Brevet FR2607031A1 — publié le 19880527

MACHINE DE RECOLLE AUTONOME POUR COUPER, RECUPERER ET HACHER LES AGRES,ATS FORESTIERS. La présente invention concerne une machine spéciale autonome capable d'évoluer en milieu forestier afin d'en retirer les agrégats, d'en dépresser les plantations, d'en diminuer sa densité de peuplement que se soit en activité principale pour la récolte de buchettes qui en sont issues pour leur valorisation, la lutte contre les incendies et la sylviculture ou en activité secondaire complémentaire à une coupe rase ( élimination des houppiers ). Actuellement le "petit bois" est laissé sur place et provoque une diffusion d'insectes ou animaux nuisibles et des dangers d'incendie. En conséquence, la récolte et l'utilisation de cette manne abandonnée constitue une aubaine si l'on sait le faire dans de bonnes conditions. Le but de l'invention est de proposer un engin répondant à tous les critères de la valorisation de la foret : couper, récupérer, hacher sous forme de buchettes les agrégats forestiers, en rendant enfin possible, par un prix de revient raisonnable, ce qui, Jusqu'alors n'a pu cotre obtenu. Il existe actuellement sur le marché différents types de machines ayant des fonctions identiques; la plupart sont élaborées à partir de tracteurs agricoles dont le cotit est déjà important et dont les fonctions ne sont pas toutes utilisées; de plus leur encombrement est important. D'autres,autonomes, ressemblent à des monstres, et, malgré leur puissance considérable ont une finalité contraire à la valorisation de la forêt: véritable saccage des sites et investissements importants. D'autres encore sont rportables" mais nécessitent une main-d'oeuvre trop importante. le dispositif, selon l'invention, permet, en étant autonome, de rester dans des dimensions appropriées pour le maintien d'un nettoyage correct du site (branches coupées et non hachées) réparti selon les règles de la sylviculture: respecter la forêt, être opérationnel sur des sites trés encombrés avec des pentes de l'ordre de 80i, permettre un dépressage optimal dans la ligne de plants, entre les plants. La discrimination essentielle tend à faire apparaître la portée prédominante de cette machine tant dans le domaine sylvicole que dans la création d'emplois ou la lutte contre les incendies dont l'investissement , aujourd'hui, est trés lourd. Les avantages, caractéristiques et buts de la présente invention seront plus évidents d'aprés la description détaillée suivante, d'une forme de réalisation préférentielle, reportée à titre d'exemple et non limitative de la portée de l'invention même, et faite avec référence aux dessins illustratifs et schématiques, eux aussi non limitatifs dans le cadre protecteur appartenant à l'invention. La machine,à transmission hydrostatiques objet de l'invention, comprend - Un ensemble auto-porté ayant une puissance massique de ils,5 à 22 kW/t ( 25 à 30 ch/t ) et l'adhérence correspondante en terrain argileux et pierreux; quatre roues motrices indépendantes ou chenilles de largeurs différentes; moteur thermique équipé de filtre à air sec et d'un carter spécial "fortes pentes"; un poste de conduite du travail ergonomique et de sécurité en cas de renversement total; un site à amortissement hydrauliQue des vibrations; des phares de travail sur quatre cotés et un projecteur orientable; largeur n'excédant pas un mètre; garde au sol pouvant s'accomoder du relief évolutif; pression au sol acceptable; apte à travailler sur des pentes pouvant aller jusqu'à 80% ; stabilité en dévers jusqu'à 25% ; vitesses de travail et de transfert distinctes. - Attelé à l'ensemble auto-porté, l'ensemble de l'outil comprend - Un outil de coupe protégé. - Un chemin de récupération et d'alimentation. - Un hacheur. - Des vérins de papillonnage et d'orientation de l'ensemble outil et chemin de récupération. - Des éléments de sécurité annihilant les alimentations hydrostatiques des divers outils en mouvement. L'outil de coupe est composé de plusieurs lames tournantes en acier résistant aux chocs et de contre-lames; il agit par cisaillage de la vJgdtation. (Capacité: de 8 à 10 cm de diamètre). Tandis que les lames tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, les contre-lames sont fixes dans le meme sens si bien qu'elles supportent les réactions des efforts de cisaillage engendrés par les lames et qu'elles peuvent tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, parceque montées sur "roue libre" pour éviter les obstacles; plus grandes que les lames elles leur servent de protection. Ainsi, un arbre d'un certain diamètre supérieur pourra être préservé et contourné. Les lames sont entraînées par un moto-réducteur hydraulique à faible vitesse de rotation et couple important.Les contre-lames tournent en sens inverse sous l'action des obstacles. l'ensemble de outil de coupe est supporté par deux longerons articulés (axe horizontal) sur un chassis intermédiaire lui-meme articulé (axe vertical) sur l'ensemble auto-porté. Situé à une certaine distance de cet axe vertical, l'outil décrit un arc de