Brevet FR2447673A1 — publié le 19800829

La présente invention concerne un dispositif perfectionné pour la coupe de végétaux herbacés, tels que l'herbe et la paille. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite appliquée plus particulièrement à un nouveau type de tondeuse à gazon. I1 est évident que celà n'est pas limitatif et qu'elle pourrait également être appliquée à d'autresdispositifs tels que les faucheuses ou moissonneuses. Actuellement, deux grandes techniques sont utilisées sur les machines destinées à la coupe des végétaux. Dans la première, qui fait appel au choc, l'organe de coupe est constitué par une ou plusieurs lames que l'on projette à grande vitesse contre la matière à couper. Les machines basées sur ce principe , dérivé de la faux, comportent soit une lame lame horizontale rotative, soit des fléaux mobiles autour d'un axe horizontal. Elles présentent l'avantage d'avoir un grand débit et d'être de construction simple, donc peu coûteuses. En revanche, elles ont pour inconvénients de nécessiter beaucoup d'energie, d'étire trop bruyantes, dangereuses et de ne pas donner une coupe franche. Dans la seconde, qui fait appel au principe de cisaillement, l'organe de coupe est constitué de deux outils frottant l'un sur l'autre. Cette technique est appliquée pour les faucheuses alternatives comportant une lame animée d'un mouvement de va-et-vient qui frotte contre une contre-l= fixe. Ce principe est également appliqué sur des tondeuses à gazon comportant un tambour hélicoldal et une contre-lame fixe. Par ailleurs, il a été proposé1 dans le brevet français 2 312 188 et son addition 2 362 135 une tondeuse à gazon dans laquelle les organes de coupe travaillent également au cisaillement, ces organes étant constitués de plusieurs paires de lames circulaires, montées sur un support rotatif, les lames de chaque paire tournant en sens inverse l'une par rapport à l'autre en effectuant simultanément et ensemble un mouvement giratoire. En général, ces machines ont comme avantages d'être peu bruyantes, peu dangereuses, de réaliser une coupe franche et d'exiger peu d'énergie. En revanche, elles ont comme inconvénients d'avoir un faible débit, d'être couteuses et complexes à réaliser. De plus, la faucheuse alternative est difficilement adaptable à la tonte des gazons et si la tondeuse à tambour hélicoïdal est par contre spécialisée pour la tonte des gazons, elle ne peut pas, en revanche, couper de l'herbe haute. Ce dernier inconvénient se retrouve semble-t-il pour la tondeuse faisant l'objet des brevets précités. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention un nouveau type d'organe de coupe pour végétaux herbacés, qui permet de réaliser des machines, et notamment des tondeuses à gazon, qui aintontent les inconvénients des machines antérieures et qui, d'une manière générale, sont simples, peu onéreuses à réaliser, sont peu dangereuses et consomment peu d'énergie tout en donnant une coupe franche et nette. L'invention concerne également un nouveau type de tondeuse à gazon utilisant un tel organe de coupe. D'une manière générale, l'invention concerne un nouveau dispositif de coupe pour végétaux herbacés du type comportant une lame mobile et une contre-lame fixe, et il se caractérise par le fait que la lame mobile est constituée par au moins un disque rotatif maintenu en permanence en contact ponctuel avec le bord de la lame fixe et se déplaçant sur celle-ci, l'une des lames formant le couteau et présentant un bord tranchant, l'autre lame formant le contre-couteau. Dans la suite de la description, on définira par -"couteau" : l'élément lame ou contre-lame comportant un tranchant ou arête yive destiné à couper, - "contre-couteau" l'élément contre-lame ou lame qui s 'oppo- se au couteau et est en contact permanent avec celui-ci, de manière re à provoquer un pincement ou un cisaillement, - "bord du contre-couteau" : la partie fonctionnelle ou surface utile au pincement ou au