Brevet FR2621442A1 — publié le 19890414

L'invention concerne les machines agricoles uti- lisées pour 1'élagage des arbres et des arbustes, par exem- ple, des théiers, et, plus particulièrement, les barres de coupe de ces machines. Il existe une barre de coupe de machine agricole qui comporte une barre avec, mobiles les uns par rapport aux autres, une contre-lame à segments de contre-coupe et des segments de coupe à bords tranchants et des éléments protecteurs fixés aux axes des segments de la contre-lame. Le déplacement des éléments protecteurs de cette barre de coupe est forcé et a lieu du fait du déplacement de la contre-lame à segments. Les éléments protecteurs sont réa- lisés sous la forme d'ailettes articulées sur des tiges mobiles et reliées par l'intermédiaire d'axes aux extrémi- tés des segments de la contre-lame. Les extrémités infé- rieures des tiges mobiles sont en interaction avec des ca- mes fixées à une tringle placée entre les guides dont la barre est munie. Une telle construction du mécanisme de déplacement forcé des ailettes fait que les pièces résis- tent au déplacement des branches à couper avant leur en- tree dans l'appareil de coupe et après leur coupe lors- qu'elles se déplacent le long de la barre de coupe. Ainsi, les ailettes, après avoir amené les branches et après que ces dernières sont coupées dans les ouvertures entre des paires de coupe, constituées par-un segment de coupe et un contre-segment, en tournant d'une manière forcée, écartent les branches suivantes dans le sens d'avancement de la barre de coupe, tandis que les pièces du mécanisme créent une résistance au déplacement des branches coupées le long de la barre de coupe. Les composantes des forces de résistance à la flexion des branches et au déplacement de la masse coupée dirigées en opposition à l'avancement de la barre de coupe définissent la résistance totale à l'avancement ce qui diminue le rendement de la barre de coupe, surtout lors de son utilisation dans des disposi- tifs à commande manuelle, iorsque la vitesse d'avancement est limitée par les capacités physiques humaines, ou par la puissance du moteur d'une machine agricole. Les pièces du mécanisme de déplacement forcé des éléments protecteurs exigent une puissance auxiliaire pour vaincre les forces d'inertie et de frottement, fait qui influe négativement sur la simplicité de la structure de la barre de coupe. Le but de l'invention est de créer une barre de coupe de machine agricole dont le mode de réalisation des éléments protecteurs permette, soit d'évacuer les branches venues sur les extrémités des segments en dehors de la barre de coupe, soit de les introduire dans les ouvertures des paires de coupe avec une résistance minimale à l'avan- cement de la barre de coupe, ainsi que de réduire la ré- sistance au déplacement des branches coupées sur la barre de coupe ce qui permettrait d'élever le rendement de la coupe et de simplifier la structure de l'appareil. Le problème est résolu du fait que dans une bar- re de coupe de machine agricole qui comporte une barre avec, mobiles les uns par rapport aux autres, des segments de coupe et une contre-lamne à segments de contre-coupe et des éléments protecteurs fixés aux extrémités des segments de la contre-lame, selon l'invention, les éléments porteurs sont également placés sur les extrémités des segments de coupe, alors que tous les éléments protecteurs sont réali- sés sous la forme de disques qui peuvent s'articuler li- brement sur les côtés des segments opposés au plan de cou- pe, le diamètre des disques fixés sur les segments de la contre-lame étant supérieur au diamètre des disques fixés aux segments de coupe, Il est utile que les zones de fixation des élé- ments de sécurité aux extrémités des segments soient choisies de manière que les segments de coupe et de la contre-lame à segments coopèrent sur toute la longueur de leurs arêtes de coupe, Une telle construction des éléments protecteurs permet, grace à la rotation des disques lors de leur con- tact avec les branches à couper, de réduire la résistance des branches à l'avancement de la barre de coupe lors de leur interaction du fait de l'évacuation des branches en dehors de la barre de coupe ou de leur introduction ulté- rieure dans les ouvertures des segments formant des paires de coupe. A l'introduction dans la barre de coupe, les branches fléchissent dans le sens contraire au sens de l'avancement de la barre de couper donc, la force de ré- sistance à la flexion des branches est dirigée dans le sens de l'avancement de la-barre de coupe et aide à dimi- nuer la puissance nécessaire pour la faire avancer. Le choix d'un diamètre supérieur pour les dis- ques fixés aux segments de la contre-lame par rapport au diamètre des disques fixés aux segments de coupe rend im- possible le pincement des branches à couper sans rotation des disques ainsi que la cassure de ces derniers. Le choix des zones de fixation des disques aux extrémités des segments avec possibilité de coupe sur toute la longueur des arêtes de coupe permet d'améliorer les conditions de coupe des branches et de rendre plus