaire des poulies (f) et (i). Aussi bien pour les vibreurs à un seul générateur de vibrations que pour ceux à plusieurs générateurs de vibrations, les poulies (f) ou (i) peuvent servir de point de départ des transmissions destinées à entraÎner les diverses masses. Un troisième perfectionnement, objet de l'invention, consiste à construire les vibreurs en plusieurs éléments séparés assemblables au moment de leur emploi afin de rendre plus facilement portables des appareils relative ment lourds. L'ensemble du "vibreur" peut ainsi comporter un ou plusieurs appareillages de préhension séparés du vibreur proprement dit pouvant lui-meme comporter deux éléments séparés représentant chacun un demi-vibreur et complété par un ensemble entraÎneur synchronisateur. Cette construction par éléments séparés assemblables en partie ou totalité sur l'objet à vibrer permet d'utiliser des vibreurs multi-directionnels en zones difficiles d'accès (zones montagneuses par exemple). Comme on le comprend aisément de la susdite description, les deux premiers perfectionnements ont l-'avantage d'augmenter considérablement l'effica- cité et le rendement des vibreurs multi-directionnels d'où une économie appréciable réalisée lors de la construction des appareils ou de leur utilisation. Le troisième perfectionnement permet de rendre portables "à bras dthom- mes" des appareils relativement lourds destinés à traiter des arbres de grande taille mais d'accès difficile. Sur les dessins annexés qui sont, bien entendu, donnés à titre d'indi- cation la figure 1 représente schématiquement un vibreur multi-directionnel connu dans la technique actuelle. Sur cette figure 1 représente l'objet vibré, 2 l'axe de l'objet vibré, 3 le vibreur, 4 l'axe~du générateur de vibrations, A-A la droite passant par l'axe du générateur de vibrations et par I'axe de l'objet vibré, les flèches indiquent la direction des mouvements de l'objet vibré et du vibreur qui est parallèle à la droite A-A;; La figure 2 représente le même vibreur avec les mêmes repères, mais les flèches indiquent les mouvements du vibreur quand ceux-ci sont perpendicu- laires à la droite A-A, tandis que d'autres flèches indiquent le mouvement de rotation autour de son axe décrit au meme moment par l'objet vibré; la figure 3 montre schématiquement un dispositif de vibration objet du premier perfectionnement dans lequel g et g' correspondent aux axes des générateurs de vibrations, s, s' et s" correspondent aux systèmes de synchronisation des générateurs de vibrations et 5 indique la zone de résultantes des forces des générateurs de vibrations; la figure 4 montre schematiquement le système de transmission décrit ci-dessus, objet du-deuxième perfectionnement. Comme il va de soi-et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu a ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS l. Dispositif permettant d'améliorer les performances des vibreurs multi-directionnels utilisés pour le traitement des arbres, caractérisé en ce qulil comprend plusieurs générateurs de vibrations synchronisés et disposés de manière à ce que la résultante des forces qu'ils engendrent se situe dans une zone très voisine de l'axe de l'objet vibré ; les masses composant chacun des générateurs de vibrations peuvent être entraÎnés, directement ou indirectement, par un dispositif simple comportant au moins une courroie et quatre poulies dont une seule est commandée par un moyen extérieur, ceci permettant d'entraî- ner les masses de chaque générateur de vibrations dans un mouvement de rotation autour d'un même axe en sens inverses mais à des vitesses différentes mais très voisines. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éIéments de vibreurs : générateurs de vibrations ou ensembles de demi-générateurs de vibrations, peuvent être fixés sur l'appareillage de préhension com plétant les vibreurs et quand celui-ci est dejà en position de travail.