Brevet FR2620590A1 — publié le 19890324

Machine pour la taille des arbres en rideau. La présente invention concerne une machine pour la taille des arbres en rideau qui, selon un mode d'exécution préféré mais non exclusif, est réalisée sous la forme d'une plateforme automotrice. Cette machine est plus particulièrement destinée à permettre la taille "en rideau" des arbres bordant les voies affectées à la circulation automobile, piétonnière ou autre, telles que rues, avenues, allées, etc., notamment dans les agglomérations, et le long desquelles peuvent se trouver des obstacles tels que des véhicules en stationnement. Actuellement, ce travail est réalisé manuellement par des élagueurs qui utilisent - d'une part, une échelle double d'élagage fixée sur un chariot muni de roues ; l'élagueur stationnant sur une planche posée sur l'avant-dernier barreau des montants de ladite échelle, avec ses jambes placées de part et d'autre du sommet de cette dernière ; - d'autre part, un outil constitué par un croissant coupant monté à l'une des extrémités d'un manche d'une longueur de 6 à 8 m et réalisé en bois de châtaigner. L'élagueur procède à la coupe latérale à l'aide de cet outil, en frappant sur les branches avec des mouvements de fléau, puis il opère la coupe horizontale par des mouvements semblables effectués à plat sur le sommet de l'arbre. Le chariot est ensuite poussé le long de l'alignement d'arbres pour pouvoir procéder à une nouvelle action de taille. On conçoit qu'il s'agit d'un travail fatiguant, exigeant une robuste constitution, des qualités de résistance peu communes et une grande habileté. Ce travail ne peut donc être effectué que par des exécutants très spécialisés et expérimentés dont la formation exige beaucoup de temps. De plus, la qualité de la coupe peut varier en fonction de l'habileté de L'élagueur ou de son degré de fatigue. En outre, cette façon de procéder présente des risques certains d'accident, notamment en raison de l'instabilité de l'ensemble sustentateur, les branches à couper se trouvant à une hauteur dépassant souvent 10 m. Enfin, le montage et le démontage quotidiens de l'ensemble sustentateur que l'on ne peut laisser garé sur le lieu d'utilisation lors des périodes d'inactivité, occasionnent des pertes de temps coûteuses. L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés. Selon L'invention, cet objectif est atteint grâce à une machine, de préférence réalisée sous la forme d'une plateforme automotrice et comprenant : un élévateur dont la partie supérieure est équipée d'un châssis de guidage portant un chariot mobile pourvu d'un bras articulé sur la partie extrême pivotante duquel est fixé, avec une aptitude de pivotement, un balancier porte-outils muni d'au moins un organe de coupe. La machine selon l'invention permet de réaliser mécaniquement la taille des arbres en rideau, sans que les opérateurs aient à accomplir des efforts physiques pénibles. Elle peut être conduite par des opérateurs dont la formation exige peu de temps. La qualité de la coupe exécutée à L'aide de cette machine est parfaite, la taille pouvant s'opérer sans problème à sec Cen hiver) ou au vert sur feuillage (en été). La machine exécutée sous forme de plateforme automotrice de taille, est conçue pour se déplacer facilement d'un chantier à un autre ; elle est entièrement autonome, deux operateurs suffisant pour la conduite d'un chantier de taille. Cette plateforme automotrice de taille est assimilable à un échafaudage mobile, travaillant en poste fixe. Elle offre toutes les garanties de sécurité souhaitables. