Brevet FR2433278A1 — publié le 19800314

La présente invention concerne des émondeuses à fil et elle vise en particulier, des moyens destinés à empêcher la rupture de ce fil à l'endroit où il sort de la tête coupante. Dans une émondeuse du type à fil montée dans un logement rotatif comportant une partie latérale ou couronne munie d'une ouverture par laquelle passe le fil, on a constaté que le fil se rompait fréquemment à l'endroit où il sort de cette tête coupante. I1 a été vérifié que l'ouverture de sortie n'a aucun effet sur cette rupture de filament tant que le fil tourne librement dans l'air et qu'il ne heurte aucun objet pratiquement fixe. Par conséquent, tout moyen approprié permettant au fil de traverser la paroi extérieure du logement peut convenir dans ces conditions. Mais, lorsque le filament tranchant heurte un objet pratiquement fixe, il se trouve dévié vers l'arrière et une composante de l'effort de choc est transmise le long de ce fil. Cette tension oblige le fil à s'étirer et, de plus, applique un effort très localisé à l'endroit où il s'incurve dans l'ouverture de sortie. On a imaginé de maintenir le fil sur une surface portante de forme incurvée dans l'ouverture de sortie et de réaliser cette surface portante en un matériau possédant un coéfficient de frottement faible par rapport à celui du fil. Un tel procédé s'est révélé assez avantageux pour diminuer les risques de rupture du fil mais il ne permet pas de résoudre parfaitement le problème. L'invention vise à remédier à cet-inconvénient d'une façon simple mais très efficace. Conformément à l'invention, la partie latérale, ou couronne, de la tête coupante comporte une ouverture pour la sortie du fil, cette ouverture étant de forme cylindrique et ayant un axe dans le plan de coupe, c'est à dire dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la tête coupante, cette ouverture étant en outre inclinée vers l'arrière en faisant un angle aigu avec une ligne radiale allant de l'axe géométrique de la tête coupante jusqu'à l'ouverture de sortie. Par conséquent, lorsque le fil heurte un objet et se trouve ainsi dévié vers l'arrière, il passe librement par l'ouverture de sortie suivant une ligne tangente à la bobine de stockage et il ne se plie pas dans l'ouverture de sortie. L'effort axial subi par le fil est exclusivement une tension et ce fil n'a pas tendance à s'incurver sur une surface de support à la sortie.La valeur du diamètre de la sortie cylindrique est prévue pour tenir compte des variations que subit le rayon de ia bobine entre le moment où elle est pleine et le moment où elle est vide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation. Sur ces dessins, la figure 1 est une coupe verticale faite dans le logement rotatif et dans une partie d'une émondeuse à fil conforme à l'invention, le moteur servant à entraîner ce logement étant représenté de façon schématique en trait mixte, la figure 2 est une vue de coté d'un tube servant au guidage du fil, tel qu'il se présente avant de s'incurver; et la figure 3 est une coupe horizontale faite à peu près suivant la ligne 3-3 de la figure 1. L'émondeuse à fil telle que représentée, comprend une'tête rotative 1 entraînée par un moteur 2, représenté schématiquement, à titre d'exemple, sous la forme d'un moteur à combustion interne à deux temps et à un seul cylindre comportant un arbre de prise de force 3 . Cette tête 1 comporte un logement 4 de forme circulaire formé d'une base 4a et d'une partie latérale, ou couronne, 4b, dirigée vers le bas. Ce logement est avantageusement en une matière plastique moulée et il est fixé de façon amovible au moteur à l'aide d'un coussinet 5 taraudé, qui est vissé sur une partie filetée de l'arbre 3 de prise de force du moteur.Une bobine 6 de fil comportant un moyeu 6a et des flasques 6b et 6c disposés en regard l'un de l'autre, est montée coaxialement au logement de manière à pouvoir tourner et elle est retenue par un couvercle amovible 7 qui est muni d'un moyeu central taraudé qui se visse sur l'extrémité filetée du coussinet 5. Un fil 8 est enroulé sur la bobine 6 et l'extrémité intérieure de ce fil est fixée au moyeu de cette bobine. Ce fil 8 est, par exemple, un fil à un seul brin en matière thermoplastique, choisie