Brevet FR2563076A1 — publié le 19851025

La présente invention se rapporte aux dispositifs de coupe pour tondeuses à gazon en général et elle concerne plus particulièrement un dispositif de coupe pour tondeuse du type à fil coupant, munie d'un dérouleur semi-automati- que à inertie, qui déroule les fils flexibles d'une façon appropriée sur une longueur prédéterminee d'un carter rota- tif dans lequel ces fils sont contenus à l'état enroulé. Dans le présent mémoire on utilisera le terme de "fil" pour désigner aussi bien un filament, brin, ou câblé aussi bien qu'un fil proprement dit. En général, lorsqu'une tondeuse du type utilisant des fils de nylon ou autres fils flexibles en qualité de lames de coupe, est mise en utilisation, des parties termi- nales libres des fils servant de lames de coupe sont dérou- lés sur une longueur appropriée à l'extérieur du carter ro- tatif dans lequel ces fils sont retenus à l'état enroulé. Lorsque les parties terminales libres des fils déroulés, qui émergent du carter rotatif et qui sont utilisées comme lames de coupe, s'usent ou se brisent en service, il est nécessai- re de dérouler les fils retenus dans le carter rotatif et de les faire partir du carter pour remettre les lames de coupe à bonne longueur. A cet effet, il est prévu un dérou- leur à inertie qui exécute l'opération de déroulement des fils du carter de façon semi-automatique. Le dérouleur à inertie est habituellement monté dans le carter rotatif à peu près concentriquement à ce carter pour décrire un mouve- ment de coulissement aussi bien dans la direction axiale que dans la direction périphérique du carter. Pendant que le carter est entrainé en rotation, un bossage formé au moins sur l'une des surfaces supérieure et inférieure du dérouleur à inertie est mise en prise avec l'une de plusieurs protubérances formées sur le carter et disposées en avant du dérouleur, par rapport au sens de rotation du carter et espacées l'une de l'autre d'une distance appropriée dans la direction de la périphérie du carter pour bloquer le dérou- leur en place. Pendant ce temps, les parties terminales li- bres des fils contenus dans le carter rotatif à l'état en- roulé se déroulent du carter à l'extérieur à travers des ouvertures formées dans le dérouleur à inertie. Dans le dis- positif de coupe de la construction décrite ci-dessus, lors- qu'il souhaite dérouler les fils du carter, l'opérateur a simplement à donner une secousse au carter dans la direction axiale tout en le maintenant dans un état de rotation. La secousse libère le bossage du dérouleur de sa prise avec l'une des protubérances prévues sur le carter, de sorte que les forces centrifuges agissant sur les fils font avancer le dérouleur par rapport au carter pour le mettre en prise avec la protubérance immédiatement suivante du carter. De cette façon, les fils contenus dans le carter se déroulent de ce dernier sur une longueur qui correspond à la distance parcourue par le mouvement du dérouleur. Dans le dispositif de coupe de la construction précitée de la technique antérieure, lorsqu'on exécute une opération de tonte en utilisant comme lames de coupe les parties (parties terminales libres) des fils qu'on a dérou- lés et fait émerger du carter, les parties terminales libres des fils frappent l'herbe, par exemple, et produisent une réaction qui amènerait le dérouleur à reculer avec les par- ties terminales libres des fils, de sorte que le dérouleur oscillerait entre les protubérances du carter. Si la lon- gueur des parties terminales libres qui émergent du carter est plus petite que la longueur des fils qui ont été extraits du carter par le mouvement oscillant du dérouleur, les par- ties terminales libres des fils quittent les ouvertures for- mées dans le dérouleur lorsque le carter cesse de tourner et elles se rétractent dans le carter. Si ce phénomène se produit, il est nécessaire de démonter le carter et de ti- rer les extrémités libres des fils à travers les ouvertures du dérouleur pour recommencer à tondre. L'invention a été mise au point dans le but d'é- viter l'inconvénient de la technique antérieure qui a été décrit cidessus. L'invention a donc pour but la réalisation d'un dispositif de coupe pour tondeuse à gazon qui soit é- quipé de moyens capables de limiter avec une construction simple, la plage des mouvements oscillatoires du dérouleur à inertie à un minimum essentiel pour éviter