cercle sur un plan horizontal, sous l'action d'un vérin, de part et d'autre de l'axe de l'engin, ce qui lui permet d'attaquer la végétation de façon orthogonale par rapport au sens de déplacement; ce qui est nécessaire pour couper un arbre masqué par un autre. Dans la pratique du dragage, ce mouvement est appelé le "papillonnage". D'autre part, par rapport à l'axe horizontal il pourra décrire un arc de cercle sur un plan vertical sous l'action d'un autre vérin. Une barre de poussée, située à une certaine hauteur, est fixée sur les longerons pour incliner la végétation avant le passage de l'outil de coupe. De plus une protection contre les projections est prévue entre l'outil de coupe et le poste de pilotage. entre Le chemin de récupération, situé @@@ les longerons porteurs de l'outil de coupe et immédiatement derrière celui-ci est chargé de prendre la végétation coupée ou déjà en place pour l'amener dans la gueule du hacheur. Sur le plan horizontal, il est entratné dans son déplacement en arc de cercle par le même système que celui de l'outil de coupe. Sur le plan vertical, son déplacement en arc de cercle est indépendant et est assuré par un vérin hydraulique; ce qui fait que la végétation est prise entre le chemin de l'alimentation et les longerons porte-outil comme une machoire s'ouvrant et se fermant. Le système est èquipé de plusieurs rouleaux dentés entratnés par moteur hydrauliques et chaises pour assurer l'avancement du produit dans le hacheur. tes dents seront rangées de telle façon à cequ'il y en ait toujours une ou deux en contact avec le produit de façon à ce que sa progression soit régulièrement saccadée et en phase avec les lames du hacheur. La coordination de phase avec le hacheur se fera en faisant varier les vitesses de rotation des moteurs hydrauliques du chemin de récupération et / ou celui du hacheur. Les pierres de petite taille, la terre et tous autres produits ne ressemblant pas à des branches seront éliminés au travers des rouleaux dentés lors de leur cheminement. Des butées réglables seront prévues sous l'outil de coupe et sous le chemin de récupération afin de régler une hauteur de coupe optimum et de préserver le "mulch" et l'humus en place. Le hacheur, de type à tambour cylindrique à axe horizontal, comprend plusieurs lames tournantes et une contre-lame fixe. Il est entratné par moteur hydraulique. Fixé sur le chassis intermédiaire articulé sur l'ensemble auto-porté, il suit angulairement le chemin d'alimentation et de récupération. Les lames, interchangeables, coupent les branches à des longueurs variant avec la vitesse d'alimentation en formant des buchettes qui sont envoyées, par inertie, à travers une goulotte d'éjection qui les dirige dans une benne appropriée accrochée à l'carrière de l'ensemble auto-porté. Le;tambour est équipé d'un volant d'inertie qui restitue le travail emmagasiné servant à hacher des branches de 8 à 10 cm de diamètre. D'aprés la description de cette machine, on doit mettre en évidence le fait qu'on a décrit une forme de réalisation à titre d'exemple et non limitative, et que de nombreuses modifications, variantes, adjonctions, substitutions et même éliminations d'éléments pourront etre faites à la machine même, sans pour celà se détacher de l'esprit ni du but de l'invention, ni meme sortir de son cadre de protection et de ses principes caractéristiques de structure et fonctionnement Description suivant schéma a nomenclature générale de cette machine devrait comprendre, comme organes essentiels, un tracteur spécial (1) générateur de puissance et de commande de l'outil (2). Ce tracteur est constitué par un chassis (3) porté sur quatre roues indépendantes ou chenilles (4) équipées, chacune, de moto-réducteur hydraulique (5). A l'arrière, le moteur thermique (6) entraine une centrale hydraulique (7). Un pupitre de commande (8) se trouve à l'avant tandis qu'un siège à amortisseur hydraulique (9) occupe ltespace restant. L'ensemble de l'outil (2), rendu solidaire du tracteur par un axe vertical (10) est constitué par un chassis (11) porteur du hacheur (12) et de sa goulotte d'éjection (13). Sur l'avant de ce chassis (11) deux articulations horizontales (14-15) sont solidaires de deux longerons (16) porteurs du coupeur (17) et de deux autres longerons (t8) porteurs de rouleaux dentés (lu). La rotation des éléments 12, 17 et 19 sera assurée par des moteurs ou moto-réducteurs hydrauliques. Les longerons 16 et 18 seront mobiles autour des axes 14 et 15 grace à des vérins hydrauliques. Les longerons (16) seront munis d'un pousseur (20). Enfin, le tracteur est équipé d'un chassis de protection (21), d'éléments de sécurité et de phares fixes (22) ou orientables (23). Fonctionnement Les éléments de puissance (6-7) en place, le déplacement du tracteur est assuré par les roues ou chenilles (4-5). Le changement de direction est possible en bloquant les deux roues de droite ou de gauche. Par les distributeurs se trouvant sur le pupitre de commande (8) l'opérateur commande la rotation de l'outil (17) autour de l'axe vertical (10) et la rotation