Brevet FR2499448A1 — publié le 19820813

Tête de coupe pour un appareil de coupe à lame non protégée. L'invention concerne une tête de coupe, notamment une tète de faucheuse pour un appareil de coupe à lame non protégée dont le corps de base est constitué, pour l'essentiel, de deux disques disposés à une certaine distance axiale l'un de l'autre et solidarisés l'un de l'autre en rotation, entre lesquels sont montés, sensiblement parallèlement aux disques, au moins deux outils de coupe analogues à des couteaux montés à pivotement, qui, lors de la rotation de la tête de coupe, s'orientent radialement vers l'extérieur en raison de la force centrifuge et font saillie au-delà du bord périphérique des disques. Une telle tête de coupe est connue, par exemple d'après la Demande de Brevet allemand DE-OS 25 56 553. L'outil de coupe, un couteau, est traversé à une extrémité par un goujon fixé dans le corps de base et est ainsi maintenu à rotation sur le corps de base. Pour remplacer les couteaux, il faut taper sur les goujons pour les faire sortir axialement de leur loge- ment, après avoir retiré les éléments de sécurité usuels, puis on dégage le couteau usagé et on peut mettre en place le cou- teau neuf; celui-ci est à son tour monté à rotation par l'in- troduction d'un goujon neuf ou de l'ancien goujon. Pour dégager et fixer le goujon, plusieurs opérations sont nécessaires requérant l'utilisation d'outils spéciaux, de sorte que le remplacement des couteaux prend relativement beaucoup de temps. Si l'on veut, en outre, réutiliser l'an- cien goujon, il faut l'attraper au moment o on le fait sor- tir, sinon il se perd dans l'herbe a faucher. Le but de l'invention est de réalise: une tête de c;upe pour un appareil de coupe à lame non. protégée, de telle sorte que les outils de coupe du type couteaux puissent être facilement changés à la main sans outil supplémentaire, mais qu'ils soient, par contre,maintenus de façon sûre, en fonctionnement, dans des logements appropriés. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que l'outil de coupe est solidarisé en rotation d'un tou- rillon s'étendant vers le haut et vers le bas au-delà du plan de coupe, lequel tourillon est maintenu sensiblement parallèle à l'axe de rotation de la tête de coupe en étant partiellement entouré par des coquilles supports des disques axialement opposées et ouvertes ser.sillement en direction de l'axe de rotation de la tête de coupe. Un tel positionnement permet de changer les outils de coupe du type couteaux sans moyens auxiliaires, de fa-on rapide et simple, par un simple geste. En raison de la réalisation con- forme à l'invention, le serrage dans le palier est plus faible que dans les réalisations connues. De plus, les paliers selon L'invention assurent une meilleure transmission de la chaleur des paliers au corps de base de la tête de coupe. L'outil de coupe de type couteau est avantageusement réalisé d'une seule pièce avec le tourillon; il est de préférence moulé par injection. Ceci permet une fabrication en série simple et économique d'un outil de coupe pour une tête de coupe, de sorte que les frais de fonctionnement d'une tête de coupe dûs à l'usure des couteaux sont relativement faibles. Les coquilles supports entourent avantageusement les touril- lons sur plus de 1800 et moins de 2700, de préférence sur 2000 environ. Une telle fixation permet un montage solide du tourillon de sorte que, même dans de mauvaises conditions de fonctionnement, il ne peut pas sortir des coquilles supports. On prévoit avantageusement devant l'ouverture des coquilles supports à droite et à gauche, des guidages qui sont orien- tés sensiblement radialement et empêchent que les outils de coupe ne soient éjectés de la tête de coupe dans le cas o sous l'effet de chocs, les tourillons se seraient dégagés des coquilles supports. En outre, ces nervures de guidage permettent la mise en place du tourillon sans opération d'enfilage compliquée. Du fait que les nervures de guidage-sont réalisées sous for- me de prolongements de la paroi des coquilles supports, un couteau qui serait éjecté avec son tourillon hors de la co- quille support sous l'effet de la force centrifuge peut être automatiquement repoussé dans les coquilles supports. Afin que des chocs sur l'outil de coupe agissant radialement vers l'intérieur puissent être encaissés par la paroi de la coquille support ou