Brevet FR2483167A1 — publié le 19811204

L'invention a pour objet une fourche munie d'un dispositif de découpage périmétrique permettant de prélever un volume déterminé de matière ensilée en lais- sant un front de taille à coupe nette le long d'un contour géométrique favorable aux prélèvements ultérieurs et à la conservation, entre les prélèvements, de la matière ensi- léee On connaît déjà de nombreum types de fourches munis de moyens de découpageo Par exemple la deman- de de brevet allemand publiée No* 1 582 336 décrit une four- che comprenant un bras à longueur constante monté pivotant pare l'une de ses extrémités et muni à son extrémité oppo- sée d'un appareil de coupe à lame perpendiculaire à ce bras. Ce dernier appareil est déplacé le long d'une domi-circonfe- rence de sorte que le front de taille a un profil demi- cylindriqueo Les prélèvements effectués successivement laissent subsister entre eu des parties saillantes a flaDcs incurvés se renoontrant le long d'une arête rectiligne Cette structure irrégulire de la surface subsistante du silo est peu favorable à une bonne conservation de la matiè re ensilée% On petut rendre plus régulière et plus proche d'un plan la surface subsistante à condition de faire se chevauche2 les prélèvements mais5 alors, la fourche n'est pas utilisée -.u plein de sa capacité L'invention a pour but principal d'ap- porter une fourche de conception simple capable de réaliser une coupe le long d'un contour considéré comme plus favora- bl, t-cel que par exemple un contour rectangulaire, En fai% ainsi qu'on le montrera plus loin, la fourche de l'invention est d'une conception telle qu'elle offre, au moment de sa réalisation, le choix entre un grand nombre de contours de coupe selon que l'on préfè- re adopter, pour diverses raisons, un contour plut8t qu'un autre, Dans une fourche conforme à l'inven- tion, un arbre est supporté perpendiculairement au plan des dents de la fourche proprement dite, un pantographe est monté autour de cet arbre par une extrémité d'une première branche principale et l'extrémité libre de la seconde bran- che principale est pourvue d'un appareil de coupe de la matière ensilée. Le point de rencontre et d'articulation l'une sur l'autre des deux branches secondaires du panto- graphe est situé sur la ligne droite reliant l'arbre et l'appareil de coupe et il est équipé d'un galet; ce galet est engagé avec un chemin de guidage qui constitue un gaba- rit reproduisant en réduction le contour que doit suivre l'appareil de coupe. Lorsque ce gabarit est composé de trois cÈtés d'un rectangle réunis par deux angles convena- blement arrondis, l'appareil de coupe suit, dans la matière ensilée, un chemin rectangulaire à angles arrondis. On pourrait adopter tout autre contour si on le désirait, Dans la plupart des cas, l'appareil de coupe est du type à lames agissant dans un plan défini qui doit se confondre avec le contour suivi dans les parties droites de celui-ci et qui doit lui être tangent dans les parties courbes. Pour cette raison, il est préférable de monter l'appareil de coupe à l'extrémité libre de la seconde branche du pantographe en lui ménageant une possibilité d'orientatiqn; un parallélogramme articulé est combiné avec la seconde branche secondaire du pantogra- phe, ce parallélogramme commandant l'orientation de l'appa- reil de coupe par l'intermédiaire d'un support d'orienta- tion articulé sur l'extrémité de la deuxième branche prin- cipale de pantographe et portant l'appareil de coupe; le parallélogramme comprend un triangle de renvoi ayant deux points d'articulation qui font partie du parallélogramme et un troisième point d'articulation; un levier de renvoi est articulé d'une part sur ce troisième point et d'autre part sur le support de l'appareil de coupe. Le déplacement de l'appareil de coupe le long du contour de découpe se fait par pivotement du pantographe autour de l'axe géométrique de l'arbre sur le- quel il est monté; ce mouvement peut être exécuté par en- trainement en rotation de l'arbre lui-même. Il est préfé- rable cependant de laisser le pantographe libre en rotation autour de cet arbre et de prévoir un moyen d'entraînement tel qu'une chaîne entraînée en déplacement