Brevet FR2623364A1 — publié le 19890526

Tête de coupe L'invention concerne une tête de coupe pour un taille-herbe motorisé comprenant un carter entraîné en rota- tion autour d'un axe dans lequel une bobine munie d'un fil de coupe enroulé est montée de façon à pouvoir être tournée pas à pas, ainsi qu'une bague intermédiaire montée dans le carter et en prise avec au moins un élément d'accouplement orientable sous l'effet de la force centrifuge qui bloque ou libère le mouvement de rotation de la bobine en fonction de la force centrifuge et de l'action en sens opposé d'un ressort qui com- mande la bague intermédiaire dans le sens circonférentiel. Le brevet américain US-PS 4 651 421 décrit une tête de coupe de ce genre pour laquelle la tension initiale de res- sort pour deux éléments d'accouplement est fournie par respec- tivement un ressort en V qui agit directement sur l'élément d'accouplement associé. Pour obtenir un rajustage automatique parfait du fil de coupe, il faut que, pour le déroulement d'une partie du fil de coupe, la bobine soit libérée à une vitesse de rotation bien définie de la tête de coupe. La vitesse de régime de la tête de coupe dépend de la puissance du moteur. Les différents taille-herbe sur lesquels la tête de coupe peut être montée ont des puissances différentes qui dépendent de la puissance standard du moteur, du réglage du carburateur et/ou du vieil- lissement et respectivement de l'usure des outils de coupe. Pour permettre une adaptation aux différentes données, il est donc nécessaire de remplacer les ressorts, ce qui demande un démontage de la tête de coupe. Un tel remplacement des res- sorts est compliqué et ne peut être effectué facilement par l'usager et cela d'autant moins que dans la plupart des cas il ne dispose pas de ressorts de rechange convenables. L'invention a pour objet de conformer la tête de coupe de telle façon qu'une adaptation précise de l'avance du fil de coupe à des vitesses de régime variables de la tête de coupe peut être effectuée a posteriori avec des moyens simples. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la force du ressort peut être réglée au moyen d'un élément de réglage qui est accessible pour le réglage lorsque la tête de coupe est entièrement montée. Selon une caractéristique particulière de l'inven- tion, l'effet de ressort est obtenu par un ressort précon- traint en torsion dont l'une des extrémités est immobilisée sur la bague intermédiaire tandis que l'autre extrémité est bloquée sur l'élément de réglage. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est prévu d'utiliser comme ressort, un ressort cylindrique disposé coaxialement à l'axe de rotation de la tête de coupe. Une particularité avantageuse consiste en ce que l'élément de réglage comporte une bague de réglage qui est montée coaxialement à la bague intermédiaire, sur un moyeu situé à l'intérieur du carter. Selon une autre caractéristique particulière, l'élé- ment de réglage est prévu sur le côté du carter qui est opposé à la bague intermédiaire et au fond du carter et fermé par un couvercle amovible. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'élément de réglage s'appuie axialement sur une bague d'appui fixée de manière amovible sur le moyeu au moyen d'un élément d'arrêt annulaire. Il est avantageux que l'élément de réglage et la bague d'appui s'emboîtent à engagement positif et que l'élé- ment de réglage puisse être dégagé de l'accouplement à enga- gement positif en vainquant la pression du ressort. Selon une autre caractéristique particulière, des dentures sont prévues sur l'élément de réglage et la bague d'appui pour la réalisation de l'accouplement à engagement positif. Une autre particularité avantageuse consiste en ce que la bague d'appui présente au moins une fente pour un or- gane de maniement de l'élément de réglage et une graduation de réglage sur l'une des faces extérieures. Il est avantageux que l'organe de maniement traverse la fente de la bague d'appui et forme une seule pièce avec l'élément de réglage. Selon une autre caractéristique particulière, la bague de réglage de l'élément de réglage comporte, sur sa sec- tion dirigée vers la bague intermédiaire, un évidement dans lequel s'engage un talon situé sur la périphérie du moyeu. