Brevet FR2551622A1 — publié le 19850315

La présente invention a pour objet des machines à récolter des baies, telles que des raisins, des cassis, des framboises, etc ... Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des machines agricoles. On connaît des machines à récolter des baies, notamment des machines à vendanger, qui comportent un châssis enjambeur, automoteur ou non, portant des outils de cueillette qui se composent de rangées verticales de batteurs ou secoueurs, situées de part et d'autre d'une rangée de plantes et de tapis ou plans de collecte qui reçoivent les baies détachées de la plante par ltaction des batteurs pour les amener vers des convoyeurs latéraux. Généralement, les batteurs se situent au niveau des tiges ou des sarments de vigne et ils détachent les fruits par des battements alternés et/ou des vibrations exercées sur les tiges. Certaines machines comportent des organes vibrants situés légèrement au-dessus du niveau du sol pour enserrer les pieds des plantes et détacher les fruits en les soumettant à des vibrations. Toutefois, ces organes vibrants ntont pu se développer, car leur emploi souleve des difficultés dues, à la fois, à l'alignement imparfait des pieds qui sont souvent sinueux ou inclinés et, surtout, aux torsions alternatives imprimées aux pieds. Un autre problème, rencontré dans l'utilisation des machines à récolter, tient aux formes variables des plantes selon les modes de culture. Dans le cas spécifique des machines à vendanger, on sait que les vignes peuvent être taillées en gobelet et, dans ce cas, la végétation présente une grande largeur, surtout au départ du pied. Les vignes peuvent être, également, palissées et, dans ce cas, la végétation 2 une largeur relativement faible et sensiblement constante sur toute la hauteur. I1 est, évidemment, avantageux de pouvoir utiliser une même machine en l'adaptant pour pouvoir vendanger, successivement, des vignes des deux types. Un objectif de la présente invention est de procurer des machines à récolter pouvant comporter des moyens de récolte qui secouent les pieds des plantes en évitant les torsions alternatives conduisant à l'éclatement de ceux-ci. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des machines à récolter dans lesquelles les organes vibrants sont, en plus, déplacés automatiquement longitudinalement en sens inverse de la progression de la machine, lorsqu'ils arrivent au contact d'une plante, de telle sorte que le temps de contact des organes avec les pieds est accru pour une vitesse de progression donnée de la machine. I1 devient ainsi possible d'obtenir un même temps de contact des organes vibrants avec les plantes avec une vitesse de progression de la machine légerement plus grande. I1 en résulte un meilleur rendement horaire des machines. Un autre objectif de l'invention est de procurer des machines à récolter comportant des moyens qui permettent d'adapter l'écartement des organes à la forme de la végétation. La présente invention s'applique des machines à récolter des baies, notamment à des machines à vendanger, du type connu, comportant un châssis enjambeur portant des rangées d'organes vibrants disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du châssis. Les objectifs de l'invention sont atteints en munissant une machine à récolter d'au moins deux supports oscillants symétriques par rapport au plan longitudinal médian du châssis, portant des organes vibrants, dont les extrémités supérieures sont reliées au châssis par des articulations à plusieurs degrés de liberté et dont les extrémités inférieures sont reliées au châssis par des articulations comportant chacune au moins un moyen de rappel élastique. Avantageusement, les articulations supérieures et inférieures sont constituées par des blocs élastiques. De préférence, les blocs élastiques inférieurs sont montés chacun sur un support qui leur permet de se déplacer selon une direction sensiblement longitudinale et qui comporte des moyens élastiques pour rappeler le bloc vers une position stable. Selon un premier mode de réalisation, chaque bloc élastique inférieur est monté à une extrémité d'une bielle dont l'autre extrémité est reliée au châssis par une articulation à axe vertical associée à des moyens de rappel