Brevet FR2627943A1 — publié le 19890908

2627g43 "Lame de coupe pour faucheuse à rotors, évitant un gauchissement à la rencontre d'un obstacle" L'invention concerne une lame de coupe pour faucheuse à rotors, comportant des corps de rotors en forme de tambours ou de disques tournant autour d'un axe essentiellement vertical, et qui sont pourvus chacun d'un collet annulaire dirigé de biais vers l'extérieur et le bas, et sous lequel des lames de coupe constituées en matériau plat sont montées de façon à pouvoir pivoter par une extrémité, dans une perforation, à peu près parallèlement au collet annu- laire, et par leur autre extrémité, lorsque les corps de rotors tournent, font saillie radialement vers l'extérieur au-delà du bord du collet annulaire res- pectif, et présentent, tout au moins dans la zone en saillie, sur les deux bords s'étendant essentiellement en direction radiale, des arêtes coupantes formées par des chanfreins. Des lames de coupe de ce genre sont consti- tuées par des pièces découpées oblongues à partir de. matériau plat durcissable, en acier de, par exemple, 3 mm d'épaisseur. Une forme de réalisation et l'adjonc- tion d'une telle lame de coupe au collet annulaire d'une faucheuse à tambour ressortent du document DE-GM 19 70 258. Des exemples de réalisation sur des faucheu- ses à disques sont à tirer du document FR-PS 14 80 616, figure 6 et particulièrement figure 4. Cette dernière forme de réalisation comporte un con- tour rectangulaire, de telle sorte que ces lames de coupe peuvent être fabriquées à partir d'acier en feuillard par simple découpage. Dans l'exemple de réalisation reproduit dans le document FR-PS 14 80 616, les deux côtés longitudi- naux du rectangle ne sont munis de tranchants que dans la zone faisant saillie du collet; on utilise cepen- dant aussi des formes de réalisation dans lesquelles les tranchants passent sur toute la longueur, ce qui présente des avantages en ce sens, qu'alors les tran- chants peuvent être réalisés par laminage du matériau en feuillard. Les lames de coupe sont exposées, en servi- ce, à des efforts considérables. Les tambours ou dis- ques tournent à des vitesses de rotation très élevées d'environ 1000 à 2000 tours/min., avec des vitesses périphériques de l'ordre de grandeur de 80 m/s. Les lames de coupe fixées au pourtour du collet annulaire sont, certes, montées de façon à pouvoir pivoter, afin de pouvoir dévier en cas de rencontre d'un obstacle, cependant le choc qui se produit alors est important, et il arrive souvent que les lames de coupe subissent sous l'effet d'un tel choc un gauchissement, en parti- culier sur la zone délimitant extérieurement le collet annulaire. Lorsqu'un tel cas est survenu et que la lame de coupe ne se trouve plus, dans la zone du tranchant, dirigée parallèlement à la surface du collet annulai- re, mais présente un flambage ou une sorte d'angle d'incidence, l'opération de coupe est entravée, la consommation d'énergie qui est nécessaire pour faire déplacer le tambour ou le disque, avec les lames de coupe, à une vitesse de rotation élevée, au travers des matière soumises à la coupe, est accrue, et le bruit du travail de la faucheuse à rotors est -ampli- fié. L'invention a pour but de réaliser une lame de coupe selon le préambule cité plus haut, o si elle rencontre un obstacle, elle ne subisse pas de gauchis- sement déformant sa surface rotatoire. L'invention concerne à cet effet une lame de coupe, pour faucheuse à rotors, qui est caractérisée en ce que cette lame de coupe, plane en ellemême, comporte au moins une empreinte en relief qui s'étend de la zone faisant saillie du collet annulaire jusque dans la zone située sous celuici, et est constituée sous la forme d'un faible exhaussement et passe en pente douce dans la zone plane de la lame de coupe. Par l'expression "empreinte en relief", on doit comprendre toute déformation de la lame de coupe, plate en elle-même, qui s'obtient au moyen d'un outil de frappe ou d'une matrice de presse et qui se mani- feste, sur la face d'attaque de l'outil d'estampage, en un enfoncement imprimé dans la lame de coupe plate, et sur la face opposée en un exhaussement plat. Le ma- tériau ne doit pas subir de séparation, mais seulement être repoussé sur une certaine épaisseur. La surface sur le côté opposé à l'outil d'estampage peut présenter la forme d'un tronçon plat de cylindre ou de sphère, mais aussi rester, dans