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de La -description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de côté d'une plateforme automotrice de taille selon l'invention, dont L'élévateur est représenté en position repliée suivant laquelle ladite plateforme automotrice s'inscrit dans un gabarit conforme au code de la route et permettant sa circulation sur l'ensemble du réseau routier. La figure 2 est une vue en plan simplifiée de cette plateforme automotrice de taille. La figure 3 est une autre vue de côté de la plateforme automotrice de taille dont l'elevateur est illustré dans une position déployée de travail. La figure 4 est une vue de face de la plateforme automotrice de taille représentée dans une position semblable, au cours de la taille du sommet d'un arbre ; les tracés en traits fins montrent quelques positions possibles de la tête de coupe, le tracé en traits mixtes illustrant le pivotement du balancier porte-outils. La figure 5 est une vue de face partielle illustrant le montage de butées équipant L'élévateur, afin d'éviter son complet "tassement", lorsqu'il se trouve en position basse. La figure 6 est une vue de coté de la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe transversale et à caractère schématique de La partie supérieure de la machine dont Le bras mobile est -orienté en position de travail. La figure 8 est une vue en plan simplifiée montrant les moyens assurant l'orientation du châssis de guidage par rapport au cadre supérieur de l'élévateur. La figure 9 est une vue en coupe transversale selon la ligne 9-9 de la figure 8. La figure 10 est une vue de détail, en coupe selon la ligne 10-10 de la figure 9 et montrant l'un des moyens concourant au montage stable du châssis de guidage sur le cadre supérieur de l'élévateur. La figure Il est une vue en plan avec coupe partielle, du chariot mobile de la machine.- La figure 12 est une vue de détail montrant le système d'entratnement du chariot. La figure 13 est une vue de face du bras extensible et articulé de la machine représenté en position de travail et dont L'élément coulissant est montré en position rentrée. La figure 14 est une vue en plan de la figure 13. La figure 15 est une vue de face fragmentaire, avec coupe partielle, du bras orientable et, plus précisément, des moyens permettant les mouvements de son extrémité articulée. La figure 16 est une vue de détail illustrant les moyens d'entratnement du balancier porte-outils. La figure 17 est une vue en plan de la figure 16. La figure 18 est une vue de face d'un exemple d'exécution de la tête de coupe de la machine. La figure 19 est une vue en plan de la figure 18. Les figures 20 et 21 sont des vues schématiques illustrant un exemple de taille d'arbres en rideau exécutée à l'aide d'une plateforme automotrice de taille selon L'invention. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple d'exécution intéressant, mais nullement limitatif, de la machine de taille d'arbres en rideau selon L'invention. Selon cet exemple, la machine de taille est réalisée sous forme d'une plateforme automotrice, mais L'invention n'exclut pas la possibilité de L'exécuter sous forme d'une plateforme de taille destinée à être tractée par un véhicule tracteur. Cette machine comprend un élévateur 1 avantageusement constitué par un élévateur à croisillons connu en soi. Cet élévateur comporte un cadre inférieur 2 constitué par un assemblage de robustes poutres métalliques et rigidement fixé sur le châssis 3 d'un camion automobile 4. Chaque angle de ce cadre est équipé d'un pied stabilisateur escamotable 5 permettant l'immobilisation de la plateforme automotrice au sol, dans la position de travail. La machine est équipée d'un système de correction automatique d'angle, connu en soi, assurant l'horizontabilité de la plateforme, indépendamment de la topographie du terrain. Lorsque le plan horizontal est détecté, un système de sécurité, également connu en soi, verrouille les électro-distributeurs des vérins constituant les quatre pieds stabilisateurs. Les éléments longitudinaux 6 du cadre 2 sont agencés pour servir de chemins de roulement à l'extrémité mobile inférieure des croisillons inférieurs de L'élévateur, laquelle est équipée d'un galet. Des butées 7 sont disposées entre les portions extrêmes voisines des barres 8 constituant les croisillons de l'élévateur, afin d'éviter l'effet de coincement que pourrait provoquer le "tassement" complet de celui-ci dans La position repliée. Ces butées 7 sont, par exemple, constituées par de petites colonnettes fixées, de façon Légèrement inclinée,sur le bord supérieur de L'une des extrémités des barres 8 et sur le sommet desquelles vient reposer le bord inférieur de L'extrémité