élastique. Avantageusement, les moyens de rappel élastique sont aussi constitués chacun par un bloc élastique associé à l'autre ex trémité de la bielle et porté par une cage reliée au châssis. Selon un autre mode de réalisation, chaque bloc élastique inférieur est monté dans une lumière oblongue délimitée par une plaque selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la machine. Le bloc élastique est maintenu dans une position d'équilibre par deux ressorts antagonistes. Avantageusement, chaque bloc élastique inférieur est relié à un montant du châssis enjambeur par des moyens qui permettent de le déplacer transversalement avant de commencer la récolte d'une parcelle, afin d'adapter l'écartement des organes inférieurs à la largeur de la végétation. L'invention a pour résultat de nouvelles machines à ré- colter des baies, notamment, des machines à vendanger. Du fait que les batteurs sont montés sur des supports oscillants dont les deux extrémités sont articulées dans des blocs élastiques qui comportent chacun un manchon déformable élastiquement tendant à rappeler chaque support oscillant à sa position d'équilibre, une partie de l'énergie d'oscillation au cours de chaque oscillation est récupérée par la déformation des manchons puis, restituée, ce qui uniformisé la consommation d'énergie nécessaire à l'entraînement des organes. De plus, l'articulation des extrémités des supports oscillants dans des blocs élastiques permet de faire travailler les Sup- ports en position légèrement inclinée. Le montage de chaque bloc élastique inférieur sur un support qui lui permet de se déplacer longPtudinalement et qui comporte des moyens élastiques pour rappeler Ie bloc élastique vers sa position d'équilibre, fait que, lorsque les batteurs arrivent au contact d'une plante, ils reculent légèrement. Ce recul leur confère un temps de contact avec la plante légèrement plus grand et permet de faire progresser la machine plus vite et d'améliorer son rendement horaire. Le montage de chaque bloc élastique inférieur sur des bielles, articulées autour d'un deuxième bloc élastique à axe vertical, permet d'améliorer le rendement horaire de la machine et permet, également, d'éviter la torsion alternative du pied dans le cas d'une machine qui comporte des organes vibrants agissant sur les pieds. La description suivante se réfèreâux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réalisation d'une machine selon l'invention. La fig. 1 est une vue frontale d'une machine à récolter des fruits selon l'invention. La fig. 2 est une vue partielle de dessus, correspondant à la fig. 1. La fig. 3 est une coupe transversale partielle prise selon la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une élévation partielle, à plus grande échelle, d'un détail de réalisation. La fig. 5 est une coupe selon la ligne V-V de la fig. 4. Les fig. 6 et 7 sont des vues correspondant aux fig. 4 et 5 mais montrant deux autres positions caractéristiques. Les fig. 8 et 9 sont des vues schématiques en plan, montrant les déplacements de certains des éléments constitutifs de la machine. La fig. 10 est une élévation partielle d'une autre forme d'exécution de l'organe selon la fig. 4. La fig. 11 est une coupe prise selon la ligne XI-XI de la fig. 10. La fig. 12 est une élévation frontale analogue à la fig. 1., mais montrant une autre application de l'objet de l'invention. La fig. 1 représente, schématiquement, une vue arrière d'une machine à récolter des baies, par exemple une machine à ven danger. Cette machine comprend un châssis enjambeur comportant des montants I dont les extrémités supérieures sont reliées entre elles par une traverse la. Pour ne pas obscurcir le dessin, on n'a pas représenté sur celui-ci les roues, ni les organes moteurs. Par con tre, les organes récepteurs des fruits récoltés sont schématisés en traits mixtes et désignés par la référence 2. Ces organes récepteurs 2 peuvent être des tapis ou écailles conduisant les baies récoltées vers des convoyeurs latéraux 2a. Le châssis se déplace en enjambant une rangée de ceps de vigne qui sont plantés sensiblement suivant une-ligne L. Les ceps de vigne ou d'autres arbustes fr 9 rf nalogues, par exemple des cassisfram:7etc ..., comportent un pied qui est encas le le sol et