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'organe de maniement est réalisé sous la forme d'une clé de serrage séparée laquelle comprend sur une manette au moins une languette pouvant être engagée dans une fente longitudinale de la bague d'appui en vue du déplacement axial et de la rotation de la bague de réglage. Selon une caractéristique particulière de l'inven- tion, il est prévu que la tête de coupe comporte deux éléments d'accouplement qui sont montés de manière à pouvoir tourner autour de tourillons solidaires du carter et présentent des appendices lesquels s'engagent respectivement dans l'un de deux évidements de la bague intermédiaire et comportent res- pectivement une butée pour des ergots de la bobine disposés en anneau et qui, dans leurs deux positions de fin de course, sont alternativement en butée avec l'un des ergots; et que les deux éléments d'accouplement sont commandés en commun, par l'intermédiaire de la bague intermédiaire, par le ressort précontraint en torsion. Il est avantageux que les deux éléments d'accouple- ment soient chargés exclusivement par le ressort précontraint en torsion, dans le sens opposé à la force centrifuge. La description qui va suivre, en regard des dessins ) annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente un taille-herbe avec une tête de coupe porté par un opérateur; la figure 2 représente, à plus grande échelle, une coupe axiale de la tête de coupe suivant la fig. 1; la figure 3 représente une coupe suivant la ligne III-III dans la fig. 2; la figure 4 représente une vue en coupe conforme à la fig. 3, avec une position différente des éléments d'accouple- ment; la figure 5 représente une vue de dessus schématique de la tête de coupe, avec couvercle enlevé. la figure 6 représente une coupe suivant la ligne VI-VI dans la fig. 2; la figure 7 représente schématiquement une partie de la bague de réglage et une partie du moyeu de la tête de coupe pendant le montage; la figure 8 représente les éléments de la fig. 7 après le montage complet; la figure 9 représente, en perspective, une vue par- tielle d'un mode de réalisation légèrement modifié de la tête de coupe, avec couvercle enlevé; la figure 10 représente la tête de coupe de la fig. 9 avec couvercle à mettre en place; la figure 11 représente la tête de coupe des fig. 9 et 10 prête à fonctionner. La fig. 1 montre un taille-herbe 2 avec une tête de coupe 1 porté par un opérateur 3. L'appareil est utilisé, par exemple, pour tailler de l'herbe ou des plantes herbacées. Le taille-herbe 2 est porté par l'opérateur 3 au moyen d'un har- nais 4 et guidé à la main par l'intermédiaire de poignées 5 en forme de guidon qui sont prévues approximativement au milieu d'un tube de guidage 6. A l'extrémité supérieure du tube de guidage 6 est disposé un moteur d'entraînement 7 lequel peut être réalisé sous la forme d'un moteur à combustion interne. L'extrémité inférieure du tube de guidage 6 est munie d'Un raccord coudé 8 sur lequel est monté la tête de coupe 1 réali- sée sous la forme d'une unité modulaire. La tête de coupe 1 est entraînée en rotation autour d'un axe 9 par le moteur 7 par l'intermédiaire d'un organe de transmission situé à l'in- térieur du tube de guidage 6. L'élément de coupe de la tête de coupe est un fil de coupe 10 qui est enroulé sur une bobine à l'intérieur de la tête de coupe et qui sort de cette dernière avec une ou deux extrémités lesquelles sont tendues sous l'ef- fet de la force centrifuge lorsque le moteur tourne. Pour faire écran par rapport au fil de coupe 10, le raccord 8 peut être équipé d'un capot de protection 11 muni d'un tranche-fil non représenté en détail pour le fil de coupe 10 dont les ex- trémités sont ainsi coupées à une longueur prédéterminée si elles sortent de la tête de coupe au-delà de la quantité souhaitée. Comme il ressort de la fig. 2, la tête de coupe 1 comprend un carter 12 qui se