que les fils ne se rétractent intempestivement à l'intérieur du carter. Selon l'invention, on réalise un dispositif de coupe pour tondeuse comprenant un carter rotatif, des fils flexibles retenus dans le carter rotatif à l'état enroulé, et un dérouleur à inertie muni d'ouvertures à travers les- quelles on peut dérouler les parties terminales libres des fils pour les laisser sortir à l'extérieur du carter rota- tif, ledit dérouleur à inertie étant agencé dans le carter rotatif pour décrire un mouvement de coulissement aussi bien dans la direction axiale que dans la direction de la périphérie du carter rotatif et pouvant être mis en prise de verrouillage et dégagé de cette prise de verrouillage avec le carter rotatif dans une position aval du dérouleur, par rapport au sens de rotation du carter rotatif, caracté- risé en ce qu'il comprend au moins un cliquet prévu sur l'un des deux éléments constitués par le dérouleur à inertie et par le carter rotatif et qui agit en sens inverse de la rotation du carter rotatif, et au moins une partie réceptri- ce prévue sur l'autre des deux éléments constitués par le dérouleur à inertie et par le carter rotatif et qui est des- tinée à coopérer avec le cliquet. Grâce à la caractéristique de la description ci- dessus qui est constitutive de l'invention, la prise entre le cliquet et la partie réceptrice correspondante pendant la rotation du carter limite le mouvement du dérouleur à inertie plus que cela n'est nécessaire. Ceci permet d'évi- ter l'inconvénient de la technique antérieure, consistant en ce que le dérouleur à inertie recule inévitablement d'u- ne distance plus grande que cela n'est nécessaire à la sui- te d'une réaction produite, lorsque les parties terminales libres des fils frappent un objet dur, ce qui évite que les parties terminales libres des fils ne se rétractent à l'in- térieur du carter. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue de côté d'une tondeuse à gazon dans laquelle est incorporé un dispositif de coupe; - la Fig. 2 est une vue en coupe verticale du dis- positif de coupe comprenant une forme de réalisation de l'in- vention; - la Fig. 3 est une vue en coupe prise selon la ligne III-III de la Fig. 2; et - la Fig. 4 est une vue en coupe du dispositif de coupe prise dans un plan différent du plan selon lequel la Fig. 3 est prise. L'invention sera décrite ci-après à propos de la forme de réalisation représentée aux dessins annexés. Sur la Fig. 1, la référence 1 désigne un disposi- tif de coupe incorporé dans une tondeuse à gazon qui com- prend un petit moteur à combustion interne 2 destiné à en- traîner le dispositif de coupe 1 et un arbre menant 3 qui s'étend dans une tige de travail 4 pour transmettre la for- ce motrice du moteur à combustion interne au dispositif de coupe 1. Sur la Fig. 2, le dispositif de coupe 1 comprend un organe formant arbre 5, vissé sur l'extrémité inférieure de l'arbre menant 3 et munie d'une collerette 6 à son ex- trémité supérieure. Un élément supérieur de carter 7, pré- sentant la forme d'une cuvette et qui est orienté vers le bas, une bobine 8 et un élément de carter inférieur 9 orien- té vers le haut et présentant la forme d'une cuvette, sont fixes successivement par le bas sur une partie arbre de l'organe formant arbre 5, dans l'ordre indiqué, et un écrou de serrage lO est vissé sur une partie filetee de l'organe formant arbre 5 qui fait saillie vers le bas à l'extérieur de l'élément inférieur 9 du carter, pour serrer l'élément inférieur 9 du carter, la bobine 8 et l'élément supérieur 7 du carter l'un contre l'autre et contre la collerette 6 de l'organe formant arbre 5. De cette façon, les éléments supé- rieur et inférieur 7 et 9 du carter, qui forment un carter, et la bobine 8, sont assemblés en un ensemble qui tourne avec l'arbre menant 3. Deux fils 11 faits d'une matière flexible, par exemple, des fils de nylon, sont enroulés sur une gorge de la bobine 8 qui est délimitée entre des joues supérieure et inférieure. Les fils ll qui sont enroulés sur la bobine 8 dans le sens inverse du sens dans lequel le carter 7, 9, tour- ne ou dans le sens inverse du sens de rotation A de l'arbre menant 3 (voir Fig.3), comprennent chacun une partie termi- nale libre d'une longueur prédéterminée qui émerge de l'in- térieur du carter 7, 9, à l'extérieur, à travers l'une des ouvertures 13 formées dans un dérouleur à inertie 12 cons- truit de la