de la barre disposée dans le même plan du croisillon superposé (figures 5 et 6). Le déploiement et le repliement de L'élévateur sont obtenus au moyen de vérins hydrauliques 9 ou autres, fonctionnant en sychronisme. L'élévateur 1 comporte encore un cadre supérieur 10 dont les éléments longitudinaux 11 sont conformés pour servir de chemins de roulement à L'extrémité mobile supérieure des croisillons supérieurs dudit élévateur, laquelle est équipée d'un galet. Sur le cadre 10 est monté, de manière orientable, un châssis de guidage 12. Ce châssis de guidage comprend deux rails parallèles 13 assemblés par des traverses 14, 14', 15. Le châssis de guidage 12 est monté avec une aptitude de pivotement, par exemple d'une amplitude de l'ordre de 10 degrés, sur le cadre supérieur 10 de l'élévateur 1. Ce montage orientable est par exemple obtenu au moyen d'un pivot central 16 équipant la traverse médiane 15 du châssis de guidage 12, ledit pivot étant logé dans un manchon 17 solidaire de la traverse médiane 18 du cadre supérieur 10 de L'élévateur. Une couronne 19 entourant la partie supérieure du pivot 16 est placée en appui sur une couronne identique 20 rigidement fixée sur la traverse 18 et autour de l'entrée du manchon 17. Chaque traverse extrême 21 du cadre supérieur 10 de l'élévateur porte un socle 22 de forme arquée sur lequel est placée en appui une semelle 23 solidaire de l'une des traverses intermédiaires 14' du châssis de guidage 12 et présentant une forme arquée identique à celle du socle 22 (figures 8 et 9). Un vérin 24 disposé transversalement et relié, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées et au moyen d'articulations et d'organes d'attache adéquats, d'une part, à la partie médiane de l'une des traverses intermédiaires 14' du châssis de guidage 12 et, d'autre part, à l'un des angles voisins du cadre supérieur 10 de l'élévateur, permet de modifier l'orientation dudit châssis de guidage, par rapport audit cadre. Afin de soulager le pivot 16 et de concourir à la stabilité du montage du châssis de guidage sur le cadre supérieur de L'élévateur, une pince 55 enserre les bords superposés du socle 22 et de la semelle 23, sans empêcher le glissement de cette dernière sur ledit socle, sous L'action du vérin 24. Cette pince est par exemple fixée, par l'intermédiaire de sa mâchoire supérieure 55' et au moyen de vis, sur la face supérieure de la semelle 23. A l'extrémité arrière du châssis de guidage 12, est installée la nacelle 25 de pilotage de l'installation de taille proprement dite. Sur le châssis de guidage 12, est monté un chariot mobile 26 équipé de galets 27 et de contre-galets 28 permettant son déplacement sur les rails 13, d'une extrémité à l'autre dudit châssis de guidage. Ce chariot porte un moteur hydraulique 29 sur L'arbre de sortie duquel est calée une roue dentée 30 dans le plan et de chaque côté de laquelle sont disposés des pignons 31, 32 ayant un diamètre plus réduit que celui de ladite roue et montés à rotation libre. Autour de La partie supérieure de la roue dentée 30 s'enroule une chafne fixe 33 disposée Longitudinalement et s'enroulant également sur la partie inférieure des pignons 31, 32. Cette chaine est assujettie, par L'intermédiaire de ses extrémités opposées, dont L'une au moins est avantageusement équipée d'un tendeur, aux extrémités avant et arrière du châssis de guidage. Elle repose dans le fond d'une gouttière longitudinale 34 portée par les traverses du châssis de guidage. On comprend que la rotation de la roue dentée 30 dans un sens ou dans l'autre se traduit par une translation longitudinale du chariot 26, dans une direction ou dans l'autre, c'est-à-dire vers l'avant ou vers l'arrière du châssis de guidage 12. Sur le chariot mobile 26, est monté avec une aptitude de pivotement dans le plan horizontal, suivant une amplitude de L'ordre de 90 degrés, un bras extensible et articulé 35. Ce bras comporte un bras principal extensible 36 avantageusement constitué de deux éléments tubulaires 37, 38 assemblés de manière télescopique, et un bras secondaire 39 fixé, au moyen d'un axe d'articulation 40, à L'extrémité exterme de l'élément