parallèlement au chemin de guidage, cette chaîne étant fixée à une plaquette sur laquelle est monté le galet d'articulation des deux branches secondaires du pantographe. Dans certaines circonstances, la matiè- re ensilée est extrêmement compacte et elle oppose une forte résistance à l'avance de l'appareil de coupe. Afin de ne pas être conduit à donner des dimensions très importantes aux pièces composant le pantographe, et à celles du parallélo- gramme quand celui-ci est utilisé, il est avantageux de reporter une fraction des efforts de déplacement sur un bras de soutien à longueur variable calé par une extrémité sur l'arbre de pivotement du pantographe et réuni par son extré- mité opposée à l'appareil de coupe au même point que la seconde branche principale du pantographe. Dans ce cas, au lieu de déplacer le pantographe en agissant directement sur lui, il est préférable d'exercer directement sur le bras de soutien le couple nécessaire à son pivotement et de déplacer le pantographe par l'intermédiaire de ce bras. Dans un mode de réalisation de l'in- vention comprenant un bras de soutien, les deux branches secondaires du pantographe sont articulées autour d'un axe qui s'étend dans une rainure ménagée en sens radial dans-la face supérieure de ce bras et deux galets de guidage engagés tous deux dans le chemin de guidage du gabarit sont montés de part et d'autre de cet axe, de sorte que le déplacement du pantographe se fait par l'intermédiaire du bras de soutien. Pour bien faire comprendre l'invention, on donnera maintenant une description de deux exemples de réalisation. On se reportera aux dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une vue de dessus simplifiée d'une fourche montrant un mécanisme d'entraînement d'un appareil de coupe comprenant un pantographe combiné à un parallélo- gramme d'orientation de l'appareil de coupe, - la figure 2 est une vue de dessus simplifiée analogue à la précédente montrant un mécanisme d'entraI- nement comprenant, en plus d'un pantographe et d'un parallélogramme, un bras de soutien par lequel l'ensemble est déplacé le long du contour de coupe, certaines parties étant supposées arrachées pour laisser voir les pièces inférieures, - - la figure 3 est une vue de dessus montrant les engrenages pour le mouvement de pivotement du bras de soutien, - la figure 4 est une vue de côté en coupe brisée selon IV-IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue de détail en coupe selon V-V de la figure 2. Une fourche pour prélèvement de matière ensilée comprend un bâti vertical 1 à la partie inférieure duquel s'étendent des dents parallèles 2 destinées à être enfoncées totalement, dans un plan horizontal, dans la matière ensilée. Un appareil de coupe 3 est supporté par la partie supérieure du bâti 1; cet appareil 3 comprend un organe de coupe 4 qui s'étend verticalement jusqu'au voisi- nage des pointes des dents 2. Le rôle de cet organe de coupe 4 est de trancher dans la matière ensilée le long d'un contour 5 indiqué en trait mixte sur la figure 1 de façon à découper un bloc de matière supporté par les dents 2. Le contour 5 suit un tracé qui contient les dents 2. De préférence, pour que la fourche travaille toujours au maximum de sa capacité, et pour que la surface subsistante qui devient apparente du silo reste nette et favorable à une bonne conservation apparente, le bloc prélevé doit être parallélépipédique et le contour 5 doit, en vue de dessus, être celui de trois côtés adjacents d'un rectangle. L'appareil de coupe 3 et son organe de coupe 4z sont supportés et déplacés à partir de la partie supérieure du bâti 1e Il existe nécessairement une rela- tion entre le type utilisé de l'organe de coupe 4 et le guidage en déplacement de l'appareil 5 le long du contour 5. Si l'on suppose que l'organe de coupe 4 est d'un type apte à découper la matière ensilée sans avoir à être orien- té d'une manière particulière, l'invention se présente alors sous son aspect le plus général. Sous cet aspect général, l'invention comprend un arbre 6 qui est disposé parpendiculairement au plan des dents 2 et qui est supporté et guidé an rota- tion grâce à un palier 7 qui est lui-même soutenu par des éléments appropriés 8 