façon qui va être décrite. Pour permettre aux parties terminales libres des fils 11 de sortie à travers les ouvertures 13, l'élément supérieur 7 du carter et 1'é- lément inférieur 9 du carter délimitent entre les extrémi- tés opposées de leurs parois périphériques, une fente annu- laire 14 qui s'étend sur toute la circonférence du carter 7, 9. Le dérouleur à inertie 12 est placé dans le carter 7, 9, à peu près concentriquement à ce carter, dans une po- sition située à l'intérieur des parois périphériques des éléments 7 et 9 du carter. Le dérouleur à inertie 12 ainsi positionné peut coulisser dans la direction axiale du carter 7, 9, ou verticalement sur la Fig. 2, et également dans la direction périphérique du carter 7, 9. Le dérouleur à iner- tie 12 est de forme annulaire dans cette forme de réalisa- tion. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette for- me spécifique du dérouleur à inertie 12 et le dérouleur à inertie 12 peut être de n'importe quelle forme souhaitée. Le dérouleur à inertie 12 est muni de deux ouvertures 13 situées dans des positions diamétralement opposées qui sont situées plus bas que la surface interne de la joue infé- rieure de la bobine 8. Grâce à cet agencement, les fils ll enroulés sur la bobine 8 ont leurs parties terminales libres tirées à l'extérieur à travers les ouvertures 13 dans un é- tat plié vers le bas, comme représenté par les traits inter- rompus, comme représenté sur la Fig.2. Pendant les opérations de tonte, les forces centrifuges exercées sur les parties terminales libres des fils Il pendant que le carter 7, 9, tourne, produisent une force qui agit de manière à tendre les fils 11. Le résultat est qu'une force est appliquée au dérouleur à inertie 12 pour tendre à solliciter ce dernier vers le haut. L'invention n'est pas limitée aux moyens dé- crits ci-dessus pour solliciter le dérouleur à inertie 12 vers le haut et on peut utiliser n'importe quels autres moyens appropriés. Par ailleurs, le dérouleur à inertie 12 est muni, sur sa surface supérieure et sur sa surface inférieure, d'une pluralité de bossages de verrouillage 15 et 16 res- pectivement, comme représenté sur la Fig. 2, qui sont espa- cés de distances égales le long de la périphérie du dérou- leur 12, les bossages 15 de la surface supérieure et les bossages 16 de la surface inférieure étant alignés vertica- lement les uns avec les autres. Une pluralité de protubé- rances 17 et 18 qui correspondent aux bossages 15 et 16 sont formées sur les surfaces périphériques internes des é- léments 7 et 9 du carter respectivement, ces protubérances étant espacées à peu près régulièrement. Les protubérances 17 et 18 sont représentées décalées les unes par rapport aux autres (voir Fig.3) mais ceci n'est pas une caractéris- tique restrictive et elles peuvent être alignées. Le nombre des bossages 15 et 16 situés respectivement à la surface supérieure et à la surface inférieure du dérouleur 12 peut être limité à un au lieu qu'il en soit prévu plusieurs. Lorsqu'une opération de tonte est exécutée par la tondeuse munie du dispositif de coupe possédant la cons- truction précitée, les éléments 7 et 9 du carter tournent dans le sens de la flèche A représentée sur la Fig.3, avec l'arbre menant 3, et les parties terminales libres de fils 11 qui sont tirés du carter 7, 9 à l'extérieur, prennent la constitution de tiges sous l'effet des forces centrifuges et elles coupent l'herbe. A ce moment, le dérouleur à iner- tie 12 est sollicité dans le sens allant de bas en haut, vu sur la Fig.2, et, en même temps, il est accéléré dans sa rotation dans le sens de la flèche A par les forces centri- fuges qui agissent sur les fils 11, ainsi qu'on l'a décrit plus haut, le résultat étant que l'extrémité avant de cha- que bossage 15 de la surface supérieure du dérouleur 12 est mise en prise avec l'extrémité arrière de la protubérance 17 correspondante de l'élément supérieur 7 du carter, par rapport au sens de rotation A, puisque ce dérouleur est ap- pliqué contre cet élément 7 pour empêcher ainsi que les fils ll ne se déroulent et ne sortent du carter 7, 9 sur une lon- gueur supérieure à la longueur prédéterminée. Lorsque les parties terminales libres des fils ll sont endommagées ou se brisent par suite de l'usure, et que l'on souhaite faire sortir des parties additionnelles des fils 11 du carter 7, 9, l'opérateur donne une secousse au dispositif de coupe 1 