une masse élastique de tiges et de feuilles por- tant les fruits. La récolte des fruits est obtenue, avec le type de machine selon l'invention, en transmettant aux plantes des mouve ments alternatifs ou vibrations qui détachent les fruits de la plante. Ces vibrations sont: provoquées par des entraineurs ou organes vibrants 3 s'étendant vers l'arrière, de part et d'autre du plan médian longi tudinal de la machine pour enserrer chaque pied en exerçant un léger effet de pincement. Chaque organe vibrant 3 est constitué par un bras rigide comportant une partie terminale 3a, présentant, dans la position stable neutre de la fig. 2, une légère convergence vers l'arrière, en direction du plan médian longitudinal x-x'. Les organes vibtants symétriques 3 sont montés sur deux supports oscillants 4 et 5 ayant une section polygonale, par exemple une section tubulaire carrée. Les supports 4 et 5 s'étendent sur toute la hauteur du châssis enjambeur, selon une direction sensible ment verticale ou légèrement inclinée et convergente vers le haut, comme on l'expliquera ultérieurement. Les extrémités supérieures des supports oscillants 4 et 5 sont ontées dans deux articulations 6 et 7 d'axe sensiblement vertical, portées par le châssis. Les articulations 6 et 7 peuvent etre à rotule ou bien, de préférence, être constituées, comme illustré par la fig. 3, par des manchons élastiques autorisant les supports 4 et 5, no seulement à tourner autour de leur axe longitudinal mais, également, à prendre une position légèrement inclinée par rapport à la verticale, dans n'importe quel sens. Les extrémités inférieures des supports oscillants 4 et 5 sont, également, montées sur des articulations 8 et 9 à axe vertical qui autorisent une rotation alternative de chaque support oscillant autour de son axe longitudinal. Selon un mode de réalisation, les articulations s et 9 sont des blocs élastiques, du même type que celui des articulations 6 et 7, et qui autorisent les supports oscillants 4 et 5 à prendre une position légèrement inclinée, par rapport à la verticale, dans n'importe quelle direction. En variante, les blocs élastiques 8 et 9 peuvent être remplacés par des articulations à rotule. Les articulations 8 et 9 sont chacune montées sur un support leur permettant de se déplacer, selon une direction sensiblement longitudinale et qui comporte des moyens de rappel élastique dans une position stable d'équilibre. Selon une première forme d'exécution, illustrée par les fig. 4 et 5, chaque articulation comprend un bloc élastique monté en bout d'une bielle 10 ou li reliée, par son autre extrémité, au châssis 1 par une articulation 12 ou 13 d'axe vertical. De préférence, chaque articulation 12 ou 13 est constituée aussi par un bloc élastique, du même type que précédemment. Les blocs élastiques sont constitués pour définir, à ltétat de repos,uneposition stable d'équilibre et représentent, donc, des moyens de rappel élastique. Les articulations 12 et 13 sont montées sur des pattes 14 et 15 solidaires de deux plaques 16 et 17 engagées sous des brides 18 et 19 portées par les montants du châssis. Les plaques 16 et 17 peuvent être serrées ou libérées par des boulons 20 et 21 traversant les brides. Les fig. 6 et 7 montrent, par comparaison avec les fig. 4 et 5, les positions extrêmes que peuvent prendre les supports oscillants 4 et 5 grâce aux plaques 16 et 17 et aux brides 18 et 19. Ceci permet d'adapter l'inclinaison des supports oscillants à la forme de la végétation qui peut être donc, indifféremment, du type gobelet ou palissé. Cette adaptation est permise du fait de 1 'exis- tence des articulations 6 et 7 à rotule ou à bloc élastique. L'extrémité supérieure de chaque support oscillant 4 ou 5 est fixée à un levier 25 ou 26 qui est entrainé dans un mouvement rotatif alternatif ou oscillant autour de l'axe longitudinal du support oscillant 4 ou 5, par un dispositif d'entraînement G (fig. 2). Les leviers 25 et 26 sont symétriques par rapport au plan vertical médian x-x', c' est-à-dire que les deux leviers sont diamétralement opposés par rapport aux axes des supports oscillants 4 et 5 autour desquels ils pivotent respectivement. Chaque levier porte une rangee de trous 25a, 26a permettant de régler l'amplitude du mouvement en