compose essentiellement d'un corps de base 13 et d'un couvercle 14. Le corps de base 13 est conformé en cuvette, avec une paroi cylindrique 18 et un fond lequel est réalisé en une seule pièce avec un moyeu central 16. Le couvercle 14 est placé parallèlement au fond 15 et vis- sé sur un filetage extérieur 17 de la paroi 18. Dans l'espace intérieur 19 du carter 12 est montée de manière tournante une bobine 20 disposée coaxialement par rap- port à l'axe de rotation 9 de la tête de coupe. Sur la bobine est enroulé le fil de coupe 10 qui peut être réalisé sous la forme d'une ficelle en matière plastique. Le fil de coupe 10 présente deux sections terminales libres 21 qui sont sorties vers l'extérieur au travers des ouvertures de passage 22 de deux douilles de guidage 23 im- plantées dans la paroi 18. Les deux douilles de guidage 23 se situent diamétralement en face l'une de l'autre, approximati- vement dans le plan radial médian du carter 12 et de la bobine 20 laquelle présente du côté frontal deux brides 24 et 25. A la périphérie du moyeu 16 est montée de manière tournante une bague intermédiaire 26 coaxiale par rapport à l'axe 9 laquelle est appliquée avec l'une de ses faces fron- tales contre une saillie du fond 15. 0 Sur le fond 15 sont conformés deux tourillons 27 et 28 qui dépassent dans l'espace intérieur 19 du corps de base 13 et sont disposés diamétralement en face l'un de l'autre. Chacun des tourillons 27 et 28 porte un élément d'accouplement pivotant 29 et respectivement 30 dont le déplacement axial est empêché par un circlip 31. Comme il ressort des fig. 2, 3 et 4, les éléments d'accouplement 29 et 30 sont réalisés sous la forme de cliquets et ils s'engagent respectivement avec un ap- pendice 29' et 30' dans l'un des deux évidements périphériques 26' de la bague intermédiaire 26. De ce fait, ils sont couplés de telle façon que lors d'un mouvement pivotant de l'un des éléments d'accouplement autour de son tourillon, l'autre élé- ment d'accouplement est pivoté de manière synchrone dans le même sens. Chacun des deux éléments d'accouplement 29 et 30 est muni d'une butée 32 à laquelle sont associées sur la bobine 20 des ergots 33 comme contrebutées. Les ergots 33 sont disposés à la face extérieure de la bride 24 de la bobine et placés en cercle à des intervalles réguliers les uns des autres. A l'intérieur du carter 12, un ressort cylindrique 34 est disposé coaxialement par rapport à l'axe de rotation 9. Le ressort cylindrique 34 entoure le moyeu 16 et s'engage avec une extrémité 35 dans un alésage de la bague intermédiaire 26. L'autre extrémité du ressort 36 est immobilisée dans un évide- ment d'un élément de réglage 37. L'élément de réglage est dis- posé à distance du fond 15 du carter et conformé en une seule pièce avec la bague de réglage 38 laquelle est montée de ma- nière tournante sur le moyeu 16. Il ressort des fig. 2, 7 et 8 que la bague de réglage 38 présente, dans sa section 39 diri- gée vers le fond 15 du carter, un évidement 40.dans lequel s'engage, lors du montage de la tête de coupe, un talon 41 conformé à la périphérie du moyeu 16. A l'extrémité du moyeu 16 opposée au fond 15 du car- ter est disposée une bague d'appui 42 montée de manière amo- vible au moyen d'un organe d'arrêt 43 réalisé sous la forme d'un jonc. L'élément de réglage 37 est appliqué, par la pres- sion du ressort cylindrique 34, contre la face inférieure de la bague d'appui 42. La bobine 20 présente à son extrémité su- périeure un évidement annulaire ouvert vers l'intérieur dans lequel la bague d'appui 42 est insérée avec un bord extérieur de telle façon qu'elle repose sur un épaulement de la bobine et que sa face frontale 46 affleure la face frontale supé- rieure de la bobine 20. Le jonc 43 bloque la bague d'appui 42 et donc aussi la bobine 20 en empêchant leur déplacement axial. Le ressort cylindrique 34 agit sur la bague intermé- diaire 26 en tant que ressort à torsion étant donné qu'il est 7- enserré entre celle-ci et l'élément de réglage 37. Comme il ressort des fig. 3 et 4, la bague intermédiaire 26 est chargée par le