Brevet FR2560493A1 — publié le 19850906

APPAREIL POUR EXPLOITER (COUPER, ABATTRE, EBRANCHER) LES ARBRES NE PRESENTANT QU'UN FAIBLE ENCOMBREMENT LUI PERt1ETTANT DE CIRCULER EN FORET La présente invention se rapporte à un appareil pour exploi ter.les arbres et de façon plus particulière à un appareil que l'on peut avantageusement utiliser en liaison avec un véhicule mobile comme un tracteur de façon que le poids total et autres dimensions du véhicule et de l'appareil conviennent pour une utilisation spéciale dans le domaine de l'exploitation des arbres dénommée "éclaircir". Eclaircir, dans ce sens, signifie que l'on exploite dans une forêt une parti des arbres qui ont atteint une certaine croissance (le volume des arbres étant de 100-200 dm3) et leur âge étant par exemple de trente ans dans les régions nordiques, de façon à améliorer le développement de la forêt. Ceci signifie que l'on enlève un certain pourcentage des arbres et de façon plus précise ceux dont la croissance est la plus faible. Le problème toutefois est constitué par le fait que ceci devrait se faire sans endommager les arbres qui subsistent, de façon à atteindre le but de principe qui est de permettre aux arbres qui subsistent de croître sans dommages et sans rivaux. Il n'est pas possible de satisfaire ces conditions au moyen des appareils conventionnels d'exploitation de forêt. Premièrement parce que la plupart d'entre eux sont construits pour une exploitation en espace dégagé, tous les arbres d'une certaine zone étant exploités. Leur construction ne convient donc pas pour ce type d'utilisation spéciale. Leur poids total est trop élevé. Ceci signifie que la pression au sol peut endommager les racines des arbres qui subsisten'. Deuxièmement ils sont de dimension trop importante pour leur permettre d'opérer entre les arbres qui subsistent. Troisièmement la construction de ces appareils est telle qu'après la coupe de l'arbre on dispose d'un nombre limité de directions possibles pour abattre l'arbre. Ceci est très désavantageux car l'abattage et l'ébranchage devraient se faire entre les arbres qui subsistent. L'objet de l'invention est donc de présenter un appareil d'exploitation des forêts que l'on puisse utiliser en liaison avec un véhicule mobile léger comme un tracteur, comportant les équipements opérationnels hydrauliques pour manoeuvrer l'appareil. On peut ainsi limiter le poids total pour éviter d'endommager les racines. Les dimensions d'un tel véhicule, y compris l'appareil en question, permettent de travailler entre les arbres subsistants sans les endommager.La construction de l'appareil d'exploitation des forêts permet le choix entre différentes directions possibles pour abattre et ébrancher les arbres entre ceux qui subsistent, L'objet de l'invention est donc, au sens large, de relever l'état de l'art, en ce qui concerne l'économie forestière, au moyen d'un appareil qui puisse exécuter l'exploitation consistant à éclaircir et qui pour le moment se fait le plus généralement à la main. Pour atteindre ces objets, l'appareil d'exploitation des forêts, en accord avec l'invention, se caractérise principalement en ce que l'appareil présente un cadre de forme générale en U, comprenant deux parties latérales, une partie arrière et une face avant ouverte, les moyens de coupe, les moyens de déplacement et les moyens d'ébranchage étant fixés aux parties latérales, le cadre d'abattage étant fixé à la partie arrière par l'intermédiaire de moyens tournants permettant de faire tourner l'appareil dans un plan transversal au plan vertical contenant la direction longitudinale de la flèche et le cadre d'abattage étant relié à la flèche de façon à pouvoir tourner dans le plan vertical contenant la direction longitudinale de la flèche. Les définitions des revendications et de la description sont basées sur la position de coupe de l'appareil, la face avant de l'appareil étant parallèle à la direction longitudinale de l'arbre avant sa coupe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels: Les Figures 1 et 2 sont des vues perspectives de l'appareil d'exploitation, les Figures 3 à5 sont des vues en plan montrant la construction en détail selon des coupes correspondant