la zone intérieure, parallèle au plan de la lame de coupe; sur le bord de la zone plane est alors réali- sée une transition en pente douce à la face supérieure de la lame de coupe. L'empreinte en relief agit comme une moulure et renforce la lame de coupe, constituée en matériau plat, dans la zone critique située sous le bord du collet annulaire, contre lequel la lame de coupe s'appuie d'en-bas, qui forme, lors d'un choc sur une pierre ou autre obstacle, une résistance à la flexion, et à l'endroit duquel se produisait autrement les flambages. La lame de coupe, grâce au renforcement pé- nétrant sous le bord en question, ne subit plus, sans autre, de gauchissement en cas de rencontre d'un obstacle. La constitution plate de l'empreinte en re- lief est également la cause pour laquelle le bruit du travail de la lame de coupe ne s'accroît pas de façon perceptible par rapport à la forme de réalisation pla- te de cette lame. En ce qui concerne la puissance nécessaire à mettre en oeuvre, il s'est avéré, de manière surpre- nante, que la présente de. l'empreinte en relief plate a pour effet d'abaisser encore plutôt cette puissance nécessaire par rapport à une lame de coupe entière plate. Cet effet pourrait plus ou moins s'expliquer par le fait que l'empreinte en relief repousse légère- ment de la lame de coupe les extrémités des matières à couper, de sorte que la lame de coupe peut mieux passer au travers de celles-ci. Il est certes connu en soi, pour des lames de coupe destinées à des faucheuses à rotors, d'aban- donner la forme plate de la lame de coupe. Cela s'ef- fectue, dans les formes de réalisation connues, en se résignant cependant à.un important agrandissement de section transversale, comme par exemple, dans le cas d'une conformation coudée selon le document GB-PS 950 438. Une telle conformation coudée accroît cepen- dant de façon considérable la résistance et le bruit lors du passage à travers les matières à couper et augmente par conséquent la. puissance nécessaire. D La lame de coupe selon le document DE-GM 86 29 968 est constituée par une bande de métal plate, qui est montée sur un disque plat central et fait saillie radialement, sous la forme de couteau frap- peur, loin au-delà du pourtour du disque. Dans la zone extérieure, c'està-dire, donc très éloignée du disque plat central, est montée une pale de transport forgée, qui est formée par un doublement, haut placé, du maté- riau de la lame de coupe, et qui sert à transporter vers l'extérieur le produit coupé du fauchage et à vi- der ainsi le corps de la faucheuse. La lame de coupe selon le document FR- PS 24 70 528 n'est pas plane, mais coudée, comme en- semble, dans la zone extérieure, autour de sa ligne médiane longitudinale. Cette lame de coupe ne peut se fabriquer que par déformation à chaud, et présente une hauteur considérable, ce qui est défavorable en ce qui concerne la puissance nécessaire et le développement des bruits. Dans la forme de réalisation connue d'après le document DE-GM 17 01 294 d'une lame coupante pour- vue d'une empreinte en relief, il s'agit de la lame triangulaire d'une faucheuse à barre de coupe, avec laquelle on tend à empêcher que des impuretés ne res- tent fixées entre lame et doigts, et qui est soumise à des conditions toutes autres que la lame de coupe d'une faucheuse à rotors. Conformément à l'invention, la hauteur de l'empreinte en relief peut, s'agissant d'un ordre de grandeur, atteindre à peu près la moitié de l'épais- seur du matériau de la lame de coupe. Dans la forme de réalisation préférée, la face supérieure de l'empreinte en relief présente la forme d'un tronçon plat de cylindre ou de sphère. Elle peut s'étendre de la zone faisant sail- lie du collet annulaire jusque dans la zone de la perforation. En plus de l'empreinte en relief s'étendant dans la zone en saillie, il peut être prévu une empreinte séparée de celle-ci, dirigée du même côté et entourant la perforation; une telle empreinte complé- mentaire peut être ainsi disposée sur la face située en regard du collet annulaire. On peut de cette maniè- re obtenir une certaine distance, maintes fois désirée, correspondant à la hauteur de l'empreinte en relief, entre la face supérieure de la lame de coupe et la face inférieure du collet annulaire. La forme de réalisation la plus simple de l'empreinte en relief consiste en ce que celle-ci est constituée oblongue dans son contour