qui font partie de la partie supée rieure du bâtai 1 Un pantographe désigné par la référence générale P est monté sur l'arbre 6 à partir duquel il s'étend jusqu'à l'appareil de coupe D. Plus précisément le pantographe P a une première branche principale 9 montée libre en rotation par une extrémité autour de l'arbre 6 et articulée en 10 par son erémité opposée avec une sea conde branche principale 1Il l"ezsrémité opposée de oelle- ci sert &à porter l'appareil de coupe 3o Ie pantographe P comprend encore une première branche secondaire 12 articu- lées e 13 par une extrémité sur la première branche princi- pale 9 et une seconde branche secondaire 14 articulée en 16 sur la seconde branche principale 11, Les deux branches secondaires 12, 14 sont articulées l'une avec l'autre en 17 par une de leurs ersrémitéso Larbre 6 le point d'arti- culation 17 des deux branches secondaires 12, 14 sont si- tués sur une même ligne droite qui passe aussi par le point 18 o sont réunis la seconde branche principale Il et l'ap- pareil de coupe 3. Selon l'invention, l'axe de l'articula- tion 17 est pourvu d'un galet au moins qui est engagé avec un chemin de guidage 19. En pratique, pour un meilleur gui- dage du pantographe, il est préférable d'associer à l'axe 17 une plaquette 20 qui porte deux axes espacés 21 munis chacun d'un galet 22, Les deux galets 22 sont donc écartés et sont disposés par rapport à l'axe 17 de l'autre côté du chemin de guidage 19 avec lequel ils sont engagés tous les trois. Le chemin de guidage 19 est un gabarit qui reproduit en réduction le tracé du contour 5 que doit suivre l'appareil de coupe 3. Une tôle 23 est fixée au bâti 1 pour être tenue parallèlement au-dessus du pantographe P; sur sa face infé- rieure elle présente un fer 24 qui constitue le chemin de guidage 19. Les angles des côtés perpendiculaires de ce dernier sont arrondis pour permettre une circulation facile des galets 22 et de l'axe 17. Le déplacement du pantographe P autour* de l'arbre 6 se fait grâce à un moteur 25 supporté par des éléments du bâti 1 avec son axe perpendiculaire au plan des dents 2 et avec son arbre saillant vers le bas o il est pourvu d'un pignon denté 25A. La tôle 23 qui sert à porter le chemin de guidage 19 porte aussi quatre pignons 25B disposés à l'intérieur du chemin de guidage 19 aux quatre angles d'un rectangle. Ces pignons servent à guider une chaîne 25C à laquelle est fixée la plaquette 20 par un côté 25D inté- rieurement au chemin de guidage 19. Cette chaîne 25C est entraînée en déplacement alternativement dans un sens et dans l'autre par le pignon 25A du moteur 25. Pendant son déplacement, la chaîne 25C passe autour des pignons 25B, sa fixation au côté 25D est faite latéralement de façon que ses mouvements ne soient pas entravés autour des pignons 25B. Le mouvement de la chaîne 25C est accompagné du déplacement de la plaquette 20 et il en résulte un mouvement de pivotement de l'axe 17 autour de l'arbre 6 guidé par le chemin de guidage 19. De ce fait, le pantographe P peut être déplacé autour de l'arbre 6 d'un angle de 1800 dans un sens ou dans l'autre. Pendant ce déplacement, l'appareil de coupe 3 reproduit, à plus grande échelle en suivant le contour 5, le profil du chemin de guidage 19. On voit que la conception de la fourche conforme à l'invention permet de choisir aisément le contour que l'on veut faire suivre à l'appareil de coupe 3. En pratique, l'appareil de coupe 3 utilisé dans le présent exemple de réalisation comprend un organe de coupe 4 composé de deux lames 4A, 4B accolées et mues en même temps longitudinalement dans des sens opposés grâce à deux excentriques opposés 29, 30 entraînés en rota- tion par un moteur 30. Les lames 4A, 4B ne coupent que dans le sens de leur propre plan qui doit être confondu avec le contour 5 dans les parties droites de celui-ci ou lui être tangent dans les parties incurvées. Il est donc nécessaire d'orienter comme il convient l'appareil de coupe 3 pendant le mouvement du pantographe P. A cet effet, selon un aspect plus particulier de l'invention, un parallélogramme d'orientation est combiné au pantographe P. Ce parallélogramme comprend une première barre principale qui est la seconde branche