à la Fig. 1 et la Fig. 6 montre schématiquement la combinaison du tracteur, de la flèche et de l'appareil au travail. L'appareil d'exploitation 2 est relié à un véhicule mobile comme un tracteur par l'intermédiaire d'une flèche dè grue 1. Cette flèche 1 peut basculer et pivoter au moyen d'une ou plusieurs liaisons ce qui permet d'ajuster la distance entre le véhicule et l'appareil pendant l'exploitation. De plus, la flèche peut tourner autour de l'axe. vertical qui relie la flèche au véhicule. Ces constructions peuvent varier dans une large mesure et sont familières à l'homme de l'art et on ne les décrit donc pas plus en détail. Les Figures 1 et 2 représentent l'appareil d'exploitation 2 qui comporte des moyens de coupe, d'abattage et d'ébranchage qu'un équipement hydraulique comme des vérins et des moteurs qui leur sont reliés peut manoeuvrer. Les tubes hydrauliques et les robinets ne sont pas representés sur les figures pour rendre la construction ellemême plus claire. Le conducteur de l'appareil d'exploitation a en main les commandes lui permettant de manoeuvrer les robinets pour accomplir les phases de coupe, d'abattage et d'ébranchage. L'appareil 2 est un cadre, de forme générale en U (en coupe horizontale) comportant des parties de cadre 3, 4 et 5. Ce cadre est constitué de poutrelles soudées. Ces poutrelles sont disposées de façon que les parties latérales 3, 4 du cadre aient une forme principalement rectangulaire. Les parties latérales 3, 4 du cadre forment les côtés de la configuration en forme de U et la partie arrière 5 du cadre forme le fond de cette même configuration, tandis que la face avant 6 est ouverte pour permettre d'amener l'arbre dans le cadre en forme de U pour l'exploiter. La fixation de l'appareil 2 à la flèche 1 se fait à la partie arrière 5 du cadre. Les moyens de coupe 7, 8 sont fixés aux poutrelles inférieures de ces parties latérales, à leur section inférieure, les moyens de déplacement 11, 12 sont fixés à la poutrelle supérieure et placés dans les ouvertures de ces parties latérales, à leur section médiane, et les moyens d'ébranchage 14, 15 sont fixés aux poutrelles supérieures de ces parties latérales, à leur section supérieure. Dans la réalisation représentée sur les Figures 1 et 2 et particulièrement sur la Fig, 3, la mâchoire de maintien 7 est fixée à la poutrelle inférieure de la partie latérale 3 du cadre. Cette mâchoire peut tourner autour de son axe de fixation au moyen d'un vérin hydraulique à l'intérieur du cadre en forme de U, principalement dans un plan perpendiculaire à la direction longitudinale de l'arbre. La mâchoire 7 maintient l'arbre à exploiter à l'intérieur du cadre pendant que l'organe de coupe 8 coupe l'arbre. De préférence l'organe de coupe 8 est une scie à chaîne fixée à la partie latérale opposée 4 et pouvant tourner autour de son axe de fixation à l'intérieur du cadre en forme de U, principalement dans un plan perpendicalaire à la direction longitudinale de l'arbre, au moyen d'un vérin hydraulique. La mâchoire 7 et l'organe de coupe 8 sont placés à la face inférieure de l'appareil 2, lorsqu'il se trouve en position de coupe comme représenté sur is figures. Pendant la coupe les parties 7 et 8 travaillent en avançant en direction opposée et sont placées au-dessus l'une de l'autre dans le sens vertical pour permettre la coupe. Les parties latérales 3 et 4 du cadre comportent, comme représenté sur la Figure 4, les moyens de déplacement 11 et 12 utilisés pendant l'ébranchage et pendant d'autres coupes possibles de l'arbre en morceaux plus petits. Les moyens de déplacement sont dans la section médiane des parties latérales 3 et 4 et sont fixés à leuzspoutrelloe supérieures au moyen des bras articulés 9 et 10. I1 est approprié que les moyens de déplacement eux- mêmes comportent des rouleaux qui peuvent tourner autour de leur axe de fixation sur les bras articulés. La surface des rouleaux est rugueuse pour permettre un contact ferme- avec la surface de l'arbre que l'appareil doit déplacer. Le moteur hydraulique 13 relié à l'axe du rouleau respectif entraine les rouleaux. Les bras 9 et 10 peuvent tourner autour de leur axe de fixation à l'intérieur du cadre en forme de U