par les nervures de guidage, l'axe de symétrie de la coquille support, et de préférence également des dispositifs de guidage, fait-un angle avec les rayons. De préférence, l'axe de symétrie, comme vu dans le sens de rotation, précède les rayons de 5 à 25 . L'invention sera bien comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'une forme de réalisation représentée schématiquement sur le dessin, sur lequel - la figure 1 est une vue d'un appareil de coupe à lame non pro- tégée avec une tête de coupe selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe axiale à grande échelle à travers la tête de coupe, le long de la ligne III-III de la figure 3; la figure 3 est une vue en coupe à travers la tête de coupe selon la ligne II-II de la figure 3; et la figure 4 est une vue de dessus sur une partie inférieure en forme de disque de la tête de coupe selon la flèche 50 de la figure 2, avec différentes réalisations de coquilles supports. La tête de coupe 30 conforme à l'invention est disposée sur un appareil de coupe libre 40 selon la figure 1 et sert à couper l'herbe, les mauvaises herbes et l'analogue. L'appa- reil 40 est constitué, pour l'essentiel, d'un moteur d'en- traînement 41 qui entraîne un arbre logé dans un tube rigide 42. La tête de coupe 30 est entraînée en rotation par l'arbre par l'intermédiaire d'un engrenage conique 43, de sorte que ses couteaux 8 s'orientent radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge. Le tube 42 est solidaire du moteur d'entraînement 41 et sert en outre à la tenue et au guidage de l'appareil 40. Pour porter l'appareil, une sangle de maintien 47 est fixée sur le tube 42 et l'utilisateur 45 la passe sur son épaule. L'uti- lisateur guide l'appareil 40 à l'aide de deux poignées 46 solidaires du tube 42. De plus, le tube 42 porte un déflecteur 44 qui met l'utilisa- teur à l'abri de particules éjectées par la tête de coupe 30 en rotation, afin d'éviter les blessures. Le corps de base de la tête de coupe 30 selon l'invention com- prend, pour l'essentiel, deux parties 1 et 2 en forme de dis- ques, comme on le voit sur la figure 2. Le disque inférieur 1 est muni d'un corps 3 analogue à un moyeu qui est solidarisé en rotation du disque 2 de sorte que les deux disques 1 et 2 sont écartés l'un de l'autre. Le corps de base décrit, ou un corps de base analogue, peut également être monobloc, par exemple en aluminium moulé par injection ou coulé. 249944, La tête de coupe assemblée et montée par l'ouverture 5 dans le disque supérieur 2 sur l'engrenage conique 43 de l'appa- reil 40 est couverte par un capot 4 qui ferme l'ouverture du corps 3 analogue à un moyeu et empêche des corps étrangers générateurs de balourd de pénétrer dans le volume intérieur de la tête de coupe 30. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, les disques 1 et 2 comportent sur leurs côtés tournés l'un vers l'autre des coquilles supports axialement opposées 6, qui sont de préfé- rence monobloc avec le disque correspondant 1 ou 2. Dans une forme de réalisation simple, les coquilles supports sont lé- gèrement plus grandes qu'un demi-cercle et leur ouverture 10 est chaque fois tournée vers l'axe de rotation ll de la tête de coupe (figures 3 et 4). Dans la forme de réalisation représentée, trois coquilles supports 6 sont respectivement disposées sur un disque, de sorte que, lorsque le corps de base est assemblé, trois fixa- tions sont constituées pour trois couteaux 8. Naturellement, dans le cadre de l'invention, d'autres réalisations sont possibles avec plus ou moins de coquilles supports. Un couteau 8 qui va être fixé à pivotement dans la tête de coupe 30, est muni d'un tourillon 7, perpendiculaire au plan de coupe, qui fait saillie axialement vers le haut et vers le bas par rapport au plan de coupe déterminé par les arêtes de coupe 27 du couteau 8. De préférence, le couteau 8 est réalisé d'une seule pièce avec le tourillon 7, de préférence moulé par injection avec lui. Ceci permet une fabrication en série simple et économique des couteaux 8. Comme on le voit sur la figure 2, on prévoit des rainures 28 réparties sur la périphérie du tourillon 7, ce qui réduit la surface périphérique extérieure efficace du tourillon 7, et réduit donc notablement le frottement de celui-ci dans une coquille support 6 lors d'un mouvement de pivotement dans le sens de la flèche 18 (figure 3). De cette façon, le