secondaire 14 du pantographe, une seconde barre principale 31 qui est parallèle et égale à la première barre principale, une première barre secondaire 32 articulée par une première extrémité en 17 avec les deux branches secondaires 12, 14 du pantographe P et articulée en 33 avec la seconde barre principale 31, un côté compris entre deux points d'articula- tion 16 et 34 d'un triangle de renvoi 35 ayant un troisième point d'articulation 36. Dans ce triangle de renvoi 35 le point d'articulation 16 fait partie du pantographe P et du parallélogramme, le point d'articulation 34 réunit le trian- gle 35 à la seconde barre principale 31, le troisième point d'articulation 36 relie le triangle 35 à une extrémité d'un levier de renvoi 37 dont l'extrémité opposée est articulée en 38 avec un support 39 qui porte l'appareil de coupe 3 et qui est articulé en 18 à l'extrémité de la seconde branche principale 11 du pantographe P. En effet, dans l'hypothèse envisagée ici d'un appareil de coupe nécessitant d'être orienté pendant la coupe, on ne peut pas monter cet appareil à l'extrémité du pantographe en l'immobilisant à une position fixe. Grâce à l'action combinée du pantogra- phe P et du parallélogramme qui lui est combiné, pendant le déplacement qui se fait sous l'effet du pignon 28 monté sur la première branche principale 9, l'appareil de coupe 3 suit le contour 5 en prenant constamment l'orientation convenable comme il est illustré par la figure 1 qui montre l'appareil 3 dans un angle arrondi du contour 5. Quand on peut craindre que la matière ensilée oppose une forte résistance à l'avance de l'appareil de coupe 3, il est judicieux, selon l'invention, de renforcer le pantographe P à l'aide d'un bras de soutien désigné par la référence générale 40 sur les figures 2, 3 et 4. Ce bras de soutien 40 s'étend radialement entre l'arbre 6 sur lequel il est calé en rotation par une goupille 41 et l'extrémité de la seconde branche principale 11 du pantographe P. Comme on le voit mieux sur la figure 4, le bras de soutien 40 est du type télescopique ou à longueur variable. Il comprend une première partie 42A qui est fixée à l'arbre 6 en dessous du pantographe P et qui sert de moyen de guidage à une seconde partie 42B montée libre en coulissement, en sens longitudinal, dans la première partie 42A. Cette seconde partie 42B est pourvue à une extrémité d'une douille 44 qui est conçue pour contenir et guider en rotation l'axe 18 d'articulation autour duquel sont montés libres le support 39 portant l'appareil de coupe 3 et la seconde branche principale 11 du pantographe P. Il est clair que l'on peut donner facilement au bras de soutien 40 les dimensions qui sont nécessaires pour supporter les efforts rencontrés pendant la coupe. Pour cette raison, il est préférable de fournir à ce bras 40 le couple de déplacement de l'appareil de coupe 3. A cet effet, comme on peut le voir sur les figures 2 à 4, la tôle 23 qui sert à porter le chemin de guidage 19 s'étend au-delà de ce dernier et elle est terminée par un bord circulaire denté 26, dont le centre se trouve sur l'axe géométrique de l'arbre 6. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, le bord circulaire de la tôle 23 est muni d'une courte jupe contre la face extérieure de laquelle est plaquée une chaîne 27 qui est tenue tendue par ses extrémités oppo- sées. En fait, pour un meilleur fonctionnement, la chaîne 27 passe autour du pignon denté 28 qui lui est associé. Le moteur est monté sur un support de transmission 43 sur lequel se trouve le pignon denté 28 qui engrène avec la chaîne 27 (non représentée sur la figure 4). Le couple fourni par le pignon A du moteur 25 est transmis à une roue dentée 44 puis à un pignon 45 solidaire de cette dernière, en rotation, montés autour d'un axe 46 fixé au support de transmission 43. Une chaîne 47 (représentée seulement sur la figure 3) transmet la rotation à une roue dentée 48 calée en rotation avec le pignon denté 28 et montée avec lui sur un axe 49 porté par le support de transmission 43. Dans le cas envisagé, le support 43 est rendu solidaire en rotation de l'arbre 6 par sa fixa- tion, par soudure, sur une partie supérieure 6A de cet arbre comme on peut le voir sur la