ressort cylindrique 34 (ici non représenté) dans le sens de la flèche 34A et elle est de ce fait appliquée avec respectivement une arête de ses évidements 26' contre les ap- pendices 29' et 30' des éléments d'accouplement 29 et respec- tivement 30 lorsque la tête de coupe tourne à la vitesse de régime normale (fig. 3). La vitesse de rotation augmente lorsque les extrémités efficaces 21 du fil de coupe 10 se rac- courcissent. Il en résulte une augmentation de la force cen- trifuge agissant sur les éléments d'accouplement 29 et 30. A une vitesse de rotation prédéterminée, la force centrifuge vainc l'effet de ressort agissant dans la direction 34A, et les éléments d'accouplement 29 et 30 pivotent sur leurs tou- rillons 27 et respectivement 28 dans le sens des flèches 29A et 30A. De ce fait, la butée 32 de l'élément d'accouplement 29 libère l'ergot 33 de la bobine 20 jusque-là en contact avec ladite butée. En même temps, la bague intermédiaire 26 est tournée dans la direction 26A au moyen de l'appendice 29' en vainquant la force du ressort agissant dans la direction 34A (fig. 4). Le pivotement de l'élément d'accouplement 29 est li- mité par la paroi 18 du carter de sorte que l'appendice 29' ne sort pas de l'évidement 26'. Etant donné que les deux éléments d'accouplement 29 et 30 sont couplés par l'intermédiaire de la bague intermédiaire 26, l'élément d'accouplement 30 effectue le même pivotement que l'élément d'accouplement 29. Dès que l'ergot 33 se dégage de la butée 32 de l'élément d'accouple- ment 29, la bobine 20 peut tourner dans la direction 20A étant donné que la force centrifuge agissant sur le fil de coupe ap- plique un couple au rouleau de fil et donc aussi à la bobine dans la direction 20A. Le mouvement de rotation entraîne un déroulement du fil. Il est arrêté par la butée 32 de l'élément d'accouplement 30 dès que l'ergot 33 situé le plus près de celui-ci vient en contact avec la butée (fig. 4). Etant donné que les extrémités du fil de coupe efficaces pour la coupe sont maintenant plus longues, la vitesse de rotation de la tête de coupe diminue, la force du ressort à torsion 34 agis- sant dans la direction 34A dépasse la force centrifuge, et la 8 2623364 bague intermédiaire 26 est ramenée dans sa position initiale (fig. 3). De ce fait, les éléments d'accouplement 29 et 30 reprennent, eux aussi, leur position initiale et la butée 32 de l'élément d'accouplement 30 libère l'ergot 33. La bobine 20 peut encore continuer un peu sa rotation dans la direction A jusqu'à ce qu'elle soit à nouveau arrêtée par l'entrée en contact de l'ergot 33 suivant avec la butée 32 de l'élément d'accouplement 29. Pour permettre l'adaptation de l'avance automatique du fil de coupe 10 à des conditions de service variables - par exemple à différentes puissances de moteur - la force de tor- sion du ressort 34 est réglable. Comme il ressort des fig. 2 et 5, la bague d'appui 42 présente deux fentes longitudinales 44 en forme de cercle di- visé qui sont diamétralement opposées. Ces fentes 44 sont tra- versées par des manettes 45 en forme de tourillons conformées en une seule pièce avec l'élément de réglage 37. Comme le montre la fig. 5, une graduation de réglage 47 est portée sur le bord de chacune des fentes 44. L'élément de réglage 37 peut être tourné autour de l'axe 9 au moyen des manettes 45. Le parcours de réglage est déterminé par la longueur des fentes 44 et la position de rotation de l'élément de réglage 37 peut être déterminée sur les graduations 47. La rotation de l'élé- ment de réglage 37 provoque une variation de la force de tor- sion du ressort 34 qui agit sur la bague intermédiaire 26, étant donné que l'une des extrémités 36 dudit ressort est im- mobilisée sur l'élément de réglage 37 tandis que son autre ex- trémité 35 est fixée sur la bague intermédiaire 26. Ce rajus- tage du ressort 34 peut être effectué d'une manière simple lorsque la tête de coupe 1 est entièrement montée. Il suffit pour cela de dévisser le couvercle 14 du carter 12. L'élément de réglage 37 est arrêté dans la position de rotation respectivement réglée. A cet effet, il est muni d'une denture intérieure 49 qui, sous l'effort de pression du ressort 34, s'engrène dans une denture extérieure 48 de la bague d'appui 42, comme cela est indiqué dans la fig. 6. Cet encliquetage est annulé par un déplacement axial de l'élément de réglage 37 contre la pression du ressort 34. 