tourillon peut être réalisé avec un plus grand diamètre et un frG.te- ment moindre, de sorte cque les tourillons peuvent encaisser des forces plus élevées, ce qui autorise des vitesses de rotation plus élevées de la tete de coupe. On peut donc obte- nir des rendements plus importants e meileurs avec des têtes de coupe 30 comportant de tels cjteaux du fail_ qu'ei- les peuvent atteindre des vitesses de rotaticn élevées. Du fait du faible frottement, le couteau 8, lcrsqu'il heurte un obstacle, va s'esquiver en arrière en sens inverse du sens de rotation 22 (figure 4) sans que l'arête de coupe soit gravement endommagée. Les coquilles supports 6 entourent le tourillon 7 d'un cou- teau 8 monté sur plus de 180 , de préférence sur 200 , ce qui assure un positionnement sûr du couteau dans la tête de coupe. Dans la forme de réalisation de la figure 3, l'axe de symétrie 9 d'une coquille support 6 coincide avec un rayon passant par l'axe de rotation 11. La paroi de la coquille support 6 est sensiblement en coin- cidence axiale avec les bords périphériques 12 des disques 1 et 2. Les parois intérieures 13 des coquilles opposées 6 de deux disques 1 et 2' sont également alignées en coinciden- ce de sorte que le tourillon 7 mis en place est aligné dans les coquilles supports 6 de telle sorte que son axe 14 est sensiblement parallèle à l'axe de rotation il de la tête de coupe. Entre les parois frontales 15, 16 (figure 2) du tourillon 7 et les disques 1 et 2, on prévoit un petit intervalle x; de même, les parois des coquilles supports 6 sont à une distance y du côté inférieur et/ou supérieur du couteau 8, de sorte que le couteau 8 peut se déplacer légèrement dans le sens vertical, c'est-à-dire qu'il peut s'esquiver vers le haut ou vers le bas lorsqu'il heurte des obstacles. Les tolérances x et y avantageusement prévues permettent en outre une fabri- cation en série facile du couteau avec son tourillon, sans qu'il en résulte, du fait des tolérances de fabrication, des difficultés lors du montage du couteau fabriqué en série. Entre l'ouverture 10 d'une coquille support et la paroi de moyeu 17, il faut prévoir une distance radiale correspondant au moins au diamètre du tourillon 7 pour pouvoir placer le tourillon devant l'ouverture 10 par un mouvement dans le sens périphérique du disque et l'introduire ensuite à la main dans le logement. De préférence, on prévoit dans ce but une ouverture 20 dans la paroi de moyeu 17 qui est dispo- sée de telle sorte que le tourillon, en étant introduit dans cette ouverture 20, peut être amené en position par rapport à l'ouverture 10 de la coquille support correspondante 6. Etant donné que les coquilles supports 6 selon l'invention ont un angle d'ouverture inférieur à 1800, il faut appliquer une force radiale, par exemple en tirant de façon appropriée sur les couteaux 8, pour introduire à force les tourillons dans les coquilles supports 6. Il est avantageux, pour de petits angles d'ouverture de l'ouverture 10, que la coquille support soit radialement élastique afin de permettre la mise en place du tourillon. Les coquilles supports'6 sont avantageusement réalisées de telle sorte qu'elles entourent le tourillon 7 à mettre en place sur plus de 1800, toutefois pas sur plus de 270 et maintiennent ainsi le tourillon de façon sûre. Une telle tête de coupe équipée de couteaux 8 qui ne nécessite pour la pose et la dépose des couteaux ni outils ni autres moyens auxiliaires, est entraînée en rotation autour de l'axe de rotation 11 de sorte que, sous l'effet de la force centri- fuge, les couteaux 8 sont orientés radialement et dépassent au-delà des bords périphériques 12 de la tête de coupe. La tête de coupe est guidée dans un plan tel que tous les cou-. teaux 8 agissent sensiblement dans un même plan de coupe. Grâce au positionnement des couteaux 8 qui permet un mouvement de pivotement dans le sens de la flèche 18 et qui permet également, comme décrit précédemment, un mouvement vertical limité, un couteau 8 peut s'esquiver lorsqu'il heurte un obstacle sans que le couteau soit notablement endommagé. Afin de pouvoir encaisser des forces orientées radialement vers l'intérieur sur le couteau, on prévoit avantageusement de réaliser les coquilles supports comme montré sur la fi- gure 4. Le logement 6a correspond à la coquille support nor- male 6 comportant une ouverture 10 tournée vers l'axe de rotation. La paroi 