cisaillement du contre-couteau en contact avec le tranchant du couteau. Conformément à l'invention, le bord du contre-couteau peut avoir unvprofil variable, il peut être plat mais il présente de préférence, une gorge en forme de U et ou de V. Avantageusement, le bord du contre-couteau présente une gorge en forme de V. L'angle au fond de ladite gorge est plus grand que l'angle du tranchant du couteau. Le fond de la gorge du contrecouteau est en permanence en contact ponctuel avec le tranchant du couteau. Avantageusement, l'élément formant couteau et présentant un bord tranchant est constitué par la lame fixe alors que le contre couteau est constitué par la lame mobile formée par le ou les disques rotatifs maintenus en permanence en contact ponctuel avec le tranchant de la lame fixe. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'apporter une plus grande sécurité en cours de fonctionnement. De plus, dans ce mode de réalisation, le ou les disques rotatifs servant de contre-couteau peuvent être dentelés sur leur périphérie ce qui facilite la prise et le maintien de l'herbe ou similaire à couper. Comme dit précédemment, l'invention concerne également un nouveau type de tondeuses à gazon comportant un dispositif de coupe conforme à l'invention. Cette tondeuse à gazon se caractérise essentiellement par le fait que son organe de coupe est constitué d'une lame fixe circulaire et d'une contre-lame mobile constituée d'au moins trois disques soumis à l'action de moyes due rappel permettant de les maintenir en permanence en contact ponctuel avec la périphérie de la lame fixe circulaire, ces disques étant montés libres en rotation sur un support lui-meme entraîne en rotation autour de la lame fixe. Avantageusement; la lame fixe circulaire forme couteau et présente un bord tranchant et les disques rotatifs constituant la contre-lame mobile forment contre-couteau. L'invention sera cependant mieux comprise grace aux exemples de réalisation donnes ci-après et qui sont illustrés par les schémas annexés dans lesquels - les figures 1 à 5 sont des figures schématiques de différentes formes de réalisation d'un dispositif de coupe selon l'invention, vu de dessus aux figures 1 et 2 et vu de côté aux figures 3 à 5, - les figures 6, 7 et 8 sont respectivement des représentations en vue de dessous, vue de côté et vue de dessus d'une tondeuse à gazon comportant un dispositif de coupe selon l'invention, - la figure 9 est une vue détaillée du dispositif de coupe d'une tondeuse selon les figures 6 à 8. Ainsi que celà est représenté aux figures 1 à 5, le dispositif de coupe conforme à l'invention se compose essentiellement d'une lame mobile et d'une contre-lame fixe, la lame mobile étant constituée par au moins un disque rotatif 1, maintenu en permanence en contact ponctuel avec le bord de la contre-lame fixe 2. L'une de ces lames forme couteau et présente un bord tranchant 3, l'autre formant contre-couteau. Dans les exemples illustrés paroles figures 1, 2, 3 et 5, la lame formant couteau est la lame fixe 2, alors que dans celui illustré par la figure 4, la lame formant couteau est constituée par la contre-lame mobile formée par le disque rotatif 1. La lame formant contre-couteau a de préférence la forme d'une gorge, de préférence en forme de V. L'angle du tranchant de la lame est plus aigü que l'angle au fond de la gorge. Comme dit précédemment, la lame et la contre-lame sont en contact ponctuel, un élément de rappel 4 (figure 1) tel qu'un ressort ou une barre rigide, agissant en traction permettant d'appliquer le ou les disques rotatifs 1 sous une pression déterminée contre le bord de la lame fixe. Comme dit précédemment, le bord de la contre-lame présente une gorge et forme donc contre-couteau, ce qui permet, en plus de la fonction de coupe qui sera décrite ul térieurement, de faire remplir à ladite gorge une fonction de positionnement et de maintien'en position des deux organes de coupe l'un par rapport à