propre des lames du même outil sur son axe (24) : il papillonne; cependant qu'il peut faire varier sa hauteur autour de l'axe (14). Le produit coupé, il actionne les rouleaux dentés (19) pour le prendre en charge et l'amener dans la gueule du hacheur (12) d'où il est éjecté à travers la goulotte (13) dans une benne atelée au tracteur.De plus, pour une meilleure préhension des branches, il a la faculté d'actionner l'ensemble des longerons 18 et 16 par des vérins autour des axes (14-15) pour les ouvrir ou les fermer telle une machoire. En faisant varier la vitesse du hacheur (12) et celle de l'alimentation constituée par les éléments 16 et le, il assure une bonne coordination du débit de bois haché. Te dbve10ppement industriel de cette machine permettrait d'employer une main-d'oeuvre trés importante tant dans le domaine sylvicole que dans le traitement des produits récoltés. En effet, de l'étude de marché effectuée, il ressort que pour une unité de production comportant pus eurs machines: - Cent hectares seulement seraient exploités par douze personnes par an. Ta surface des bois et forêts du territoire français est de 10200000 hectares. La rotation de I'exploitation de la biomasse est de 6 ans en moyenne ce qui laisse une superficie de 1 700 000 hectares à entretenir par an; représentant l'emploi de 200 000 techniciens de la foret et la fabrication de 100 OCO machines. - Dans le meme temps, 25 000 tonnes de produit, ( agrégats forestiers hachés) seraient récoltées. (Une tonne de ce produit correspond environ à 2000 thermies). - La combinaison des deux premiers facteurs permet de rendre acces -sible la valorisation de la forêt tant dans le domaine technique que dans les moyens humains. T?EvFNICATI0NS 1) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les arrggats forestiers caractérisée par le fait qu'elle comprend un entembe auto-porte autonome (1) accouplé par un axe vertical à l'ensemble de l'outil (2). 2) wachine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon la revendication t, caractérisée par le fait nue toutes les commandes ou organes de puissance (6-7) sont hydrostatiques. 3) Rachine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que sa maniabilité est évidente du fait de la "cassure" favorisée par l'axe (1@) d'accouplement vertical solidarisant ensemble autour porté (1) et l'ensemble outil (2). 4) tachine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon les revendications 1 et 3 caractérisées par le fait que l'ensemble de l'outil (2) peut décrire un arc de cercle dont le centre est situé sur un axe vertical (10) solidarisant l'ensemble auto-porté (1) et l'ensemble de l'outil (2) et, qu'en conséquence, la largeur de travail est bien plus importante que la lar geur de la machine, et de ce fait, elle peut accéder en des endroits masqués par des obstacles: entre deux arbres par exemple. De ce fait, ce mouvement s'appelle le "papillonnage". 5) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'outil de coupe (17) peut décrire un arc de cercle dont le centre est situé sur un axe horizontal (14). 6) Machins de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'ensemble de l'outil (2) présente des moyens de récupération des- agrégats forestiers sur place ou issus de leur coupe; aue ces moyens sont constitués par un chemin de récupération (18-19) situé immédiatement derrière l'outil de coupe; qu'il est équipé de deux plans entre longerons (16-tE) qui s'ouvrent et se ferment comme une machoire; que le plan inférieur (1E) est muni de rouleaux dentés (19) entranant la végétation dans la gueule du hacheur; que la coordination de phase avec le hacheur se fait en faisant varier les vitesses de rotation des moteurs hydrauliques du chemin de récupération (1F) et/ou celui du hacheur (12). 7) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, Belon lÈS revendications 1 et 5, caractérisées par le fait que le chemin de récupération (15-19), par la conception de ses rouleaux dentés (15), permet d'éliminer les pierres, la terre et tous autres produits ne ressemblant pas à des branches afin de ne pas détériorer les lames du hacheur (12). 8) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon la revendication 1, caractérisée par le fait pue l'outil de coupe (17) agit par cisaillage et est composé de plusieurs lames tournantes et de lames fixes, montées sur axe vertical (24). 9) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon les revendications 1 et P, caractérisées par le fait aue les lames fixes de coutil de coupe (17) permettent, par leur plus grand diamètre, une protection efficace des lames tournantes et des arbres de plus gros diamètre. 10) Machine de récolte autonome pour couper, récupérer et hacher les agrégats forestiers, selon les revendications 1 et 8, caractérisées par le fait que les lames fixes venant en butée sur les arbres à couper peuvent s'effacer devant cet obstacle et permettre l'engagement de cet arbre entre les lames en vue de son cisaillage, ou, si I'obtzcle n'est pas à cisailler parceque trop gros, le contourner sans l'endommager.