29a du logement 6a se raccorde à des ner- vures de guidage 19a qui, partant de l'ouverture 10a, s'éten- dent avantageusement suivant une pente descendante en direc- tion du disque 1. L'écartement des nervures de guidage 19a correspond sensiblement au diamètre du tourillon à monter ou à celui de la coquille support 6a. Dans la coquille est pla- cée une bande de métal élastique 24 dont les extrémités sont fixées dans des rainures 25 des nervures de guidage 19a. La bande métallique 24 constitue l'ouverture li0a des coquilles supports 6a et entoure le tourillon sur plus de 180 . Au moins à ses extrémités-coudées, la bande métallique 24 est à une faible distance de la paroi 29a, de sorte que lors de la mise en place d'un tourillon, la bande métallique 24 peut s'élargir élastiquement. Dans une autre forme de réalisation, le logement 6b est dis- posé de telle sorte que son axe de symétrie 9, qui est en même temps l'axe de symétrie des nervures de guidage 19b, fait, dans le sens périphérique du disque 1, un angle 23 avec le rayon 21. Dans cette réalisation,également, le logement 6b est avantageusement conçu de telle sorte (voir la paroi 29c en tirets) que son ouverture lob présente un angle supé- rieur à 90 , mais toutefois inférieur à 1800. Un logement réalisé comme le logement 6b assure, même dans des conditions de fonctionnement extrêmes, une fixation sure 'des couteaux 8, ou du tourillon 7. De façon avantageuse, le logement 6b est réalisé de telle sorte que la ligne de symétrie 9 précède les rayons 21, comme vu dans le sens périphérique, en formant de préférence un angle de 5 à 250 avec le rayon associé. Une telle réalisa- tion assure un maintien sûr du tourillon dans toutes les conditions de fonctionnement. Le logement 6 de la figure 4 correspond sensiblement aux loge- ments représentés sur la figure 3. De préférence, les nervu- res de guidage 19 sont disposées de telle sorte qu'elles constituent ensemble un angle d'ouverture 26. Ici, l'ouver- ture des nervures de guidage 19 est notablement plus large que le diamètre d'un tourillon à introduire, de sorte que la mise en place d'un couteau est possible sans enfilage compli- qué ni perte de temps. La sortie des nervures de guidage est directement en face de l'ouverture 10 du logement 6; de pré- - férence, les nervures de guidage se raccordent à la paroi de la coquille support 6. Ici, les nervures de guidage sont aplaties radialement vers l'intérieur. Toutes les nervures de guidage prévues 19, l9a, l9b s'éten- dent sensiblement radialement vers l'intérieur. La tête de coupe, ou les coquilles supports, sont réalisées avantageusement en matière plastique, de préférence en matière thermoplastique, ce qui permet une fabrication très simple et économique et confère aux coquilles supports l'élasticité nécessaire à la mise en place des tourillons. Dans ce cas, les coquilles supports sont revêtues d'une matière résistant à l'usure, de préférence une tôle d'acier à ressort, de façon à les protéger de l'usure. Pour permettre l'introduction du tourillon 7 dans la co- quille support 6, l'ouverture 10, lOa, lOb de la coquille support peut s'élargir élastiquement. Ce but peut être atteint à l'aide d'une bande d'acier à ressort mise en place et cons- tituant l'ouverture, laquelle bande est placée dans la co- quille support 6 avec un jeu radial approprié (l'ouverture de la coquille support 6 est dans ce cas de préférence de 1800). On peut également envisager une réalisation élastique de la coquille support. Inversement, on peut également envisager que l'ouverture 10 de la coquille 5, ou que la coquille 6 elle-même, soient rigides et que le tourillon 7 ait une élasticité radiale appropriée. 1l Revendications. 1. Tête de coupe, notamment tête de faucheuse pour un appa- reil de coupe à lame non protégée, dont le corps de base est constitué, pour l'essentiel, de deux disques disposés à une certaine distance l'un de l'autre et solidarisés l'un de l'autre en rotation, entre lesquels sont disposés, paral- lèment aux disques, au moins deux outils de coupe analogues à des couteaux montés à pivotement qui, lors de la rotation de la tête de coupe, s'orientent radialement vers l'exté- rieur sous l'effet de la force centrifuge et font saillie au-delà du bord périphérique des disques, caractérisé en ce que l'outil de coupe (8) est solidarisé en rotation d'un tourillon (7) s'étendant vers le haut et vers le bas au-delà du plan de coupe, lequel tourillon est maintenu sensiblement parallèle à l'axe de rotation (11) de la tête de coupe (30), en étant partiellement entouré par des coquilles (6) de supports des disques (1,2) axialement opposées et ouvertes sensiblement en direction de l'axe de rotation (11). 