recevant le pied d'une bielle 36 ou 37 montée sur un excentrique 34 ou 35 porté par un arbre transversal 33, Le réglage de la longueur des bielles 36 et 37 par des écrous 36a et 37a permettent de régler l'écartement et le centrage entre les parties terminales 3a en fonction des arbustes à récolter et, dans le cas présent, de l'épaisseur moyenne des pieds de vigne. Une poulie 33a est montée sur l'arbre 33 pour l'entraînement en rotation par un organe moteur approprié, non représente. Les deux excentriques 34a et 35a sont déphasés à 1800, de telle sorte que lorsque l'un des leviers 25 ou 26 est en fin de course dans un sens, l'autre est en fin de course en sens inverse. Grâce à cette disposition, deux organes 3, situés de part et d'autre du plan médian x-x', se déplacent en même temps dans le meme sens, c'est-à-dire que si l'un des batteurs se rapproche du plan médian, l'autre s'en éloigne symétriquement. On a représenté, sur les fig. 6 et 7, la position de l'articulation supérieure 6 qui reste à une distance constante D du plan médian x-x', tandis que l'axe du bloc élastique 8 se trouve à une distance supérieure D1 du même plan médian. La déformation élastique des blocs 6 et 7 ou la rotation des articulations à rotule supportant les extrémités supérieures des supports oscillants 4 et 5, autorise une position légèrement inclinée des supports oscillants 4 et 5. L'inclinaison des supports oscillants 4 et 5 entraîne une légère inclinaison des leviers 25 et 26 qui restent perpendiculaires aux supports oscillants. Les bielles 36, 37 suivent, sans difficulté, le pivotement des leviers 25 et 26. Les moyens techniques ci-dessus permettent de résoudre un problème général des machines à vendanger agissant par vibrations appliquées au pied des plantes. La fig. 8 montre les organes vibrants 3 disposés au repos symétriquement par rapport au plan médian x-x' et qui enserrent par leurs parties 3a un pied de vigne ou d'autre plante. Cette figure montre les projections des axes des articulations 6, 7, et 8, 9, des axes des moyens de rappel élastiques 12, 13 et des axes des pieds de bielles 36, 37 sur les leviers 25, 26. Cette représentation correspond à une position inclinée des supports oscillants 4 et 5 et, pour cette raison, les articulations 6, 7 ne sont donc pas confondues avec les articulations 8 et 9, mais elles pourraient l'être. La fig. 8 représente l'appareil en une position de repos qui correspond, également, au passage des supports oscillants 4, 5 par une de leurs positions médianes. Si dans cette position la machine progresse dans le sens de la flèche F > les organes vibrants 3 reçoivent, par le pied qu'ils enserrent, une poussée F dirigée en sens contraire du sens de progression Fg. Cette poussée est transmise aux bielles 10 et 11 et les fait pivoter toutes les deux vers l'ar rière sur les articulations 12, 13 pour les amener dans la position selon la fig. 2. Ceci a pour effet de décaler les organes vibrants 3 vers I'arrière, pendant que la machine progresse à vitesse constante. Le déplacement longitudinal des organes vibrants a pour effet, pour une vitesse d'avancement donnée de la machine, d'accroître le temps de contact des organes avec chaque pied. On peut donc obtenir un même temps d'action des organes avec une vitesse de progression de la machine plus élevée, ce qui permet d'augmenter le rendement horaire de la machine. La fig. 9 illustre une autre caractéristique fonctionnelle de l'objet de l'invention. Cette figure fait apparaître, en traits pleins et en pointillés, les positions relatives prises par les différents composants après que les bras oscillants ont pivoté de 90 vers la gauche par rapport aux positions de la fig. 8. L'appréciation de cette caractéristique exige un rappel des conditions de fonctionnement des machines actuelles du même type. Dans le cas de vignes, dites en taille gobelet, la vEgétation est large et il n'est pas possible d'appliquer des secoueurs sur la végétation. La largeur de passage entre les supports de secoueurs doit donc être importante. Pour pallier cet inconvénient, on agit sur les pieds par les organes vibrants dont le fonctionnement jusqu'à présent peut etre analysé comme suit. Après passage par le point mort de la fig. 8, les organes vibrants 3 