sure l'amenée des branches dans la zone de coupe, Ainsi, la barre de coupe selon l'invention, par comparaison aux barres de coupe connues, permet de rédui- re notablement la puissance nécessaire à l'avancement de l'appareil, donc, d'assurer son rendement maximal et de réduire la masse de métal nécessaire à sa construction. L'invention ressortira de la description qui suit d'un exemple d'exécution de la barre de coupe selon l'invention, schématisée sur les dessins annexés dont: - la Figure 1 représente schématiquement une partie de la barre de coupe d'une machine agricole connue - la Figure 2 représente l'ensemble A de la Figure 1, agrandi; - la Figure 3 représente la coupe suivant III-III à la Figure 2. La barre de coupe selon l'invention comprend une barre 1 (Fig. 1) sur laquelle sont montés, mobiles l'un par rapport à un autre, des segments de coupe 2 et une contre-lame à segments 3 avec des segments de contre- coupe 3a. Les segments de coupe 2 sont fixes avec possi- bilité de pivoter par rapport à la contre-lame à segments 3 à l'aide d'axes 4 et sont reliés à cette contre-lame par l'intermédiaire d'axes 5, Aux endroits de disposition des axes 5 sur la contre-lame 3 existent des fentes lon- gitudinales -6 et sur les segments de coupe 2, des fentes transversales 7, Les axes 5 sont fixés à la barre 1 et entrent dans les fentes longitudinales 6 de la contre-lame 3 ainsi que dans les fentes transversales 7 des segments de coupe 2. Les extrémités 8 (Fig. 2) des segments de coupe 2 et les extrémités 9 des segments de contre-coupe 3a de la contre-lame 3 portent des éléments protecteurs réalisés sous la forme de disques 10 et 11, respectivement. Les disques 10 et 11 sont montés avec possibilité de tourner librement sur des axes 12 et 13, respectivement. Ceci est assuré par le fait qu'aux axes 12 (Fig. 3) sont fixées des douilles 14 et aux axes 13, des douilles 15. Les douilles 14 et 15 portent, montés avec un jeu 16, les disques 10 et 11, ce qui permet à ces derniers de tourner par rapport aux douilles 14 et 15, les axes 12 et 13 étant réalisés sous la forme de rivets passés par les orifices des ex- trémités 8 et 9 des segments. Le diamètre des disques 11 fixés aux segments 3a de la contre-lame 3 est supérieur au diamètre des disques fixés aux segments de coupe 2. Les zones de fixation des éléments protecteurs aux extrémités 8 et 9 des seg- ments sont choisies en partant de la condition d'interac- tion du segment de coupe 2 et du segment 3a de la contre- lame 3 sur toute la longueur de leurs arêtes de coupe 17 et 18. Par conséquent, durant la coupe, un point "a" en haut des arêtes de coupe 18 d'un segment 3a est en intér- action au point "c" avec un point "b" en haut de l'arête tranchante 17 d'un segment de coupe 2. La barre de coupe selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Le déplacement de va-et-vient de la contre-lame à segments 3 (Fig. 1) transmis depuis un mécanisme d'en- trainement (non représenté), par l'intermédiaire des axes 4 et 5 esttransformé en un balancement des segments de coupe à la rencontre de la contre-lame. Les fentes longi- tudinales 6 de la contre-lame 3 avec les fentes transver- sales 7 des segments de coupe 2 servent à établir la chai- ne cinématique assurant le mouvement de va-et-vient de la contre-lamne à segments 3 et le mouvement de balancement à la rencontre de la contre-lame des segments de coupe 2. Lors des déplacements relatifs dans des directions oppo- sées des segments de contre-coupe 3a et des segments de coupe 2, les arêtes de coupe 18 et 17 viennent coopérer sur toute leur longueur. A l'avancement de la barre de coupe, par exemple dans les arbustes, les disques 10 et 11 s'approchent des branches et entrent en interaction avec ces dernières. Les branches commencent à fléchir sous l'action d'un des dis- ques 10 ou 11 (Fig. 2) ou viennent coopérer simultanément avec la paire de disques 10 et 11. Au fur et à mesure de la flexion de la branche sous l'action du disque 10 ou 11, la résistance à la flexion de la branche augmente et le moment dû à cette force sur le bras compris entre le point de contact du disque 10 ou 11 avec la branche et le centre de leurs axes de rotation respectifs croit. Ce moment, en surmontant le moment de réaction dû à la force de frotte- ment provenant du glissement du disque 10 ou 11, respecti- vement conte la douille 14 ou 15, et à condition d'être inférieur au moment dû à la force de frottement de la branche contre le disque respectif, fait tourner les dis- ques par rapport aux douilles dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Lors du contact du disque 11 ou 10 avec une branche,.