2. Tête de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tourillon (7) est monobloc avec l'outil de coupe (8) à une de ses extrémités. 3. Tête de coupe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'outil de coupe (8) est moulé par injection d'une seule pièce avec le tourillon (7). 4. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'on prévoit dans la surface péri- phérique du tourillon (7) des rainures axiales (28) s'éten- dant de préférence sur toute la longueur axiale de ce tou- rillon. 5. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la coquille support (6) est réalisée d'une seule pièce avec le disque (1, 2) qui la porte. 6. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'enveloppe extérieure de la doquille support (6) coincide axialement sensiblement avec le bord périphérique (12) du disque (1, 2). 7. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les coquilles supports (6) entourent le tourillon (7) sur une zone d'au moins 180 jusqu'à 270 , de préférence sur 2000. 8. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée.en ce que les guidages (19, l9a, 19b) s'étendent sensiblement radialement à partir de l'ouverture (10) d'une coquille support (6). 9. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la paroi (29a, 29b) de la co- quille support (6a, 6b) se raccorde à des nervures de gui- dage (19a, 19b). 10. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'écartement des nervures de guidage (19, 19a, 19b)' correspond au diamètre du tourillon (7), et est de préférence légèrement plus grand. 11. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les nervures de guidage (19) forment un angle d'ouverture (26). 12. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les nervures de guidage (19, 19a, 19b) ont une hauteur décroissante dans le sens radial en partant de la coquille support (6, 6a, 6X9. 13. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'axe de symétrie (9) de la coquille support (6b) fait un angle (23) avec le rayon (21). 14. Tête de coupe selon la revendication 13, caractérisée en ce que l'angle (23) est compris entre 5 et 25 . 15. Tête de coupe selon la revendication 13 ou 14, carac- térisée en ce que l'axe de symétrie (9) précède de préféren- ce le rayon (21) dans le sens de rotation (22) de la tête de coupe (30). 16. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications l à 15, caractérisée en ce que le tourillon (7) est élastique dans le sens radial. 17. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que le tourillon (7) est creux. 18. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce qu'on dispose dans la coquille support (6) une bande métallique élastique (24) avec un jeu radial par rapport à la paroi de la coquille support, qui entoure le tourillon (7) sur une plage de plus de 1800 et allant jusqu'à 2700. 19. Tête de coupe selon la revendication 18, caractérisée en ce que la bande métallique (24) est fixée par ses extrémités dans la paroi des nervures de guidage (19a). 20. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisée en ce que l'ouverture (10, 10a, lob) de la coquille support (6) peut s'élargir élastiquement dans le sens radial. 21. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce que les coquilles supports (6) sont réalisées en une matière plastique élastique, de préfé- rence en une matière thermoplastique. 22. Tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisée en ce que les coquilles supports (6) 14 2499443 sont revêtues d'une matière r-sstL- t a 'usure, de fré- rence une tôle d'acier à ressort. 23. Tête de coupe selon l'une cuelconaue des reven ications I à 22, caractérisée en ce due le corps de 'ase de la tête de coupe (30) est réalisé d'une seule úièce, de préférenrice moulé par injection. 24. Tête de coupe selon l'une quelconQ%: des revendications i à 23, caractérisée en ce que es côtés frontaux (15, 16) des tourillons (7) se trouvent à une fai le distance axiale (x) des disques (1, 2) et que la paroi (29) de la coquille support (6) est à une distance (y) de l'outil de coupe (8).