9 2623364 C'est pourquoi l'élément de réglage 37 ne peut être tourné qu'après avoir été déplacé dans le sens axial au moyen des ma- nettes 45. Au cours de la rotation consécutive autour de l'axe 9, sa couronne dentée 48 vient à nouveau en prise avec la cou- ronne dentée 49 de la bague d'appui 42 sous l'effet de la pression du ressort 34. Pour fixer la tête de coupe 1 sur le taille-herbe 2, un écrou de fixation 51 avec un filetage intérieur 52 est placé dans un évidement cylindrique 50 du moyeu 16 et devrait être aussi court que possible pour minimiser son poids et donc aussi le poids total de la tête de coupe 1. Lors du vissage de la tête de coupe, l'écrou de fixation 51 est immobilisé dans le sens axial par un talon 53 du couvercle 14 qui s'étend à peu près jusqu'à la face arrière 54 de l'écrou 51. - Les fig. 7 à 9 représentent, en perspective, la tête de coupe lors du rajustage du ressort 34 et lors du montage et du démontage. La tête de coupe représentée est légèrement mo- difiée en ce qui concerne le réglage de la force de torsion du ressort. Pour la rotation de l'élément de réglage 37, il est 0 prévu une clé de serrage 55 séparée munie d'une poignée 56 de forme rectangulaire plate. La clé de serrage comprend une tu- bulure cylindrique 57 qui doit être introduite dans l'évide- ment 50 du moyeu 16. De plus, la poignée 56 de la clé de ser- rage est munie de deux languettes 58 diamétralement opposées qui peuvent être engagées dans des évidements de l'élément de réglage 37 au travers des fentes 44 de la bague d'appui 42. Ces évidements sont prévus sur l'élément de réglage à la place des manettes 44 et 45 (fig. 2). Les fig. 8 et 9 démontrent qu'à la périphérie du couvercle 14 du carter sont conformées O0 deux languettes 59 diamétralement opposées qui s'engagent avec des talons d'arrêt 60 dans des fentes 61 conformées sur le corps de base 13. Pour la séparation des deux éléments de carter 13 et 14, l'une des extrémités 62 de la poignée 56 peut être introduite dans la fente 61, ce qui a pour effet de re- pousser la languette 59 de sorte que le talon d'arrêt 60 est désengagé et que le couvercle 14 peut être retiré du corps de base 13 (fig. 11). Lors du réglage à l'usine de la tête de coupe 1, le ressort 34 est engagé tout d'abord avec son extrémité 35 dans la bague intermédiaire 26, puis avec l'autre extrémité 36 dans l'élément de réglage 37. Comme il ressort des fig. 7 et 8, le ressort 34 est ensuite prétendu à une valeur minimale par un mouvement de rotation de l'élément de réglage 37 dans le sens de la flèche A, ce qui a pour effet d'amener le talon 41 dans la région de l'évidement 40 du moyeu 16. Ensuite, l'élément de réglage 37 est bloqué dans la position fonctionnelle prédéter- minée en le déplaçant axialement dans le sens de la flèche B provoquant ainsi l'engagement du talon 41 dans l'évidement 40. Le mouvement de rotation de l'élément de réglage 37 est alors limité par l'évidement 40. Lorsque la bague d'appui 42 est mise en place, les dentures 48 et 49 s'engrènent à engagement positif. Le rajustage du ressort 34 précontraint est limité par les fentes 44 de la bague d'appui 42. REVENDICATIONS 1. - Tête de coupe pour un taille-herbe motorisé com- prenant un carter entraîné en rotation autour d'un axe dans lequel une bobine munie d'un fil de coupe enroulé est montée de façon à pouvoir être tournée pas à pas, ainsi qu'une bague intermédiaire montée dans le carter et en prise avec au moins un élément d'accouplement orientable sous l'effet de la force centrifuge qui bloque ou libère le mouvement de rotation de la bobine en fonction de la force centrifuge et de l'action en sens opposé d'un ressort qui commande la bague intermédiaire dans le sens circonférentiel, c a r a c t é r i s é e e n c e que la force du ressort peut être réglée au moyen d'un élément de réglage (37) qui est accessible pour le réglage lorsque la tête de coupe (1) est entièrement montée. 