Brevet FR2603452A1 — publié le 19880311

La présente invention concerne un appareil de desherbage, à commande électrique. Entre un matché et une laine de coupe, est interposé un båti contenant un moteur dont la commande électrique est réalisée par une alimentation filaire. Dans les allées, et en général toute aire désigne à ne pas etre herbeuse, et constituée en sol meuble, tel que gravillons, terre, etc..., la végétation continuelle de l'herbe impose des opérations de désherbage contribuant à l'entretien des dites aires. On connait déjå les outils de jardin purement manuels. Ils sont canstituks d'un manche sur lequel est directement monté l'outil de sarclage ou plus généralement de désherbage. Certains sont à lame fixe, comme la binette. D'autres, également b lame fixe mais å double effet, voient leur efficacité à priori accrue par un mouvement de va et-vient. D'autre enfin, possèdent une lame oscillante avec un profil à double inclinaison, réalisant une pénétration accrue. Tous ces outils possèdent soit une lame à profil droit soit une lame à profil ondulé, chacun d'entre eux étant plus ou moins recommandé selon la nature du sol et la nature de l'herbe.La puissance utile moyenne de l'utilisateur humain n'étant pas suffisante pour effectuer la coupe en mode de travail continu, I'accomplissement de cette fonction est habituellement effectué par l'application d'une force vive découlant d'un mode de travail par chocs. Ce mode de travail nécessite donc des temps de repos plus ou moins longs suivant les difficultés rencontrées, c'est à dire, la nature du sol et la nature de l'herbe. Par ailleurs, la précision d'un mode de travail par chocs, donc d'un binage par exemple, fait interveni!! selon ces difficultés une détérioration hétérogène du sol considéré. Par contre, I'utilisation de certains outils dits de sarclage ne produisent pas ou peu ces détériorations, notamment sur sols semi-durs, mais au détriment de l'efficacité de coupe au niveau des racines de l'herbe.En tout état de cause, et quels que soient ces outils utilisés, ci dessus désignés, ces interventions ne sont pas sans inconvénients lorsqu'elles s'adressent à des sujets plus blés. Par ailleurs l'appareil décrit par la demanderesse, se démarque très nettement, d'une part, des nombreux outils à percussion, dont l'utilisation est requise dans des domaines d'utilisation totalement étrangers à celui de l'outil de jardin, mais dont il est toutefois permis d'en mentionner l'existence. Ainsi, sont cités à titre purement documentaire, des brevets, tel celui d'un marteau piqueur portatif, nO 78 12 859 , où le rôle d'un ressort est d'amortir le choc entre masselotes et non d'en générer une énergie utilisable, ou,tel ou tel des brevets nO 78 24 014 , 79.10.499, 79 10 743, 79 17 505, 82 10 699, 83 03 269, se rapportant alors au domaine de l'abattage des corps réputés durs, et qui sont mis en oeuvre par des sources d'énergie, pneumatique ou hydraulique et où les fonctions de percussion résultent en général Se l'entrechoquement de différentes pièces métalliques. Bien que réalisant la fonction désirée, ils génèrent des effets secondaires affectant à plus ou moins long terme, la tenue des pièces en mouvement et en général, sont générateurs d'un niveau sonore très élevé. La demanderesse se doit de citer, d'autre part, toujours à titre purement documentaire, les brevets, cette fois inhérants au domaine de l'outil de jardin, ou plus généralement du travail de la terre, tels les brevets nO 78 37 053, 80 16 746, ou 81 17 813, qui présentent en général un manche, relié à un bloc moteur, en général à combustion interne et des moyens formant outil de travail de la terre, dont les fonctions spécifiques sont différentes de celles revendiquées par la présente invention.De plus ils présentent, soit la conservation d'un mouvement de rotation, utilisé comme tel, pour le dit travail, soit un mouvement de rotation, transformé en un mouvement périodique purement symétrique.De plus, et lorsque ces appareils sont autotractés, ils le sont du fait de l'adjonction d'un organe d'embrayage, spécifique à cette dite fonction. La présente invention a pour but, notamment, de remédier aux inconvénients cités plus haut. Elle vise en particulier à résoudre le problème de l'endurance de l'utilisateur et de limiter son travail à la commande marche-arrét de l'appareil et de son guidage. Dans -ce but, l'invention propose notamment un appareil caractérisé en ce qu'il comprend un manche auquel est raccordée une lame de coupe. Entre le manche et la lame est interposé un bloc moteur, dont la commande électrique est réalisée par alimentation