au moyen d'un vérin hydraulique 27 reliant les arbres 9 et 10 des rouleaux opposés de façon à maintenir constant le contact entre les rouleaux et l'arbre. Les rouleaux sont disposés pour tourner en sens opposé de façon à déplacer le tronc de l'arbre en direction de la mâchoire 7 et de l'organe de coupe 8 et à travers tout l'appareil, les moyens de coupe coupant alors le tronc en billes si nécessaire. Le côté supérieur du cadre comporte des mâchoires d'ébranchage 14, 15, 16, comme représenté en particulier sur la Fig. 5. Les bords supérieurs de ces mâchoires sont à arête vive de façon à accomplir l'ébranchage lorsque les rouleaux déplacent le tronc vers l'avant. L'une des mâchoires 16 est fixe, légèrement courbe et disposée de façon générale parallèlement à la face arrière 5 du cadre. Les deux autres mâchoires 14 et 15 sont reliées aux vérins hydrauliques 17, ce qui leur permet de tourner autour de leur axe de fixation en direction l'une de l'autre dans un plan principalement perpendilaire à la direction longitudinale de l'arbre de sorte que, grâce à leur forme courbe, elles peuvent entourer l'arbre en commun avec la mâchoire fixe 16. La partie arrière 5 du cadre comporte des moyens de support 18 par exemple un plateau d'orientation disposé dans le plan de la partie arrière et qui lui est fixé. Un autre plateau d'orientation 20 est fixé au moteur hydraulique 19, dont l'axe est fixé au plateau 18. Le plateau d'orientation 20 constitue une partie du cadre d'abattage et il est parallèle au plateau mentionné ci-dessus 18. Le cadre d'abattage comporte des goussets 20-23 qui viennent radialement en saillie depuis le centre du plateau 20 sur lequel est placé le moteur 19. La tête de la flèche 1 est reliée en 26 au cadre d'abattage, en son centre, et le vérin hydraulique 24 est relié en 25 aux goussets 23 verticalement au-dessus de la liaison 26. Le côté opposé du vérin 24 est relié à la flèche. Ainsi, grâce au vérin 24, l'appareil d'exploitation peut tourner dans un plan vertical autour de la liaison 26. Au moyen du moteur hydraulique 19 il est possible de faire tourner l'appareil 2 dans un plan transversal. L'axe 28 du moteur relie et supporte le cadre d'abattage 20-23 et l'appareil 2. En se référant à ce qui précède, la construction du cadre d'abattage et son mode de liaison à l'appareil 2 rendent possibles plusieurs directions d'abattage du tronc. Premièrement, après la coupe, on peut ajuster la distance entre le véhicule et l'appareil 2 au moyen de la flèche inclinable 1, mais le second et plus important facteur est la possibilité de faire tourner l'appareil 2 portant le tronc à la fois dans le plan vertical passant par la direction longitudinale de la flèche 1 au moyen du vérin 24 et dans la direction transversale audit plan au moyen du moteur 19. Ces possibilités et leurs combinaisons permettent au conducteur d'orienter l'abattage du tronc pour ébranchage et pour d'autres coupes possibles dans la direction la plus avantageuse. On peut également utiliser avantageu sement ces propriétés lorsque l'on saisit l'arbre suivant pour la coupe. La coupe, l'abattage et l'ébranchage peuvent s'effectuer de façon que le véhicule comportant l'appareil d'exploitation 2 se déplace dans la forêt à éclaircir graduellement. Ceci peut s'effectuer sans endommager les arbres qui subsistent, ni leurs racines du fait que le poids total et donc la pression au sol de cette combinaison, ainsi que les autres dimensions conviennent. L'appareil d'exploitation 2, principalement du fait de sa construction en cadre, est suffisamment léger pour permettre d'utiliser comme véhicule mobile un tracteur de poids léger. L'ensemble est facile à manoeuvrer entre les arbres qui subsistent. On peut orienter l'appareil d'exploitation 2 en direction de l'arbre au moyen de la flèche 1 et le vérin 24 et le moteur 19 permettent un ajustement ultérieur si nécessaire de façon que l'appareil 2 se trouve dans la position représentée sur les Figures 1 et 2. L'arbre est dirigé vers l'intérieur du cadre en forme de U situé entre les parties latérales 3 et 4 et, bien entendu, libre pour recevoir l'arbre. Ensuite la mâchoire 7 tourne pour saisir l'arbre et le maintenir à l'intérieur