dans la direction verticale, vu sur la Fig. 2. Ceci fait descendre temporairement le dérouleur à inertie 12, de sorte que les bossages 15 situés à sa sur- face supérieure sont dégagés des protubérances 17 de 1'ê- lément supérieur 7 du carter, en permettant au dérouleur à inertie 12 d'avancer librement dans la direction circonfé- rentielle. A ce moment, en raison des forces centrifuges qui agissent sur les fils 11, le dérouleur à inertie 12 tourne à une vitesse supérieure à celle-à laquelle le car- ter 7, 9 est en rotation, de sorte que le dérouleur à iner- tie 12 se décale vers l'avant par rapport au carter 7, 9, puis il remonte jusqu'à ce que les bossages 15 rentrent en prise chacun avec l'une des protubérances 17 immédiatement suivantes, portées par l'élément supérieur 7 du carter. Lors- que le dérouleur à inertie 12 est décalé vers l'avant comme décrit ci-dessus, les fils 11 enroulés sur la bobine 8 se dé- Z563076 roulent et sortent du carter 7, 9 à travers les ouvertures 13 sur une longueur qui correspond à la distance décrite par l'avancement du dérouleur à inertie 12. La présence des bossages 15 et 16 disposés respectivement sur la face supérieure et la face inférieure du dérouleur à inertie 12 et des protubérances 17, 18 prévues sur le carter et qui sont déphasées les unes par rapport aux autres comme repré- senté sur la Fig. 3, apporte l'avantage consistant en ce que l'extraction des fils 11 à l'extérieur du carter 7, 9 est ecffectuée positivement parce qu'une moitié de la lon- gueur des fils que l'on désire-faire sortir est déroulée de la bobine 8 pendant le mouvement ascendant du dérouleur à inertie 12 et que l'autre moitié est déroulée pendant le mouvement descendant de ce dérouleur. Toutefois, les bossa- ges 16 et les protubérances 18 disposés dans les positions inférieures peuvent être éliminés. Pendant les opérations de tonte, les fils ll peu- vent frapper un objet dur avec une force d'une haute inten- sité, ou encore la vitesse à laquelle le carter 7, 9 tourne risque d'être réduite, ce qui a pour effet que les forces centrifuges agissant sur les fils ll diminuent d'intensité. Lorsque l'un quelconque de ce phénomène se produit, le dé- rouleur à inertie 12 oscille alternativement par rapport au sens-de rotation du carter 7, 9. Si ce mouvement oscilla- toire était d'une grande amplitude, on pourrait encourir le risque de voir les parties terminales libres des fils 11 se rétracter à l'intérieur du carter 7, 9. Pour éviter cet inconvénient, des cliquets sont prévus pour régler l'ampli- tude de ce mouvement oscillatoire, en particulier d'un mou- vement vers l'arrière. La Fig. 4 montre l'élément 7 du car- ter et le dérouleur 12 dans une vue en coupe prise dans un plan différent de la coupe dans laquelle ces éléments sont représentés sur la Fig. 3. Dans la forme de réalisation représentée et décrite plus haut, le dérouleur à inertie 12 est fait d'une matière résineuse synthétique telle que le nylon et est muni d'une pluralité de cliquets 20 situés sur sa surface périphérique externe et espacés le long de la pé- riphérie, suivant des intervalles à peu près égaux. Dans la forme de construction représentée, chaque cliquet 20 pré- sente la forme d'une lamelle de grande hauteur s'étendant verticalement en dehors du plan de la Fig. 4. Dans la for- me de construction représentée, les cliquets 20 sont en nombre égal à celui des bossages 15 (16) mais ceci n'est pas limitatif et ils peuvent être en nombre différent de ce- lui des bossages 15 (16). Chaque cliquet 20 est articulé sur la surface périphérique externe du dérouleur à inertie 12 à son extrémité qui est disposée en avant par rapport à son extrémité opposée, considérée dans le sens de rotation A, de manière à être escamoté dans une cavité 21 formée dans la surface périphérique externe du dérouleur à inertie 12 lorsque ce dernier reste fixe ou avance et qu'il s'ouvre en s'écartant radialement vers l'extérieur du dérouleur 12 sous l'effet des forces centrifuges lorsque le dérouleur 12 tourne. Les cliquets 20 peuvent être venus d'une seule piè- ce avec le dérouleur à inertie 12 qu'une partie de liaison flexible 22 reliant chaque cliquet 20 au dérouleur à iner- tie 12, ou encore chaque cliquet 20 peut être relié au dé- rouleur 12 par des moyens appropriés, par exemple par une charnière. Lorsque c'est le cas, la matière qui forme le dérouleur 12 n'est pas limitée aux matières