filaire, et solidaire d'un båti fixé au manche et relié à la lame par des moyens de transmission transformant son mouvement rotatif continu en un mouvement de translation oscillatoire de relaxation, par rapport au sol, à période dissymétrique et sensiblement longitudinal à la lame.Lors des oscillations de relaxation, la quantité de mouvement communiquée par le choc d'un patin, lié à la transmission, sur un butoir, correspondant à chaque période oscillatoire, se manifeste par l'avancement saccadé de l'appareil, exclusivement dans le sens de la marche avant, pendant lequel s'effectue la coupe,la marche arrière étant contrée par des moyens anti-recul constitués par des crans dissymétriques situés sous une semelle rigide et des dents équipant des moyens de roulement, euxumemes munis de cliquets anti-recul.Les avantages obtenus grlce à cette invention viennent de ce que ses nombreuses caractéristiques lui confèrent une grande efficacité, caractéristiques que ne peuvent présenter des outils purement manuels, à savoir et à titre d'exemple, la masse relativement non négligeable de l'appareil, conférant à la lame de coupe une faible pénétration dans le sol et de valeur constante, assurant la coupe effective au niveau de la racine de l'herbe, tout en préservant l'état satisfaisant de la surface du sol considéré .La quantité de mouvement appliquée à cette masse, est intégralement prise en compte et contribue à l'avancement automatique de l'appareil, du h l'intégration continuelle de ces quantités de mouvement successives qu'il génère et dont le fonctionnement sera mieux mis en évidence par la description qui suit, et à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution, donné à titre d'exemple non limitatif. Dans les dessins,la figure 1 est une vue en coupe de l'appareil selon son axe longitudinal Y Y'. La figure 2 est une vue plongeante de l'appareil mettant en évidence le profil et les moyens de réglage de- l'outil de coupe. La figure 3 est une vue schématique en perspective du système de transmission, où s'opère la transformation du mouvement rotatif en un mouvement périodique de relaxation. La figure 4 est une représentation théorique du mouvement relatif de la roulette et de la piste, lors du passage de la came. Ce mouvement est représenté dans un plan tangent à la piste, au point C (de la figure 3) et parallèle å l'axe de rotation M M' de la piste. Selon la figure 1, I'appareil est composé d'un bâti (1) pouvant être rigide, réalisé soit en fonderie d'alliage léger, en matière plastique rigide ou en toute autre matière rigide. Ce bâti constitue la partie destinée à recevoir un bloc moteur (2) équipé de son système de refroidissement (3); ventilateur en général. Sur ce bti est monté un manche (4) pouvant etre amovible , en l'une de ses extrémités, soit par des moyens de fixation par vis, ou soit, plus généralement par des moyens de fixation rapide, non représentés sur la figure 1, et le rendant ainsi solidaire du bâti (1).Ce manche comporte à l'autre extrémité, non représentés sur la figure 1 des organes de commande de l'appareil se limitant généralement à la commande marche-arret du moteur électrique et les moyens de connexion électrique, de raccordement au réseau électrique. Le moteur (2) est équipé d'un réducteur (5) et comporte en bout d'arbre un galet (6) équipé d'une piste (7), comportant une came (8), la piste (7) formant chemin de roulement à une roulette (9) montée folle sur un ergot (10) solidaire d'une tige (11). Cette tige (11) est cannelée à l'une de ses extrémités en (12), ces cannelures coïncident avec celles correspondantes, solidaires du bâti (1). Un ressort (13) monté concentrique à la tige (11), dans le cas où il s'agit d'un ressort à boudin, est situé entre son appui en (14), du bâti (1) et une colerette (15) aménagée sur la tige (11) ou rapportée sur elle. Le ressort (13) est contenu périphériquement dans un logement (16) du bâti (1). Par ailleurs la tige (11) coulisse dans un fourreau (17) du bâti (1) à l'opposé du logement (16). Ce montage permet à la roulette (9) de conserver sa position optimale par rapport au chemin de roulement (7) A la sortie du bâti (1) L'autre extrCmité..de.la tige (li) est reliée h une biellette (18) par une articulation (19). A son autre extrémité, cette biellette (18) est reliée à un patin (20), par une articulation (21). Le patin (20) coulisse sur une piste~(22) d'un socle (23). Un butoir (24) , généralement du genre en caoutchouc plein, esi fixé au socle (23) qui est équipé, par ailleurs, sur sa face inférieure, d'une semelle (25) fixée au dit socle, et pourvue de moyens de fixation répartis