figure 4. De cette façon, le moteur 25 fait tourner le support de transmission 43, l'arbre 6 et le bras 40. Dans ces conditions, les pièces du pantogra- phe P et du parallélogramme peuvent être réduites en section puisqu'elles n'ont plus qu'à assurer les déplacements de la partie 42B du bras 40 et l'orientation de l'appareil de coupe 3. L'entraînement en pivotement du panto- graphe P autour de l'arbre 6 se fait par l'intermédiaire du bras de soutien 40. La première branche principale 9 est montée libre autour de l'arbre 6 et il est prévu dans la partie 42A du bras 40 une rainure radiale 50 dans laquelle est engagé par sa partie extrême inférieure l'axe 17 d'arti- culation de la première branche secondaire 12 et de la seconde branche secondaire 14 du pantographe P. Dans cet exemple, les pièces qui ser- vaient à l'entraînement direct du pantographes, c'est-à-dire les pignons dentés 25B, la chaîne 25C fixée en 25D à la plaquette 20, ne sont plus utilisées, bien entendu. De plus, ainsi qu'on peut le voir sur les fig. 2 à 4, la tôle 23 est pourvue sur sa face inférieure de deux fers 24 parallèles et espacés comme il convient pour limiter entre eux le chemin de guidage 19. Sur la plaquette 20, les deux galets 22 sont disposés de part et d'autre de l'axe 17 et sont engagés tous les deux dans le chemin de guidage 19 entre les fers 24. De cette façon, pendant la rotation de l'arbre 6, l'appareil de coupe 3 est déplacé directement par le bras de soutien 40; la longueur de celuici est modifiée par le pantographe P et l'orientation de l'appareil de coupe 3 est modifiée par le parallélogramme 31 à 35 de sorte que la matière ensilée est découpée le long du contour 5 qui est un agrandissement homothétique du chemin de guidage 19. Il est entendu que l'invention couvre toutes les variantes et équivalences que l'on peut apporter aux exemples décrits ci-dessus. 1l REVENDICATIONS 1) Fourche pour prélèvement de ma- tière ensilée comprenant un bâti (1) muni de dents parallè- les (2) et supportant au-dessus de celles-ci un appareil de coupe (3) ayant un organe de coupe (4) déplagable le long d'un contour (5) qui suit la limite des dents (2) caractérisée en ce qu'un arbre (6) est supporté par le bâti (1) perpendiculairement au plan des dents (2), un pan- tographe P est monté autour de l'arbre (6) par une extré- mité d'une première branche principale (9) et l'appareil de coupe (3) est monté à l'extrémité de la seconde branche principale (11) tandis que l'axe d'articulation (17) d'une première branche secondaire (12) et d'une seconde branche secondaire (14) est pourvu d'un galet au moins en- gagé avec un chemin de guidage (19) reproduisant en réduc- tion le contour (5), des moyens étant supportés aussi par le bâti (1) pour déplacer le pantographe P autour de l'axe géométrique de l'arbre (6). 2) Fourche selon la revendication 1, dans laquelle l'organe de coupe (4) est du type à lame agissant dans son plan, caractérisée en ce qu'un pa- rallélogramme d'orientation est combiné avec le pantographe P et complété par un levier de renvoi (37), l'appareil de coupe (3) étant monté à l'extrémité de la seconde branche principale (11) à l'aide d'un support d'orientation (39) auouel il est fixé et qui est articulé en (18) à l'extrémi- té de cette seconde branche (11)9 le levier de renvoi (37) étant aussi articulé par une extrémité sur ce support d'o- rientation (39) pour en commander l'orientation. 3) Fourche selon la revendication 2, caractérisée en ce que le parallélogramme comprend comme première barre principale la seconde branche secondaire (14) du pantographe P. une seconde barre principale (31) parallè- le à cette branche secondaire (14), une première barre se- condaire (32) articulée en 17 avec les deux branches secon- daires(12, 14)du pantographe P et avec la seconde barre principale (31), un c8té compris entre deux points d'arti- culation (16, 34) d'un triangle de renvoi (35) ayant un troisième point d'articulation (36) o est articulée l'au- tre extrémité du levier de renvoi (37), les points d'arti- culation (16, 34) étant respectivement celui de la seconde branche principale (11) et de la seconde branche secondai- re (14) du pantographe P et celui du triangle (35) avec la seconde barre principale (31) du parallélogramme. 