résineuses syn- thétiques. Les cliquets 20 peuvent être normalement placés en position ouverte, par exemple, par des moyens élastiques. L'élément supérieur 7 du carter est muni sur sa surface périphérique interne d'une pluralité de partie ré- ceptrices ou crans 23 qui sont en nombre égal à celui des protubérances 17 dans la forme de réalisation représentée et qui sont espacés circonférentiellement les uns des autres suivant des intervalles à peu près égaux pour recevoir et retenir chacun des cliquets 20. Les crans 23 ont chacun une grande hauteur s'étendant verticalement par rapport au plan de la Fig. 4, de manière à pouvoir être attaqué par les cli- quets 20, même lorsque le dérouleur 12 se déplace vertica- lement ainsi qu'on l'a décrit plus haut. Chaque cran 23 comprend une partie de surface inclinée 24 située à une première extrémité qui est en arrière par rapport à l'ex- trémité opposée, considérée dans le sens de rotation A, pour buter contre une face terminale du cliquet 20 qui est tourné vers l'extérieur par rapport à la surface périphéri- que externe du dérouleur 12, et une partie de surface in- clinée qui s'étend dans la direction circonférentielle, à partir de la partie de surface inclinée 24, pour retenir le cliquet 20 lorsque ce dernier est en position d'ouvertu- re. La caractéristique de la construction décrite ci- dessus qui est constitutive de l'invention assure la fonc- tion suivante. Dans le cas o, pendant une opération de tonte, les parties terminales libres des fils ll rebondis- sent sur un objet dur après l'avoir frappé, les forces cir- conférentielles agissant sur les fils 11 diminuent d'inten- sité en raison de la réduction de la vitesse de rotation du carter 7, 9, le dérouleur à inertie 12 oscille alors entre les protubérances 17 ou 18. Toutefois, le mouvement de re- cul du dérouleur 12 est limité par l'entrée des cliquets du dérouleur 12 en prise avec les crans 23 de l'élément 7 du carter. L'amplitude des mouvements de recul ou des mouvements oscillatoires du dérouleur 12 peuvent être réglés à un niveau quelconque désiré par la différence de phase entre la position dans laquelle les cliquets 20 et les crans 23 sont formés et la position dans laquelle les bossages et les protubérances 17 sont formés. Il est donc ainsi possible d'éviter que les fils ne se rétractent à l'inté- rieur du carter 7, 9 à travers les ouvertures 13. Dans la forme de réalisation représentée et décri- te plus haut, les cliquets 20 et les crans 23 ont été re- présentés et décrits formés respectivement dans le dérou- leur 12 et dans l'élément 7 du carter. Toutefois, l'inven- tion n'est pas limitée à cette forme particulière de réali- sation et on peut obtenir des effets analogues en formant les cliquets 20, qui sont alors normalement placés dans une 1 1 position écartée, par exemple, par des ressorts, dans l'é- lément 7 du carter et les crans 23 dans le dérouleur 12, de telle manière que les cliquets 20 et les crans 23 soient orientés dans le sens inverse du sens dans lequel ils sont orientés dans la forme de réalisation représentée et décri- te plus haut. Les crans 23 peuvent être formés dans l'élé- ment inférieur 9 du carter au lieu d'être formés dans l'élé- ment supérieur 7 de ce carter. REVENDICATION Dispositif de coupe pour tondeuse, comprenant: un carter rotatif (7, 9), au moins un fil flexi- ble (11) retenu dans le carter rotatif à l'état enroulé; et un dérouleur à inertie (12) muni d'au moins une ouverture (13) à travers laquelle on peut extraire une par- tie terminale libre des fils (11) pour la faire émerger à l'extérieur du carter rotatif, ledit dérouleur à inertie (12) étant disposé dans le carter rotatif (7, 9) pour y coulisser aussi bien dans la direction axiale que dans la direction périphérique du carter rotatif et pouvant être verrouillé et déverrouillé par rapport au carter rotatif dans une position aval du dérouleur, par rapport au sens de la rotation (A) du carter rotatif, caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un cliquet (20) prévu sur l'un des deux éléments constitués par le dérouleur à inertie (12) et par le carter rotatif (7, 9) et qui agit en sens inverse de la rotation du carter rotatif; et au moins une poche réceptrice (23, 24) prévue dans l'autre des deux éléments constitués par le dérouleur à inertie (12) et par le carter rotatif (7, 9) et qui est destiné à coopérer avec le cliquet.