pour sa résistance aux efforts mécaniques et à l'abrasion. L'extrémite extérieure 8a de ce fil passe par une ouverture de sortie 9 pratiquée dans la partie latérale 4b du logement rotatif 4. Cette ouverture de sortie 9 comprend un manchon 10 fixé dans une ouverture 11 de la partie latérale 4b du logement rotatif 4. Ce manchon 10 est en un matériau dur et résistant à l'abrasion, possédant un coéfficient de frottement qui est faible par rapport à celui du fil 8. Ce manchon 10 peut par exemple être en un métal comme le laiton ou l'acier inoxydable, ou bien encore en une ma tière plastique dure et résistante à l'abrasion. Ce manchon est fixé fermement dans 1'ouverture 11 de la partie latérale du logement, par exemple par soudage aux ultrasons. Comme represente sur la figure 1, ce manchon 10 est disposé avec son axe géométrique dans le plan de coupe, r'est à dire dans un plan perpendiculaire à l'axe géométrique de rotation de la tête 4 et, comme représenté sur la figure 3, l'axe géométrique du manchon 10 est incliné vers l'arrière par rapport à un rayon du logement 4 passant par ce manchon.L'inclinaison est par exemple comprise entre environ 30 et 45 . Lorsqu'il se déplace sans être gêné, le fil sort du logement suivant une direction approximativement radiale, comme représenté en trait plein sur la figure 3 et il est appliqué sur la partie avant du manchon 10 qui présente une surface arrondie lisse destinée à diminuer le frottement avec ce fil. Mais lorsque ce fil heurte un obstacle, il se trouve dévié vers l'arrière et il est alors dirigé à peu près tangentiellement à la bobine et il sort par l'ouverture de sortie sans s'appliquer contre le manchon, comme représenté en trait interrompu. Par conséquent, le choc subit par le fil se traduit exclusivement par une tension et l'on évite la combinaison d'une tension et dlune flexion dans l'ouverture de sortie.La valeur du diamètre intérieur du manchon 10 est prévue pour tenir compte des variations que subit le rayon de la bobine entre le moment où elle est pleine et le moment où elle est vide. Conformément à l'invention décrite dans la demande de brevet US 929.036 , une partie 8b du fil comprise entre la bobine et l'ouverture de sortie 9 passe dans un tube de guidage 12. Ce dernier est par exemple un tube en aluminium doux qui se présente initialement sous la forme d'un tube rectiligne (figure 2). Ce tube a un diamètre intérieur qui est un peu plus grand que le diamètre du fil 8, pour permettre d'enfiler facilement ce dernier. Avant d'installer dans le logement 4 la bobine 6 munie de son fil, on enfile l'extrémité extérieure du fil dans le tube 12 puis on incurve celui-ci pour lui donner la forme représentée sur la figure 3, de manière qu'il entoure partiellement la bobine et qu'il soit dirigé tangentiellement à la bobine en direction de l'ouverture 9 de sortie, lorsque cette bobine est logée dans le logement.De façon avantageuse, on donne à ce tube de guidage 12 une longueur telle que, lorsque la bobine est pleine, il fasse environ un tour de bobine, comme représenté sur la figure 3. On rend l'extrémité extérieure de ce tube de guidage 12 plus grosse par exemple en lui fixant une virole 13, de manière qu'elle ne puisse pas passer par l'ouverture de sortie de la partie latérale du logement rotatif. Ce tube de guidage 12 est suffisamment souple pour que, lorsque le fil est entièrement utilisé, la traction exercée sur ce fil par la force centrifuge soit suffisante pour incurver ce tube et pour qu'il épouse pratiquement la forme de la spire extérieure du fil sur la bobine, à l'exception de la partie tangente dirigée vers l'ouverture de sortie 9.On a constaté que la présence de ce tube de guidage 12 empêche la spire la plus extérieure du fil de la bobine de frotter contre les spires voisines et, de la sortie, empêche le fil de fondre et de se souder à lui-même. En outre, étant donné que le tube de guidage est serré contre la bobine, il empêche les spires de fil de s'emmêler. Au lieu d'être en aluminium doux, le tube de guidage 12 peut être en tout matériau assurant une souplesse suffisante. C'est ainsi par exemple qu'il peut être constitué par du fil métallique enroulé en spirale, dont les spires sont très voisines les unes des autres. La