rétractable 38 dudit bras principal (figures 13 et 14). Ce bras orientable 35 est monté sur le chariot 26 au moyen d'un axe vertical 41 et son positionnement est assuré par un vérin à double effet 42 fixé, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées et au moyen d'articulations, d'une part, à un levier 43 solidaire dudit bras et, d'autre part, à une attache 56 solidaire du chariot 26 (figure 11). Le vérin 42 permet, en position rétractée, de placer le bras 35 dans une position parallèle à l'axe du châssis de guidage 12 et correspondant à la position du transport, et, en position d'allongement, d'amener ledit bras dans une position perpendiculaire audit axe et correspondant à la position de travail de la machine. Un vérin 44, logé dans le bras principal 36, permet l'allongement ou la rétraction de celui-ci et, par conséquent, l'allongement ou la rétraction de l'ensemble du bras extensible et articulé 35. Les tubes 37 et 38 constituant le bras principal, ont avantageusement une section quadrangulaire et le vérin 44 est fixé, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées, d'une part, à l'extrémité postérieure de L'élément externe 37 et, d'autre part, à L'extrémité avant de l'élément interne coulissant 38 (figures 7 et 15). Le bras secondaire est monté avec une aptitude de mouvement entre une position verticale, perpendiculaire au bras principal 36 et permettant la coupe verticale, et une position horizontale, parallèle audit bras principal et autorisant la coupe horizontale. Le positionnement du bras secondaire est assuré au moyen d'un vérin à double effet 45 relié, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées et au moyen d'articulations, sur des leviers ou pattes d'attache 46, 47 rigidement solidaire de L'élément rétractable 38 du bras principal 36 et du bras secondaire 39, respectivement. Sur le bras secondaire pivotant 39, est installée une tête de coupe 57. Selon un mode d'exécution très avantageux, cette tête de coupe 57 comprend un porte-outils 48 monté avec une aptitude de pivotement d'une amplitude de l'ordre de 174 degrés. Les mouvements de pivotement alternatifs du balancier constitué par ce porte-outils sont obtenus, de manière intéressante, au moyen d'un vérin à crémaillère 49 connu en soi, logé dans le bras secondaire tubulaire 39. La crémaillère 50 de ce vérin animée d'un mouvement alternatif de translation longitudinale, engrène avec une roue dentée 51 calée sur un axe 52 rigidement solidaire du balancier porte-outils 48 (figures 16 et 17). L'extrémité libre de celui-ci est équipée d'au moins un organe de coupe et,de manière avantageuse,de deux organes de coupe rotatifs 53, 53' entrainés, chacun, par un moteur hydraulique indépendant 54, 54' (figures 17 et 18). Ces organes de coupe 53, 53' sont disposés dan-s des plans différents, parallèles et rapprochés P-P et P'-P' et ils se chevauchent, le bord de l'un recouvrant le bord de l'autre. Chaque organe de coupe comporte un co-uteau fixe 58 et une contre-lame circulaire rotative 59 plaquée contre ledit couteau, de manière à produire une coupe par cisaillement. Le couteau fixe et La contre-lame rotative de ces organes de coupe sont avantageusement constitués,chacun, par un disque porte-lame sur la périphérie duquel sont fixées, de manière amovible, une ou plusieurs lames ou c-ontre-lames. De tels organes de coupe ont par exemple été décrits dans le document EP-A-O 147 344. Les organes de coupe 53, 53' sont portés par un châssis rigide 60 agencé pour constituer la portion extrême des canalisations d'alimentation et de retour raccordée aux moteurs hydrauliques d'entraînement 54, 54' desdits organes de coupe. La plateforme automotrice de taille selon l'invention est encore dotée de différents équipements connus en soi et assurant le fonctionnement automatique de l'installation de coupe proprement dite et la sécurité de ce fonctionnement tels que, par exemple : groupe hydraulique (réservoir avec filtres, crépines, vannes de vidange ; pompes à engrenages ; limiteurs de pression ; électro-vannes, by-pass montés sur blocs forés), commandes de réglage (électro-distributeurs avec boitier