et limitée par des parallèles en direction longitudinale, et présente des extrémités arrondies; cette forme de réalisation s'obtient au moyen d'un outil d'estampage essentielle- ment rectangulaire. Une variante de cette forme de réalisation consiste à prévoir une empreinte en relief oblongue- ovale allant en se rétrécissant en largeur en direc- tion de la face extérieure en service de la lame de coupe. Grâce à ce rétrécissement vers l'extérieur,.on tient compte de l'usure de la lame de coupe, usure sous l'effet de laquelle les arêtes de coupe extérieu- res reçoivent également un contour correspondant. L'empreinte en relief, grâce à cette conformation, n'est pas entamée par l'usure. Cette empreinte peut notamment s'étendre jusqu'à entourer la perforation prévue et s'étendre de là jusque dans la zone en saillie et qu'elle entoure la perforation. Déjà, afin de prévenir un retard de la lame de coupe lors du durcissement ou d'un autre traitement quelconque, il est recommandé, dans le cas d'une seule empreinte en relief, de prévoir sa disposition au milieu de la lame de coupe. En dehors de la disposition de deux emprein- tes en relief l'une derrière l'autre en direction lon- gitudinale de la lame de coupe, ces empreintes peuvent également se présenter à côté l'une de l'autre. C'est ainsi que l'on peut prévoir deux empreintes en relief oblongues, parallèles l'une à l'autre et à la direction longitudinale de la lame de coupe, ces empreintes étant alors disposées symétri- quement par rapport à la ligne médiane longitudinale de la lame de coupe. Selon la forme de réalisation préférée, l'empreinte en relief se trouve en marche surélevée par rapport au niveau de la face supérieure de la lame de coupe, et l'on peut aussi prévoir que l'empreinte en relief fait saillie au-dessous du niveau de la face inférieure en service de la lame de coupe. L'avantage consiste en ce que l'empreinte n'a pas besoin d'être aussi profonde, et que la défor- mation nécessaire pour permettre d'obtenir un renfor- cement déterminé de la lame de coupe peut se répartir sur deux empreintes. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés repré- sentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle d'en- haut d'une faucheuse à rotors; - la figure 2 est une vue arrière de la faucheuse à rotors selon la figure i; - la figure 3 est une vue d'une lame de coupe individuelle; - la figure 4 est une vue en coupe transver- sale suivant la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe transver- sale suivant la ligne V-V de la figure 3; - les figures 6 et 7 sont des vues, corres- pondant, à plus petite échelle, à celle de la figure 3, d'autres formes de réalisation. La faucheuse à rotors, désignée dans son en- semble par 10, est une faucheuse à tambours; de cette faucheuse on a représenté deux corps de rotors 1 sous la forme de tambours, qui sont montés rotatifs sous une barre d'entraînement 2. La faucheuse à rotors 10 peut ne comporter que ces deux corps de rotors 1, mais pourrait aussi en comporter quatre ou davantage. La barre d'entraînement 2 est montée à son extrémité de gauche sur un tourillon 3, qui est parallèle à la di- rection de la marche 5, en pouvant pivoter vers le haut et vers le bas sur un élément de support 4 monté lui-même sur la prise de force d'un tracteur. Les corps de rotors 1 tournent dans le sens de rotation indiqué par les flèches 6 avec une vitesse de rotation élevée et forment entre eux un passage 7, par lequel le produit de la coupe de la faucheuse est éjecté vers l'arrière, dans le sens inverse du sens de la marche 5, en andains. Les corps de rotors 1, animés de rotation, sont recouverts sur leur face supérieure par des calottes 9 reliées à la barre d'entraînement 2. L'ap- pui des corps de rotors 1 sur le sol s'effectue par l'intermédiaire de pièces coulissantes 11 en forme de cuvettes, qui sont fixes ou peuvent tourner librement indépendamment des corps de rotors 1. A l'extrémité inférieure des corps de rotors 1 sont fixés des collets annulaires 12, qui font saillie de biais vers l'extérieur et vers le bas, et sous lesquels sont fixées les lames de coupe 13; dans les exemples de réalisation représentés, l'on a prévu chaque fois quatre lames de coupe 13, décalées l'une de l'autre de 90' sur toute la périphérie. Les trajec- toires de ces lames de coupe 13 se chevauchent, de sorte qu'elles sont disposées sur des corps de rotors