paroi extérieure de ce tube, au lieu d'être d'un seul tenant, peut comporter une fente facilitant l'enfilage du fil. La conductibilité thermique élevée de ce tube contribue à empêcher le soudage du fil sur lui-même. Normalement, la bobine 6 est bloquée par rapport au logement 4 et tourne donc en même temps que ce dernier. Mais il est prévu des moyens destinés à libérer de temps en temps cette bobine pour qu'une partie du fil puisse se dérouler sous l'effet de la traction exercée par la force centrifuge sur l'extrémité extérieure 8a de-ce fil.Dans la forme de réalisation représentée à titre d'exemple sur la figure 1, la rotation de la bobine de fil 6 par rapport au logement 4 est commandée par un mécanisme tel que celui qui est décrit dans la de mande de brevet 'J.S. NO fil23.531. Comme renrésentésur la figure 1, ce mécanisme se compose d'un coulisseau 15 à faible vitesse et d'un coulisseau 16 à grande vitesse. Ces deux coulisseaux 15 et 16 se déplacent dans des fentes radiales pratiquées dans la base 4a du logement 4, juste au-dessus de la bobine de fil 6. Ils sont sollicités radialement vers l'intérieur, respectivement par les ressorts hélicoïdaux 17 et 18.Sous l'effet de la rotation du logement 4, la force centrifuge agit sur ces coulisseaux de manière à les entraîner radialement vers l'extérieur à l'encontre de la sollicitation des ressorts correspondants, pour des valeurs données de la rotation. Les ressorts 17 et 18 ont été étalonnés par rapport au poids des coulisseaux correspondants, de manière à définir la vitesse de rotation du logement pour laquelle ces coulisseaux sont entraînés vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge. Le ressort 18 du coulisseau 16 est plus fort par rapport au poids de ce coulis seau que le ressort 17 du coulisseau 15, de telle sorte que la vitesse pour laquelle le coulisseau 15 se déplace radialement vers l'extérieur est plus faible que celle pour laquelle se déplace le coulisseau 16. Le coulisseau à faible vitesse 15 est muni d'une saillie 15a dirigée vers le bas qui, lorsque ce coulisseau est en position extérieure, se trouve au contact de l'une ou l'autre de plusieurs -saillies 19 dirigées vers le haut, situées sur le flasque supérieur b de la bobine de fil 6. Ces saillies 19 sont disposées suivant un cercle coaxial à la bobine et elles sont réparties suivant une circonférence. La bobine peut comporter par exemple trois ou quatre de telles saillies. De même, le coulisseau à grande vitesse 16 est muni d'une saillie 16a dirigée vers le bas qui, lorsque ce coulisseau est en position intérieure, se trouve au contact de l'une des autres des saillies 19 de cette bobine. A titre d'exemple, on étalonne les ressorts 17 et 18 de manière que, lorsque la tête coupante 1 tourne à une vitesse inférieure à 3000 tours-minute, les deux coulisseaux occupent leur position intérieure, lorsque la tête tourne à une vitesse comprise entre 3000 et 9000 tours-minute, le coulisseau à faible vitesse 15 soit entraîné jusqu'à sa position extérieure, le coulisseau à grande vitesse 16 restant alors à sa position intérieure, et que lorsque la tête tourne à une vitesse supérieure à 9000 tours-minute, les deux coulisseaux occupent leur position extérieure.On comprend aisément que grâce à un étalonnage convenable des ressorts par rapport au poids des coulisseaux, on peut définir différentes vitesses. Lorsque la tête coupante 1 tourne à une vitesse normale de fonctionnement, par exemple à une vitesse comprise entre 3000 et 9000 toursminute, la saillie 16a du coulisseau à grande vitesse 16 touche l'une des saillies 19 de la bobine de fil en empêchant cette dernière de tourner par rapport au logement.Si la vitesse de rotation de la tête 1 dépasse 9000 tours-minute (en raison du fait que l'extrémité en saillie 8a du fil s'est raccourcie et que, par conséquent, la charge du moteur 2 a diminué), le coulisseau à grande vitesse 16 se déplace vers l'extérieur à l'encontre de la sollicitation de son ressort en dégageant de la bobine la saillie 19 correspondante, ce qui permet à cette bobine de tourner sous l'effet de la traction exercée par la force centrifuge sur le fil, de sorte que le fil peut se dérouler de cette bobine. Mais la saillie 15a du coulisseau à