à gauche du vecteur de la vitesse absolue de dé- placement du centre du disque 11 ou 10 durant le déplace- ment du segment 3a ou 2 de gauche à droite, et à droite du vecteur de la vitesse de déplacement absolue du centre du disque 11 ou 10 durant le déplacement du segment 3a ou 2 de droite à gauche, les moments dus aux forces de ré- sistance à la flexion des branches, en surmontant les mo- ments dus aux forces de frottement du disque 10 contre la douille 14, ou du disque 11 contre la douille 15, tournent ces disques et évacuent les branches de la bar- re de coupe. Lors du contact du disque 10 et 11 avec la branche, à droite du vecteur de la vitesse absolue de dé- placement du centre du disque 10 ou 11 durant le déplace- ment du segment 3a ou 2 de gauche à droite, et à gauche du vecteur de la vitesse de déplacement absolue du centre du disque 10 ou 11 durant le déplacement du segment 3a ou 2 de droite à gauche, les moments dus à la résistance à la flexion des branches, en surmontant les moments dus aux forces de frottement des disques contre les douilles, tour- nent les disques 10 ou 11 et introduisent les branches dans la barre de coupe. Lors du contact de la branche avec le disque 10 ou 11 au point qui coïncide avec le vecteur de la vitesse absolue de déplacement des centres de leurs axes de rota- tion, la branche fléchit d'abord sous l'action du disque ou 11 jusqu'à ce que le vecteur variable de la vitesse absolue de déplacement assure un moment suffisant pour vaincre le moment dû aux forces de frottement, ou bien se coince entre les disques 10 et 11. Lors du coincement de la branche entre les disques 10 et 11 des segments 3a de la contre-lame et des segments de coupe 2, les disques 10 et 11 agissent sur la branche suivant le vecteur des vi- tesses absolues de leurs déplacements. Dès que la compo- sante commune des forces d'action des disques 10 et 11 sur la branche dépasse la résistance à la flexion de la bran- che et les moments des forces de frottement provenant du glissement du disque 10 sur la douille 14 et du disque 11 sur la douille 15, les disques tournent ce qui assure la poussée de la branche dans la zone de coupe des segments de coupe 2 et dessegtssidelacmrbe-lame.Le processus d'évacu- ation de la branche vers l'avant dû à l'interaction des disques se déroule de la mèrme façon. Comme le diamètre des disques 11 fixes aux seg- ments de contre-coupe 3a de la contre-lame 3 est supérieur au diamètre des disques 10 fixes aux segments de coupe 2 et que la fixation des axes 13 et 12 des disques 11 et 10 sur les segments 3a de la contre-lame et sur les segments de coupe 2 assure la coopération de leurs arêtes de coupe 18 et 17 sur toute la longueur, le coincement des branches en contact avec les disques 11 et 10 se trouve exclu dans les points qui coïncident avec les vecteurs de la vitesse absolue de déplacement des centres des axes 13 et 12, c'est-à-dire lorsque les vitesses absolues des centres des axes 13 et 12 des disques 11 et 10 passent respective- ment par les axes de rotation des douilles 15 et 14, grâce à quoi est exclu un coincement éventuel des'branches par les disques 11 et 10 sans qu'elles ne tournent ni ne se cassent. Ce qui est dit plus haut, est très important pour l'utilisation des disques 10 et 11 dans les appareils de coupe à segments avec des mouvements relatifs de va-et- vient, de translation et rotation des segments de coupe. Apres l'entrée de la branche dans la barre de coupe, la branche est coupée, alors que le point supérieur "a" des arêtes de coupe 18 de la contre-lame à segments est en interaction avec un des points supérieur "b" des arêtes de coupe 17 des segments 2 à l'endroit du point "c", ce qui assure une coupe de bonne qualité des bran- ches restant dans la zone d'interaction des extrémités 9 et 8 des segments 3a de la contre-lame et des segments de coupe 2. Les branches coupées se déplacent sur la contre- lame 3 (Fig. 1) sous l'action du segment de coupe 2 et tombent du côté arrière de la barre de coupe et, ensuite, sont rangées par les ouvriers entre les rangées des thé- iers. L'évacuation des branches par les disques 10 et 11 en dehors du dispositif ou leur introduction dans les ouvertures des paires de coupe des segments 2 et 3a avec une résistance minimale à la flexion des branches et la réduction de la résistance au déplacement des branches coupées permettent d'élever le rendement de la coupe des branches des arbustes par les appareils manuels. REVENDICATIONS 1. Barre de coupe de machine agricole qui compor- te une barre 11) avec, mobiles les uns par rapport aux au- tres, des segments de coupe (2) et une contre-lame (3) à segments de contre-coupe (3a) et des éléments protecteurs fixés aux extrémités (9) des segments de contre-coupe (3a) de la contre-lame (3), caractérisée en ce que des éléments protecteurs sont aussi fixés à des extrémités (8) des seg- ments de coupe (2), tous les éléments protecteurs étant réalisés sous la forme de disques (10 et 11) montés, avec la possibilité de tourner librement, des deux cités oppo- sés par rapport au plan de coupe, sur les segments (2 et 3a), le diamètre des disques (11) fixés aux segments C3a) de la contre-lame (3) étant supérieur au diamètre des dis- ques (10) fixés aux segments de coupe (2), 2. Barre de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones de fixation des éléments protecteurs sur les extrémités (8 et 9) des segments (2 et 3a) sont choisies de manière que les segments de coupe et de la contre-lame à segments coopèrent sur toute la longueur des arêtes de coupe (17 et 18) de ces segments,