régulièrement, symbolisés en (26).Cette semelle est avantageusement munie sur sa face inférieure, de crans (27) antidérapants, à profil dissymétrique à fonction anti-recul. L'outil de désherbage (28) présente un profil coupant, assurant une faible pénétration dans le sol (29). Cet outil (28) est solidaire de la semelle (25) au droit d'une partie (30) en avancée de la semelle (25) par des moyens de fixation réglables (41). Le socle (23) est solidaire du bati (1) par une articulation (32) entre la partie arrière du dit socle et la partie inférieure du bâti. Outre son appui au sol par la semelle (25), L'appareil prend également appui sur des moyens de roulement (33), solidarisés au bâti (1) par des pattes (36) fixées à lui en (35), lorsqu'il est en position, normale de fonctionnement. Les moyens de roulement (33) constitués de deux roues portées par un même axe, sont équipés d'un système à cliquet (36) autorisant la seule marche avant de l'appareil, et munis de crans (37) leur permettant d'agriffer le sol. Dans le mode de réalisation illustré, deux bras (38) solidaires de pattes (34) portent un rouleau (39) monté libre sur son axe en arrière des roues (33). Ce rouleau (39) est au dessus du sol ,et ne le touche pas lorsque les roues (33) et la semelle (25) s'y reposent. Les organes susceptibles d'être visités, à priori périodiquement, principalement le moteur électrique et ses périphériques, l'ensemble came - roulette sont recouverts et protégés de l'environnement extérieur par un capot (40) , amovible, et fixé au bâti (1) par des moyens de fixation (43). Les moyens habituels de graissage des éléments le nécessitant, ne sont pas représentés sur les dessins. Lorsque le moteur (2) est alimenté, il entraîne le galet (6) en rotation. Lorsquc la roulette (9) gravit la montée jusqu'a la came (8) elle pousse la tiè (11) par l'intermédiaire de I'ergot (10) sur lequel elle est montée, ce çui a pour effet de comprimer le ressort (13) Lorsque la roulent2 :Ç.) arrive en haut de came (8), le ressort est à sa compression maxima e. Lorsque cette roulette passe la came qui défile sous elle et que le galet (6) poursuit sa rotation, le ressort (13) prenant appui sur la coleret::e (15), se détend brusquement, propulse la tige (11) et par conséquent, la biellette (18) qui transmet ce mouvement au patin (20), coulissant sur la piste (22) d'une position arrière à une position avant. Juste avant Sa fin de course, le patin (20) vient frapper le butoir (24) auquel il transmet l'énergie cinétique de l'ensemble constitué par la tige (11) et son ressort (13), la biellette (18), et délestant avantageusement l'ensemble came-roulette d'un choc de retombée de la roulette (9) de la came (8) sur la piste (7), qui eu provoqué un matage local, choc,qui ici est inexistant, puisque, en regard de la figure 4 on remarque que la roulette (9) est distante de la piste (7) d'une valeur (E),et sur une distance (D) correspondant au temps de défilement (six) de la piste (7) pendant lequel s'opère la transmission de l'énergie cinétique du patin (20) sur le butoir (24) par choc. Par ailleurs, ce processus permet h ce que la roulette (9) reprenne progressivement contact, donc sans heurt, avec le chemin de roulement (7) cela, à chaque tour de galet (6). Un tel fonctionnement est donc garant, d'une part, d'une moindre usure des pièces en mouvement, puisque l'énergie utile, restituée, n'y transite pas, et d'autre part, un atout de fonctionnement silencieux. Enfin ,ce dispositif ne nécessite aucun réglage. Ces remarques renforcant l'indice de qualité de l'appareil. Le butoir (24) encaissant l'intégralité du choc que libère la détente du ressort (13), transmet cette quantité de mouvement au socle (23) . Cette énergie transite par la semelle (25) et se retrouve au niveau de l'outil (28) qui avance brusquement, la coupe de la racine de l'herbe intervenant alors à cet instant. Cet avancement s'aulique également à l'ensemble de l'appareil du fait de la liaison (32) du système semelle-socle au bâti (1). Pendant cette avance, les moyens (33) ont tourné d'autant dans le sens de la marche avant. Ainsi , on comprend plus aisément que, lorsque le moteur électrique fonctionne, le sxsie-,e décrit cidessus, transforme son mouvement de rotation continu en .n mouvement de relaxation de l'ensemble mobile par rapport au sol. Le cliquet (36) des moyens (33) n'admettant que la rotation en marcr.e avant, l'addition successives des quantités de mouvement provoque l'avance de l'appareil et assure ainsi sa propre translation alors que la coupe s'effectue. Hors d'un temps d'utilisation de l'appareil en fonction de coupe, lorsque