l'autre. L'élément de coupe constitué par la lame fixe 2 peut se présenter sous des formes différentes, être par exemple soit rectiligne, tel que représenté à la figure 1, le ou les disques rotatifs 1 recevant alors un déplacement alternatif de va-et-vient le long de la lame fixe 2, un tel dispositif de coupe étant utilisable par exemple en tant que faucheuse alternative, soit avoir la forme sensiblement similaire à celle d'une lame de tronçonneuse de bucheron (figure 2) ou d'un plateau circulaire (figures 3, 4 et 5). Dans ce dernier cas, le ou les disques rotatifs 1, sont alors animés d'un mouvement de déplacement continu sur le bord et autour de la lame fixe 2. Bien entendu, le dispositif selon l'invention étant destine à la coupe de végétaux herbacés, tels que de l'herbe ou de la paille, les plans de la lame fixe et de la contre-lame mobile seront de préférence parallèles au sol et de leur hauteur par rapport à ce dernier, dépendra la hauteur de coupe. D'une manière générale, le dispositif selon l'invention fonctionne de la manière suivante. Le ou les disques 1 constituant la lame mobile, qui de préférence forme contre-couteau, se déplace(nt) sur le bord de la lame fixe 2,formant dans ce cas couteau, donc sur le tranchant de cette lame (figures 1, 2, 3 et 5).Du fait de ces déplacements, le ou les disques reçoive(nt) un mouvement de rotation. L'herbe en contact est engagée par ce mouvement entre le disque 1 et la lame fixe 2. L'herbe est ainsi coupée par pincement entre le tranchant 3 de la lame fixe 2 et le fond de la gorge de la contre-lame 1. La figure 5 illustre une variante dans laquelle le disque rotatif 1 forme contre couteau et la lame fixe 2 förme-couteau. La forme de la gorge du disque 1 et la forme du tranchant.3 de la lame fixe 2 sont telles que l'une des faces de ladite gorge frotte avéc l'une des faces dudit tranchant. Dans ce cas, la coupe de l'herbe eDEeffectuée par cisaillement. Eventuellement, pour favoriser la prise de l'herbe ou similaire entre les deux éléments de coupe, le disque rotatif 1 peut comporter une denture sur sa périphérie, denture comparable à celle d'une scie circulaire à bois. De tels organes de coupe sont utilisables pour tous les types de matériel devant donner une coupe franche et régulière. Dans tous les cas, il n'y aura qu'une seule lame fixe 2 par unité de coupe mais le dispositif de coupe conforme a i:vention pourra, comme déjà dit, comporter un ou plusieurs disques rotatifs mobiles 1. De plus, il est évident que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en inversant le fonctionnement dtun tel dispositif ctest-a-dire en réalisant un organe de coupe dans lequel le ou les disques rotatifs seraient fixes, la lame 2 recevant alors un déplacement par rapport à ces disques. Bien entendu, il pourrait éventuellement être envisage de réaliser une machine comportant plusieurs unités de coupe telles que décrites précédemment. Un tel dispositif de coupe convient cependant particulièrement bien pour la réalisation de tondeuse à gazon. Une telle tondeuse est illustrée par les figures 6 à 9 annexées. Cette tondeuse, réalisée conformément à l'invention, comporte essentiellement un châssis 24 sur lequel sont montées des roues porteuses 5, de préférence trois, ainsi qu'un dispositif de coupe selon l'invention. Bien entendu, le châssis est également associé à des moyens permettant de guider ladite tondeuse, ces moyens n' avant pas été représentés par souci de simplification. Conformément à l'invention, et ainsi que celà est montré plus en détail à la figure 9, l'organe de coupe de cette tondeuse est constitué d'une lame fixe 2 et d'une contre-lame mobile formée de quatre disques 1. La lame fixe 2 forme couteau et présente un bord tranchant 3, alors que les quatre disques 1 forment contre couteau et présentent une gorge 7, l'angle du tranchant du couteau 3 étant plus aigü que l'angle au fond de la gorge 7. La lame fixe 2 est circulaire et se présente sous