du cadre pendant que l'organe de coupe 8 coupe l'arbre. Ensuite, à l'aide des parties 19 et 24, le tronc est abattu dans la direction convenant le mieux pour l'ébranchage, luimême effectué par les mâchoires 14, 15, 16 qui entourent le tronc, deux d'entre elles 14, 15 étant réglables au moyen des vérins 17 pour maintenir leur contact avec la surface du tronc et donc enlever les branches. Le tronc est déplacé en direction de la mâchoire 7 et de l'organe de coupe 8, qui tournent pour s'écarter de leur position de coupe, au moyen des rouleaux 11, 12 qui se trouvent sur les côtés opposés du tronc. Les rouleaux entrainés par les moteurs 13 sont appuyés contre l'arbre par le vérin 27 qui relie les bras articulés 9 et 10. On peut procéder à d'autres coupes au moyen de la mâchoire 7 et de l'organe de coupe 8 pour diviser le tronc en billes plus petites. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVZNDICATIONS 1. Appareil pour exploiter les arbres, relié à un véhicule mobile au moyen d'une flèche (1) et comportant des moyens pour couper, abattre et ébrancher un arbre, caractérisé en ce que l'appareil (2) présente un cadre de forme générale en U-, comprenant deux parties latérales (3, 4), une partie arrière (5) et une face avant ouverte (6), les moyens de coupe (7, 8), les moyens de déplacement (11, 12) et les moyens d'ébranchage (14, 15) étant fixés aux parties latérales (3, 4), le cadre d'abattage (19-23) étant fixé à la partie arrière (5) par l'intermédiaire de moyens tournants (28) permettant de faire tourner l'appareil (2) dans un plan transversal au plan vertical contenant la direction longitudinale de la flèche (1) et le cadre d'abattage (19-23) étant relié à la flèche (1) de façon à pouvoir tourner dans le plan vertical contenant la direction longitudinale de la flèche (1). 2. Appareil pour exploiter les arbres, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de coupe (7, 8) comportent la machoire de maintien (7) et l'organe de coupe (8), de façon convenable une scie à chaine, situés dans la section inférieure des parties latérales (3, 4) et disposés de façon à pouvoir tourner à l'intérieur du cadre en forme de U, en venant de directions opposées et dans des plans horizontaux différents pour couper l'arbre à l'intérieur du cadre en forme de U. 3. Appareil pour exploiter les arbres selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transport (ll, 12) comportent au moins un rouleau ou autre semblable entrainé par un moteur (11) à la section médiane de l'une et de l'autre des parties latérales (3, 4), les rouleaux (11, 12) étant reliés à la partie latérale correspondante par l'intermédiaire de bras tournants (9, 10) ou autre semblable, les bras (9,- 10) des rouleaux opposés étant reliés l'un à l'autre par l'organe (27) de changement de la distance entre ces bras, de façon à pouvoir faire tourner les rouleaux à l'intérieur du cadre en forme de U pour qu'ils viennent au contact de la surface de l'arbre et pour pouvoir déplacer l'arbre selon sa direction longitudinale au moyen des rouleaux. 4. Appareil pour exploiter les arbres selon la revendication l, caractérisé en ce que les moyens d'ébranchage (14, 15) comportent une paire de mâchoires (14, 15) situés à la section supérieure des parties latérales (3,-4) et pouvant tourner à l'intérieur du chassis en forme de U depuis des directions opposées et dans des plans horizontaux différents pour entourer l'arbre. 5. Appareil pour exploiter les arbres selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une mâchoire fixe (16) est disposée entre les mâchoires (14, 15). 6. Appareil pour exploiter les arbres selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie arrière (5) comporte un moyen support (18) auquel est fixé l'axe (28) du moteur (19), ce moteur (19) étant fixé au cadre d'abattage t19-23). 7. Appareil pour exploiter les arbres selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre d'abattage (19-23) comporte deux liaisons (25, 26), la tête de flèche (1) étant fixée à la plus basse (26j de ces deux liaisons et le vérin ou autre semblable (24) étant fixé à la plus haute de ces deux liaisons, i'extrémité opposée du vérin (24) étant fixée à la flèche (1).