pivotent, respectivement, dans le sens des flèches F1 et F2, théoriquement sur les axes 6, 8 et 7, 9. S'il n'y a pas de glissement entre les organes 3 et le pied, par suite du pincement qu'ils exercent, le mouvement de rotation alternée des organes 3 engendre deux composantes longitudinales opposées. Par frottement, les points de contact des deux organes 3 avec le pied de vigne, qui sont sensiblement diamétralement opposés, sont entraînés en rotation tous deux dans le meme sens de rotation, selon les flèches f1 et F par rapport à l'axe du pied de vigne. Il en sera de même lors du déplacement en sens inverse des organes vibrants, ce qui produira donc un mouvement de torsion alternative du pied de vigne autour de son axe avec une fréquence égale à celle des oscillations des supports oscillants 4 et 5. Le fait de provoquer des torsions répétées est très dommageable pour les ceps. Les moyens selon l'invention suppriment justement cet inconvénient. Le pied de vigne qui est secoué par les organes 3 est sollicité, alternativement, de part et d'autre du plan médian. En considération des fig. 8 et 9, cette sollicitation, débutant par exemple dans les sens des flèches F1 et F2 à partir de la position neutre, entraîne l'organe 3, désigné 31 pour la circonstance, à pousser le pied latéralement, tandis que l'autre organe 32 précède le mouvement du pied. L'organe 31 subit, par frottement du pied, une retenue le freinant dans sa progression résultant de l'addition du déplace ment de la machine et de la composante longitudinale de la rotation selon F1. Cette retenue se traduit par une sollicitation de l'articulation 8 dans le sens de la flèche f3 autorisée par le pivotement de la bielle 10 sur l'articulation 12, avec mise sous tension des moyens de rappel élastique.L'organe 31 est donc, au cours de cette phase de pivotement, déplacé relativement vers l'arriere, ce qui a pour effet d'annuler la composante de rotation selon la flèche f1 qui serait normalement imposée au pied par le point de contact avec l'organe 31 La poussée latérale infligée au pied par l'organe extérieur 31 est transmise par le pied à l'organe 32 Cette poussée se traduit par une force résultante pouvant être schématisée par la flèche F3 et qui sollicite l'articulation 9 dans le sens de la flèche f4. il en résulte un pivotement- de la bielle 11 sur l'articulation 13 avec mise sous tension des moyens de rappel élastique.L'organe est donc, au cours de cette phase de pivotement, déplacé relativement vers l'avant, ce qui a pour effet d'annuler la composante de rotation selon la flèche f2 qui serait normalement imposée au pied par le point de contact avec l'organe 32. Un fonctionnement semblable intervient au cours de la phase de déplacement subséquente inverse. Ainsi, les pivotements relatifs indépendants des bielles 10 et 11 permettent de supprimer toute tendance à la sollicitation en torsion induite du pied et rend possible, sans causer aucun dommage irréversible, une récolte par application de vibrations directement sur le pied de la plante. il faut noter que les caractéristiques fonctionnelles ci-dessus permettent d'obtenir, comme premier résultat, une augmentation possible de la vitesse d'avancement de la machine et, comme second résultat, une suppression de la torsion induite du pied. Ceci est dt, notamment, à la présence des articulations 6 et 7. il y a lieu de noter, également, que la constitution des articulations 6, 7 et 8, 9 sous forme de blocs élastiques, ainsi que la présence des moyens de rappel associés aux articulations 12, 13, apportent, après chaque déplacement ou mouvement imposé, une restitution partielle d'énergie emmagasinée. Ceci a pour effet de réduire la puissance motrice nécessaire au fonctionnement et de créer un amortissement relatif des pointes alternées du régime vibratoire imposé. Ce dernier avantage est particulièrement important, car il réduit les risques de rupture mécanique et/ou permet l'application de fréquences plus élevées. Les fig. 10 et 11 montrent une variante de réalisation selon laquelle l'articulation inférieure 8 ou 9 de chaque support oscillant 4 ou 5, de préférence également constituée par un bloc élastique du même type que précédemment décrit, est montée dans la lumière oblongue 40 d'une