la forme d'une couronne montée sur le châssis 24 et au centre de laquelle peut prendre place une roue porteuse. Ainsi que celà est représenté sur cette figure, les disques circulaires 1 sont maintenus en contact ponctuel avec la périphérie de la lame fixe 2 au moyen d'un support qui comprend essentiellement une couronne 8 dont la section forme un L, dont le diamètre extérieur 9 est impérativement plus faible que le diamètre extérieur de la lame fixe circulaire 2 et dont la partie verticale est destinée à être mise en prise avec un élément moteur permettant d'entraîner ladite couronne 8 en rotation. Les disques circulaires 1 sont montés sur cette couronne 8 au moyen d'un bras support 10 sur lequel ils peuvent tourner librement, ces bras supports 10 sont soumis à l'action de moyens de rappel,tels qu'un ressort 11 (figure 8) permettant de maintenir les disques 1 en pression contre le tranchant de la lame fixe 2. Dans le mode de réalisation illustré, et ainsi qu'on peut le voir à la figure 8, les bras supports 10 forment un angle d'environ 45 avec le sens de rotation et les ressorts 11 sont fixés d'une part audit bras 10, et d'autre part sur la couronne 8. Grace à ce mode de réalisation, les quatre disques 1 formant contre-couteau sont en contact ponctuel avec la lame fixe 2 formant couteau, et par ailleurs, maintiennent la couronne 8 indépendante de cette lame fixe 2 (figure 9). L'entraînement de la couronne 8 est avantageusement obtenu au moyen d'un galet 12 monté directement sur l'arbre 13 du moteur 14. Ce dernier étant fixe sur le châssis 24 il est ainsi possible d'entraîner la couronne 8 en rotation sans avoir à utiliser d'axe pour maintenir cette dernière. Lors de sa rotation, la couronne 8 provoque le déplacement des disques autour de la lame fixe 2, ces disques étant par ailleurs animés d'un mouvement rotatif sur eux-mEmes par suite de leur contact continu avec la périphérie de la lame fixe 2. Grace à un tel dispositif, il est possible de couper franchement tout type de végétaux herbacés. En effet, la tondeuse avançant, la lame fixe 2 entre en contact avec l'herbe qui est pratiquement instantanément fauchée par le passage des disques 1 formant contre-couteau. L'herbe ainsi coupée tombe sur la couronne 8 en rotation et sous l'effet de la force centrifuge peut être rejetée latéralement. Bien entendu, une telle tondeuse comporte également un carter de protection et pourrait être éventuellement associée à des dispositifs d'aspiration permettant de redresser l'herbe avant la coupe et/ou d'évacuer herbe coupée. Si dans l'exemple de réalisation, la tondeuse comporte une lame mobile constituée par quatre disques rotatifs, formant contrecouteau, il est évident que celà n'est pas limitatif. Cependant, lorsque l'on désire que les disques 1 servent également au maintien la couronne 8 et évitent de monter cette dernière-sur un axe, il est impératif d'utiliser au moins trois de ces disques qui seront décalés de 1200 les uns par rapport aux autres. En revanche, il est possible d'utiliser un nombre supérieur quelconque de disques rotatifs, celà étant fonction notamment de la vitesse de rotation que l'on donne à la couronne 8, ainsi que de la vitesse de déplacement de la tondeuse. Comme matériaux utilisables pour la réalisation tant de la lame fixe 2, que de la lame mobile constituée par des disques rotatifs 1, on utilisera soit des matériaux identiques, tels que par exemple l'acier, soit eventnellement, des matériaux présentant une dureté différente. Une telle tondeuse permet d'obtenir une qualité de coupe comparable à celle d"une tondeuse à cisaillement, tout en ayant un débit très important comparable à celui d'une tondeuse rotative à hélice et ce, dans présenter les défauts de ces dispositifs; Le dispositif selon l'invention convient parfaitement à'la tonte des gazons, aussi bien qu'à la fauche des hautes herbes et des pailles. Dans le cas des hautes herbes, il peut cependant être nécessaire de