2. - Tête de coupe selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'effet de ressort est obtenu par un ressort (34) précontraint en torsion dont l'une des extrémités (35) est immobilisée sur la bague intermédiaire (26) tandis que l'autre extrémité (36) est bloquée sur l'élément de réglage (37). 3. - Tête de coupe selon la revendication 2, caracté- risée en ce que le ressort (34) est un ressort cylindrique disposé coaxialement à l'axe de rotation (9) de la tête de coupe (1). 4. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que l'élément de réglage (37) comporte une bague de réglage (38) qui est montée coaxia- lement à la bague intermédiaire (26), sur un moyeu (16) situé à l'intérieur du carter (12). DO 5. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications i à 4, caractérisée en ce que l'élément de réglage (37) est prévu sur le côté du carter qui est opposé à la bague intermédiaire (26) et au fond (15) du carter (12) et fermé par un couvercle (14) amovible. 6. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément de réglage (37) s'appuie axialement sur une bague d'appui (42) fixée de 12 2623364 manière amovible sur le moyeu (16) au moyen d'un élément d'ar- rêt annulaire (43). 7. - Tête de coupe selon la revendication 6, caracté- risée en ce que l'élément de réglage (37) et la bague d'appui (42) s'emboîtent à engagement positif et que l'élément de ré- glage (37) peut être dégagé de l'accouplement à engagement po- sitif en vainquant la pression du ressort (34). 8. - Tête de coupe selon la revendication 7, caracté- risée en ce que des dentures (48 et 49) sont prévues sur l'élément de réglage (37) et la bague d'appui (42) pour la réalisation de l'accouplement à engagement positif. 9. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisée en ce que la bague d'appui (42) présente au moins une fente (44) pour un organe de maniement (45) de l'élément de réglage (37) et une graduation de réglage (47) sur l'une des faces extérieures (46). 10. - Tête de coupe selon la revendication 9, carac- térisée en ce que l'organe de maniement (45) traverse la fente (44) de la bague d'appui (42) et forme une seule pièce avec l'élément de réglage (37). 11. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 10, caractérisée en ce que la bague de réglage (38) de l'élément de réglage (37) comporte, sur sa section (39) dirigée vers la bague intermédiaire (26), un évidement (40) dans lequel s'engage un talon (41) situé sur la périphé- rie du moyeu (16). 12. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 9 à 11, caractérisée en ce que l'organe de maniement est réalisé sous la forme d'une clé de serrage (55) séparée laquelle comprend sur une manette (56) au moins une languette (58) pouvant être engagée dans une fente longitudinale (44) de la bague d'appui (42) en vue du déplacement axial et de la ro- tation de la bague de réglage (38). 13. - Tête de coupe selon l'une quelconque des reven- dications 2 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte deux éléments d'accouplement (29 et 30) qui sont montés de manière à pouvoir tourner autour de tourillons (27 et 28) solidaires du carter et présentent des appendices (29' et 30') lesquels s'engagent respectivement dans l'un de deux évidements (26') de la bague intermédiaire (26) et comportent respectivement une butée (32) pour des ergots (33) de la bobine (20) disposés en anneau et qui, dans leurs deux positions de fin de course, sont alternativement en butée avec l'un des ergots (33); et que les deux éléments d'accouplement (29 et 30) sont commandés en commun, par l'intermédiaire de la bague intermédiaire (26), par le ressort (34) précontraint en torsion. 14. - Tête de coupe selon la revendication 13, carac- térisé en ce que les deux éléments d'accouplement (29 et 30) sont chargés exclusivement par le ressort (34) précontraint en torsion, dans le sens opposé à la force centrifuge.