faible vitesse se trouve sur la trajectoire des saillies 19 de la bobine 6, de telle sorte que cette dernière ne peut tourner que jusqu'à ce qu'une autre des saillies de la bobine arrive au contact de la saillie 15a du coulisseau à faible-vitesse 15. Toute nouvelle rotation de la bobine par rapport à la tête coupante se trouve retardée jusqu'à ce que, par exemple en commandant le moteur à la main, on ait ramené la vitesse de rotation de cette tète à une valeur inférieure à la vitesse de ralenti de 3000 tours-minute.Les deux coulisseaux 15 et 16 sont alors ramenés à leur position intérieure sous l'effet de la sollicitation de leurs ressorts respectifs, à la suite de quoi la saillie 15a du coulisseau à faible vitesse se dégage de la saillie correspondante de la bobine, ce qui permet à cette dernière de tourner jusqu'à ce que la saillie suivante de la bobine se trouve au contact de la saillie 16a du coulisseau à grande vitesse 16. Ce retard au déroulement du fil empêche une augmentation brutale de la longueur de fil et une augmentation correspondante du rayon de coupe de l'émondeuse lorsque la tête tourne à grande vitesse. On évite de la sorte, si l'utilisateur travaille tout près d'une plate-bande, tout risque d'endommagement des fleurs. Etant donné qu'une émondeuse d'un tel type n'est normalement utilisée que pendant de faibles durées entre de longues périodes de repos, le cycle d'opérations décrit plus haut pour ramener a la longueur normale la partie du fil qui sort de l'appareil s'effectue de façon automatique, sans que l'opérateur ait à s'en occuper spécialement. Etant donné que l'ouverture de sortie conforme à l'invention supprime l'inconvénient fâcheux d'un effet combiné de charge axiale, de flexion et de frottement dans cette ouverture de sortie lorsque le fil heurte un objet pratiquement fixe, on évite les ruptures de ce fil qui se produisaient auparavant. La durée d'utilisation du fil se trouve donc considérablement augmentée. Si la forme d'exécution de l'invention ainsi décrite est préféra on comprendra aisément que cette invention admet de nombreuses autres formes d'exécution qui ne sauraient s'opposer en rien à son esprit inventif et que cette forme d'exécution n'est pas limitative. REVENDICATIONS 1 - Emondeuse à fil, caractérisée par le fait qu'elle comprend un logement rotatif présentant une partie latérale, des moyens servant à faire tourner ce logement dans un sens donné, une bobine de stockage de fil montée de façon à pouvoir tourner ce logement, un fil enroulé sur ladite bobine, des moyens de sortie du fil de la partie latérale du logement par lesquels ce fil passe de cette bobine vers l'extérieur du logement, une extrémité de ce fil s'étendant au-delà de ladite partie du logement et constituant un élément de coupe , lesdits moyens de sortie constituant des moyens délimitant une ouverture présentant une surface portante frontale ayant un axe géométrique situé dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation de ce logement et incliné vers l'arrière en faisant un angle aigu avec un rayon dudit logement passant par lesdits moyens de sortie, le montage étanttel que d'une part, lorsque ladite extrémité du fil ne subit pas de contrainte, elle sort approximativement suivant une direction radiale dudit logement de sorte que le fil s'appuie contre ladite surface portante avant de passer nar 1' ouverture et que, d'autre part, lorsque ladite extrémité du fil heurte un obstacle, elle est deyiée vers l'arrière par rapport au logement, de sorte que le fil se trouve orienté tangentiellement à ladite bobine et sort directement en ligne droite de ladite ouverture sans subir de flexion sous l'effet du contact avec lesdits moyens délimitant cette ouverture. 2 - Emondeuse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite ouverture desdits moyens de sortie a, en gros, une forme cylindrique, son axe géométrique faisant avec ledit rayon un angle compris entre 30 et 450. 3 - Emondeuse selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit logement est en une matière plastique moulée lesdits moyens de sortie comportent un manchon cylindrique en un matériau dur, résistant et à faible coéfficient de frottement, disposé dans ladite partie latérale, dudit logement.