4) Fourche selon l'une quelconque des O10 revendications I à 3, caractérisée en ce que les moyens de déplacement du pantographe P autour de l'axe géométriquede l'arbre (6) comprennent un moteur (25) supporté par des éléments du bâti (1) avec son axe géométrique perpendicu- laire au plan des dents (2), un pignon denté (25A) calé sur l'arbre du moteur (25), une plaque (23) supportée par le bâti (1) parallèlement audessus du pantographe P, cette plaque (23) étant pourvue de pignons dentés (25B) disposés à l'intérieur du chemin de guidage (19) pour guider une chaîne (25C) parallèlement audit chemin (l91cette chaîne (25C) engrenant avec le pignon (25A) du moteur (25) et étant fixée à un côté (25D) d'une plaquette (20) qui porte l'axe (17) engagé avec le chemin de guidage (19). ) Fourche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un bras de soutien (40) à longueur variable monté par une extrémité autour de l'arbre (6) et réuni à son extrémité opposée à l'appareil de coupe (3) et à l'extrémité de la seconde branche principale (11) du pantographe P, les moyens de déplacement du pantographe P agissant sur ce dernier par l'intermédiaire de ce bras de soutien (40). 6) Fourche selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un bras de soutien (40) à longueur variable est calé en rotation sur l'arbre(6) et il présen- te à son extrémité opposée une douille (44) dans laquelle est guidé l'axe 18 d'articulation du support d'orientation (37) portant l'appareil de coupe (3) et l'extrémité de la seconde branche principale (11) du pantographe P, la premiè- re branche principale (9) du pantographe P montée libre autour de l'arbre (6) et étant entraînée en pivotement par le bras de soutien (40), 7) Fourche selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un support de transmission (43), calé en rotation sur l'arbre (6), s1étend au-dessus du pan- tographe P et porte un moteur (25) et des engrenages de transmission de mouvement se terminant par un pignon (28), une plaque étant supportée par le bâti (1) avec un bord circulaire denté (26) centré sur l'axe de l'arbre (6)e le pignon (28) engrenant avec ce bord denté (26) 8) Fourche selon la revendication 7, caractérisée en ce que qu'une tsle (23) supportée par le bâti (1) constitue la plaque à bord circulaire denté (26) et présente sur sa face inférieure le chemin de guidage (19) défini par deux fers parallèles espacés (24): 9) Fourche selon la revendication 8$ cearactérisée en ce que le bras de soutien (40) comprend une première partie (42A) catlée en rotation sur l'arbre (6) et une seconde partie (42B) montée coulissante dans la premiè& re partie (42)9 cette seconde partie (42B) étant munie à son extrémité libre de la douille (q4) et une rainure longitudinale (50) étant prévue dans la première partie (E2A) pour recevoir la partie extrême de lyaxe d'articula- tion (17) de la première branche secondaire (12) et de la seconde branche secondaire (14) du pantographe P. ) Fourche pour prélèvement de matiè- re ensilée compremant un b.ti (1) muni de dents parallèles (2) et supportant au-dessus de celles-ci un appareil de cou- pe (3) ayant un organe de coupe (4) à lames (4A9 4B) agis- sant dans leur plan, caractériséeen ce qu' un bras de soutien (40) est guidé à partir du bâti (1) et entraîné en rotation autour d'un axe géométrique, ce bras étant de longueur va- riable pendant sa rotation et portant à son extrémité par un axe d'articulation (18), unm support d'orientation (39) auquel est attaché l'appareil de coupe (3), tandis qu'un pantographe P est monté pivotant par une extrémité autour du même axe géométrique et articulé par son extrémité op- posée sur ledit axe d'articulation (18), ce pantographe P étant entraîné en rotation par le bras de soutien (40) et commandé dans ses mouvements pendant sa rotation par au moins un galet engagé dans un chemin de guidage (19) reproduisant en réduction le contour (5) que doit suivre l'organe de coupe (4), un parallélogramme articulé étant combiné avec le pantographe P et se terminant par un le- vier de renvoi (37) articulé par une extrémité articulée en (38) sur le support d'orientation (39).