de commande électrique et manipulateurs), dispositifs de sécurité type valves d'équilibrage et clapets anti-retour pilotés équipant les vérins travaillant en charge, systèmes de sécurité interdisant tout mouvement de L'élévateur, du chariot et du bras en l'absence de garantie d'une parfaite stabilité de l'ensemble ou de la présence de l'opérateur dans la nacelle de pilotage, dispositifs de détection de la position de différents éléments mobiles de la machine, etc. Afin de faciliter son alignement par rapport à la rangée d'arbres à tailler, La plateforme automotrice de taille selon l'invention peut aussi être équipée d'une celLule réceptrice permettant de la guider sur un plan de référence défini par un laser rotatif, suivant un procédé connu en soi. On expose ci après un exemple de fonctionnement de la plateforme automotrice de taille qui vient d'être décrite. A - Coupe horizontale (figure 20) La plateforme automotrice étant immobilisée au sol par l'intermédiaire des pieds stabilisateurs 5, l'opérateur, à bord de la nacelle de pilotage 25, commande, successivement - la montée de la plateforme élévatrice (cadre supérieur 10 de l'élévateur 1) légèrement au-dessus de la cime des arbres A ; - le pivotement du bras orientable 35, sur 90 degrés, afin de L'amener de la position transport à la position travail ; - le recul du chariot 26 en position de début de course, à proximité de la nacelle 25 ; - la mise en marche du balancier oscillant 48 et des organes de coupe 53, 53' ; - le réglage de la longueur du bras extensible 35, de façon que la tête de coupe 53-53' puisse couvrir toute la surface du massif à tailler ; - l'ajustement du niveau de coupe, en faisant légèrement descendre la plateforme élévatrice, jusqu'à la hauteur de coupe désirée ;; - l'avance automatique du chariot 26 qui se déplace sur les rails 13 du châssis de guidage 12. Le mouvement semi-circulaire alterné communiqué à la tête de coupe, est automatiquement combiné avec le mouvement d'avance du chariot 26 se déplaçant sur les rails 13 du châssis de guidage 12. Ces deux mouvements disposent chacun d'une vitesse indépendante et réglable ; la vitesse de pivotement du balancier porte-outils 48 étant par exemple réglable par l'intermédiaire d'un régulateur de débit, en fonction de la nature et de la densité des végétaux à couper. Le chariot 26 étant immobilisé, la tête de coupe portée par le balancier oscillant 48 effectue une rotation en direction de l'axe longitudinal de la machine, correspondant à la course active de ladite tête de coupe, puis elle effectue un mouvement de pivotement en sens inverse correspondant à sa course de retour à la fin de laquelle elle s'arrête. Le chariot avance sur une distanc-e programmée en fonction de la surface de coupe couverte par la tête de coupe, et cette dernière effectue un nouveau cycle de taille, et ainsi de suite, jusqu a ce que le chariot arrive à L'extrémité opposée du châssis de guidage. Après le retour de la tête de coupe suivant son dernier mouvement de pivotement actif et terminant La passe, le chariot est ramené à son point de départ, sous le contrôle de L'opérateur. Si la taille du sommet ne peut être réalisée en une seule passe, on effectue une nouvelle passe, après avoir réglé le bras extensible 35 à la longueur désirée pour couvrir La largeur de la bande restant à tailler. On observe que le montage orientable du châssis de guidage permet de remédier à tout défaut d'alignement de la plateforme automotrice, de façon que l'axe de déplacement du chariot soit toujours parallèle à L'alignement d'arbres. B - Coupe horizontale (figure 21) On procède de la même façon pour tailler le flanc du massif, après avoir placé le bras secondaire 39 dans la position verticale, au moyen du vérin 45, de façon que le balancier porte-outils 48 et les organes de coupe 53-53' de la tête de coupe 57 se trouvent également disposés dans des plans verticaux. On effectue la taille par des passages successifs couvrant des bandes de longueur correspondant sensiblement à la longueur du châssis de guidage et en progressant de bas en haut. Les organes de coupe montés au bout du balancier