l'utilisateur désirera revenir en arrière, après avoir coupé l'alimentation du moteur, il exercera une force verticale sur l'extrémité du manche. Ainsi, le rouleau (29) viendra en appui sur le sol, délestant les roues (33) et la semelle (25) . Dès lors, une marche arrière s'effectuera par simple traction manuelle, aucune force, autre que la masse roulante de l'appareil ne venant contrarier ce mouvement, le rendant donc particulièrement ais . En regard de la figure 2, où l'outil de désherbage est mis en évidence, il est avantageux de prévoir des moyens permettant de modifier la valeur de l'angle (tex) que fait le fil de coupe avec l'axe transversal X X'. Si le désherbage est effectué sur des herbes de faible importance, I'angle (out) interviendra peu et pourra être réglé au minimum, tel que le représente l'outil (28) tracé en traits pleins, mais sa valeur croissante deviendra avantageuse dès que l'herbue à couper sera plus importante. Dans le mode de réalisation illustrée, ce réglage est rendu possible par la rotation de la lame (28) autour du point de concours du point milieu de la lame avec l'axe longitudinal Y Y' , que permettent les lumières (42) aménagées dans la dite lame, la position désirée étant rendue fixe par des moyens de serrage (41). Une telle position est représentée par le tracé en ligne discontinue de la lame (28). Ainsi, on passe d'une largeur utile de coupe (L) à une largeur utile de coupe (L') , variation, au cours de laquelle la somme des efforts de coupe reste équitablement répartie de part et d'autre de l'axe longitudinal Y Y', assurant ainsi l'avance rectiligne de l'appareil. En tout état de cause, les formes et proportions des constituants du présent appareil, objet de la présente invention, ne sont pas obligatoirement celles représentées par les dessins ci-inclus. REVENDICATIONS 1. kppareil de désherbage à commande électrique formant outil de jardin, non porté par l'utilisateut qui le guide simplement, comprenant un manche (4) auquel est raccordée une lame de coupe de désherbage (28) fixée sur une semelle rigide (25), caractérisé en ce que entre le manche (4) et la lame (28) est interposé un bloc moteur (2) solidaire d'un bâti (1) fixé au manche (4) et relié à la lame (28) par des moyens de transmission transformant son mouvement rotatif continu en un mouvement de translation oscillatoire de relaxation par rapport au sol, à période dissymétrique, et sensiblement longitudinal à la lame (28).Lors des oscillations de relaxation, la quantité de mouvement communiquée par le choc d'un patin (20) contre un butoir (24) ccrrespondant à chaque période oscillatoire, se manifeste par l'avancement de l'appareil exclusivement dans le sens de la marche avant pendant que s'effectue la coupe, la marche arrière étant contrée par les moyens anti-recul constitués par des crans dissymétriques situés sous 13 semelle rigide (25) et des dents (37) équipant les moyens de rou!ement (33) eux memes munis de cliquets anti-recul (36) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre du moteur électrique (2), entraine en bout d'artre, à la sortie d'un réducteur, une piste de roulement (7) sensiblement orthogonale à son axe de rotation et comportant une came (8), la piste portant sur une roulette (9). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que, en fonctionnement, l'axe de rotation de la roulette (9) reste dans un meme plan perpendiculaire à I'axe longitudinal de :'a^pareil. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en que que la piste de roulement (7) comporte un évidement de matière (E) , du côté de la face abrupte de la came (S) , destiné à ce que la roulette (9) ne retombe pas immédiatement sur la piste (7) ap;s le passage de la came (8) et reprenne progressivement contact avec la dite piste. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le travail fourni par le moteur (2) est exclusivement utilisé à comprimer le ressort (13) , par l'intermédiaire d'un ensemble constitué par la piste (7) munie de la came (8) , en contact avec la roulette (9) , la détente du ressort (13) ainsi comprimé, devenant à son tour le seul élément moteur générant l'énergie utilisée à l'avance de la lame (28), destinée à couper la racine d'une herbe, et à l'avance du dit appareil. 6. Appareil selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que ,à chaque détente du ressort (13) , correspond une phase d'avancement du dit appareil. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la lame (28) est montée pivotante dans son plan de coupe, lui conférant différents réglages de positions, compte tenu de l'importance de la coupe à effectuer.