prevoir un carter de protection partiellement amovible. Par ailleurs, la tondeuse selon l'invention demande très peu de puissance pour fonctionner et peut permettre l'utilisation d'un moteur électrique trés silencieux, tel que par exemple le moteur d'une simple perceuse électrique de bricoleur. En outre, sa maniabilité est très grande du fait qu'il est possible d'utiliser une roue porteuse centrale à l'organe de coupe, cette roue pouvant bien entendu être folle. Elle est d'entretien facile, les contre-lames ainsi que I'enserr33le les supportant pouvant être facilement enlevés par simple suppres sion de l'action des ressorts de rappel agissant sur lesdites contre-lames. Enfin, les contacts contre-couteau sur couteau peuvent permettre d'assurer un auto-affutage. PEVENDICATIONS 1/ Dispositif de coupe pour végétaux herbacés du type comportant une lame mobile et une contre-lame fixe, caractérisé par le fait que la lame mobile est constituée par au moins un disque rotatif maintenu en permanence en contact ponctuel avec le bord-de la lame fixe, et se déplaçant sur celle-ci, l'une des lames formant couteau et présentant un bord tranchant, l'autre formant le contre-couteau. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la lame formant contre-couteau présente une gorge dont la section a la forme d'un V, l'angle du tranchant du couteau étant plus aigü que l'angle au fond de ladite gorge. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la lame fixe présente un bord tranchant et forme couteau, le contre couteau étant constitué par la lame mobile formée par le ou les disques rotatifs maintenus en permanence en contact ponctuel avec le tranchant de la lame fixe. 4/ Dispositif selon la reverdication 3, caractérisé par le fait que le ou les disques rotatifs formant contre-couteau est dentelé sur sa périphérie. 5/ Tondeuse à gazon équipée d'un dispositif de coupe selon l'une des revendications 1 à 4, caractêriséepar le fait que son organe de coupe est constitué d'une lame fixe circulaire formant couteau et d'une lame mobile constituée d'au moins trois disques soumis à l'action de moyen de rappel permettant de les maintenir en permanence en contact ponctuel avec le périphérie de la lame fixe circulaire, ces disques étant montés libres en rotation sur un support lui-même entraîné en rotation. 6/ Tondeuse a gazon selon la revendication 5, du type comportant essentiellement un châssis24 sur lequel sont montées des roues 5, ainsi que des moyens de coupe, caractérisée parle fait que l'organe de coupe est constitué d'une lame fixe 2 et d'une lame mobile formée de plusieurs disques, la lame fixe 2 formant couteau et présentant un bord tranchant 3, alors que les disques 1 forment contre-couteau et présentent une gorge 7, l'angle du tranchant du couteau 3 étant plus aigü que l'angle au fond de la gorge - la lame fixe circulaire Zsprésentant sous la forme d'une couronne montée sur le châssis 24 et au centre de laquelle prend place une roue porteuse, - les disques circulaires 1 étant maintenus en contact ponctuel avec la périphérie de ladite lame fixe 2 au moyen d'un support qui comprend une couronne 8 dont la section est celle d'un L dont le diamètre extérieur 9 est plus faible que le diamètre ex-térieur de la lame circulaire 2 et dont- la partie verticale est en prise avec un élément moteur permettant d'entraîner ladite couronne 8 en rotation, les disques circulaires 1 étant montés sur cette couronne 8 au moyen de bras supports 10 sur lesquels ils peuvent tourner librement, ces bras supports étant soumis à l'action de moyen de rappel permettant de maintenir les disques 1 en pression contre le bord de la lame fixe 2. 7/ Tondeuse à gazon selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les bras supports 10 forment un angle d'environ 450 avec le sens de rotation, les moyens de rappel de ces bras étant constitués par des ressorts 11, fixés d'une part auxdits bras 10, et d'autre part, sur la couronne 8.