porte-outils oscillant décrivent une trajectoire semi-circulaire dans le plan de taille vertical et coupent la végétation lors de leur mouvement de pivotement du haut vers le bas. On observe que ce mouvement reproduit, au ralenti, le mouvement de fléau des outils traditionnels, mais en coupant un nombre beaucoup plus important de branches lors de chaque mouvement actif. Comme pour la coupe horizontale, le chariot 26 avance sur une distance programmée en fonction de la surface de coupe couverte par le pivotement de la tête de coupe, après chaque course aller et retour du bras porte-outils oscilLant 48. Chaque passage permet de tailler une large bande dont la largeur est fonction du diamètre des organes de coupe. Lorsqu'une bande a été taillé, la plateforme élévatrice est montée sur une hauteur correspondant sensiblement à la largeur de coupe obtenue au moyen de la tête de coupe oscillante, et il est procédé-à la taille d'une nouvelle bande au-dessus de la bande préalablement taillée, et ainsi de suite, jusqu'au sommet du massif. Lorsque la séquence de coupe horizontale et de coupe verticale est achevée, la plateforme automotrice est avancée vers la zone de taille suivante, pour permettre d'effectuer une nouvelle séquence de coupe. REVENDICATIONS 1. - Machine pour la taille des arbres en rideau, de préférence exécutée sous la forme d'une plateforme automotrice, caractérisée en ce qu'elle comprend un élévateur (1) dont la partie supérieure (10) est équipée d'un châssis de guidage (12) portant un chariot mobile (26) pourvu d'un bras articulé (35) sur la partie extrême pivotante (39) duquel est fixée une tête de coupe (57). 2. - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis du guidage (12) est monté avec une aptitude de pivotement, sur la partie supérieure (10) de l'élévateur (1). 3. - Machine suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractériSée en ce que le bras articulé (35) est monté sur le chariot mobile (26) avec une aptitude de pivotement. 4. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bras articulé (35) est extensibLe, ledit bras comportant, par exemple, un bras principal (36) constitué de deux éléments tubulaires (37, 38) assemblés de manière télescopique. 5. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la tête de coupe (57) comporte un balancier porte-outils (48) fixé, avec une aptitude de pivotement alternatif, sur la portion extrême pivotante (39) du bras articulé (36-39), et muni d'au moins un organe de coupe (53, 53'). 6. - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que les mouvements de pivotement alternatif du balancier porte-outils sont assurés par un vérin à crémaillere (49) logé dans la portion extrême pivotante (39) du bras articulé (35) et dont la crémaillère mobile (50) engrène avec une roue dentée (51) calée sur un axe (52) rigidement solidaire du balancier porte-outils (48). 7. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la tête de coupe (57) comporte deux organes de coupe circulaires (53, 53') disposés dans des plans différents, parallèles et rapprochés (P-P, P'-P'), les bords desdits organes de coupe etant placés en chevauchement. 8. - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les organes de coupe rotatifs (53, 53') sont du type comprenant un couteau fixe (58) et une contre-lame circulaire rotative (59) plaquée contre ledit couteau, de manière à produire une coupe par cisaillement, lesdits couteau et contre-lame étant, de préférence, constitués chacun, par un disque porte-lames sur la périphérie duquel sont fixées, de manière amovible, une ou plusieurs lames ou contre-lames. 9. - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le chariot mobile (26) porte un moteur (29) sur l'arbre de sortie duquel est calée une roue dentée (30) sur laquelle s'enroule une chaîne fixe (33) disposée longitudinalement et assujettie, par l'intermédiaire de ses extrémités opposées, aux extrémités avant et arrière du châssis de guidage. 10. - Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que la chaine fixe (33) repose dans le fond d'une gouttière longitudinale (34) portée par le châssis de guidage (12).