patte 41 solidaire de la plaque correspondante 16 ou 17. La lumiere 40 est orientée parallèlement au plan médian x-x' et présente une longueur correspondant au double de l'amplitude de déplacement angulaire conférée selon les flèches f ou f par les bielles 10 et 11 de exemple précédent. Cette longueur tient compte de la présence de deux organes élastiques 42-43, à action antagoniste, placés de part et d'autre de l'articulation entre cette dernière et un appui de la patte. Les ressorts 42-43 forment, ensemble, un moyen de rappel élastique en position stable neutre du support oscillant, tout en assumant une fonction de déplacement possible de l'articulation vers l'arrière et vers l'avant, en vue de l'annulation de l'effet de torsion induite infligé aux pieds. il y a lieu de noter un avantage supplémentaire de la conception de la machine selon l'invention. Le cas échéant, les supports oscillants 4 et 5 peuvent être équipés de batteurs ou entraîneurs 45 agissant sur la végétation, comme représenté à la fig. 12. Il est alors possible de placer les axes 8 et 9 dans l'alignement des axes supérieurs 6 et 7, de manière à disposer les supports 4 et 5 parallèles. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Machine à récolter des baies, notamment machine à vendanger, du type comportant un châssis enjambeur (1) portant, audessus d'un plan de récolte, des entraîneurs (3) disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian (x-x') du châssis et des tinés å solliciter en vibrations les pieds des plantes porteuses des baies à récolter pour faire tomber ces dernieres sur le plan de récolte, caractérisée en ce quelle comporte au moins deux supports oscillants (4, 5) symétriques par rapport au plan longitudinal médian (x-x), entraînés en rotations partielles alternées de même sens, portant des entraîneurs sollicités ainsi en battement par les supports dont les extrémités supérieures sont reliées au châssis par des articulations (6-7) à plusieurs degrés de liberté et dont les extrémités inférieures sont reliées au châssis par des articulations (8-9) associées chacune à au moins un moyen de rappel élastique agissant de façon sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du châssis. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les articulations (6-7 et 8-9) comportent un axe de rotation pa rallèle à l'axe longitudinal du support (4-5) correspondant. 3 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les articulations (6-7 et 8-9) sont des blocs élastiques. 4 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que les blocs élastiques inférieurs (8, 9) sont montés chacun sur un support (10, 11, 41) permettant un déplacement longitudinal à l'encontre de moyens élastiques de rappel du bloc en position d'équilibre. 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque bloc élastique inférieur (8, 9) est monté a une extrémité d'un support constitue par une bielle (10, 11) dont l'autre extrémité est reliée au châssis par une articulation (12, 13) à axe vertical. 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'articulation (12, 13) est un bloc élastique. 7 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le support (41) est constitué parune patte présentant une lumière oblongue (40) parallèle au plan médian longitudinal et dans laquelle est montée l'articulation (8 ou 9) qui est associée à deux ressorts (42, 43) d'actions antagonistes agissant selon l'axe de la lumière. 8 - Machine selon l'une quelconque des revendications 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque support (10, 11, 41) est relié à un montant (1) dudit châssis enjambeur par des moyens (16, 17, 18, 19) de réglage de l'écartement de l'articulation inférieure (8, 9) par rapport au plan médian (x-x'). 9 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure de chaque support oscillant (4, 5) est fixé à un levier (25, 26) qui est relié par une bielle (36, 37) à un dispositif d'entraînement (G). 10 - Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que les leviers (25, 26) sont symétriques par rapport au plan longitudinal médian (x-x') du châssis et en ce que les bielles (36 et 37) sont actionnées par deux excentriques (34, 35) montés en opposition de phase sur un arbre d'entraînement.