voisins en étant décalées de 45*, afin de ne pouvoir s'entrechoquer. Sur la figure 3 on a représenté une lame de coupe individuelle 13. Celle-ci est constituée par une partie plane, en fort feuillard d'acier de 3 mm d'é- paisseur, qui est conformé oblong et comporte, sur ses deux côtés longitudinaux situés à l'opposé l'un de l'autre, des chanfreins 14 dirigés vers l'extérieur et formant les arêtes coupantes 17. A l'une de ses extré- mités la lame de- coupe 13 comporte une perforation continue 16, par laquelle cette lame de coupe est fixée de façon à pouvoir pivoter sur un tourillon, non représenté, prévu sur la face inférieure du collet an- nulaire. Dans le tronçon du feuillard d'acier, plan en lui-même, constituant la lame de coupe 13, on a exécuté, dans la zone inférieure à la figure 3, une empreinte en relief 15, qui est constituée oblongue avec des côtés longitudinaux parallèles l'un à l'au- tre, est arrondie à ses extrémités 15', et est dispo- sée sur la ligne médiane longitudinale de la lame de coupe 13. Le bord extérieur du collet annulaire 12 se trouve situé à peu près.au niveau de la ligne 21, marquée en traits mixtes, qui divise la lame de coupe 13 en une zone 24 faisant saillie du collet annulaire 12 et une zone 22 qui se trouve, en service, sous ce collet annulaire 12. L'empreinte en relief 15 s'étend à partir de la zone 24, en passant sous le bord du collet annulaire 12, pour aller jusque dans la zone 22. Sur la figure 3 on a montré, en traits dis- continus, qu'il peut être prévu une empreinte en re- lief additionnelle 45, qui entoure en forme d'anneau la perforation 16, de telle sorte que l'on fait tra- verser la zone de la perforation 16 jusqu'à peu. près au même niveau et en direction du même côté que l'em- preinte en relief 15 (voir la figure 4). Par le bord de la perforation 16 la lame de coupe 13, dans le cas de cette réalisation complémentaire possible, vient s'appliquer contre la face inférieure du collet annulaire, de telle sorte que la partie plate de cette lame de coupe 13 se trouve maintenue à une certaine distance de la face inférieure du collet annulaire 12, et que l'empreinte en relief 15 ne fait pas saillie audessus de l'empreinte 45. La lame de coupe 13 peut, de cette manière, pivoter. librement autour du touril- lon qui passe à travers la perforation 16, sans venir buter par l'empreinte 15 contre le collet annulaire 12. On comprend bien que l'empreinte 45, sous cet aspect, peut aussi être quelque peu plus haute que l'empreinte 15. D'après les figures 4 et 5, on peut se ren- dre compte de la constitution des empreintes 15, 45 en section transversale. On les réalise en procédant, au moyen d'une matrice de presse ou d'un outil d'estampa- ge, selon les figures 4 et 5, à l'extrusion vers le haut du matériau. Il en résulte, dans l'exemple de réalisation dont il s'agit, une surface extérieure de l'empreinte en relief 15 qui est essentiellement cy- lindrique et qui se continue en étant arrondie pour passer à la surface extérieure plate 13' de la lame de coupe 13. La face supérieure de l'empreinte 45 se si- tue dans un plan parallèle à la face supérieure plate de la lame de coupe 13. Au lieu d'estamper par repoussage d'en-bas la lame de coupe, de manière que l'empreinte 1S appa- raisse sur la face sur laquelle est également exécuté le chanfrein 14 formant l'arête de coupe 17, il est possible également de réaliser l'empreinte en relief sur la face qui se présente comme étant la face infé- rieure en service de la lame de coupe, ainsi qu'il est indiqué en traits discontinus en 15" à la figure 5. D'après la figure 5, on peut se rendre compte que, dans l'exemple de réalisation représenté, la hauteur 18 de l'empreinte en relief 15 audessus de la face supérieure 13', plane par ailleurs, de la lame de coupe 13, correspond à peu près à la moitié de l'épaisseur 19 du matériau constituant la lame de coupe 13. Alors que l'empreinte en relief 15 des figu- res 3 à 5 est constituée selon une forme oblongue, -oc- cupe en largeur à peu près un tiers à un quart de la largeur de la lame de coupe 13, et se rapproche dans ses proportions, approximativement, de celles du con- tour de la lame de coupe 13, sur la figure 6 on a re- présenté une lame de coupe 23 pour laquelle l'emprein- te en relief 25 est plus large et présente un contour à peu près oblong-ovale, dont l'extrémité plus étroi- te est dirigée vers l'extérieur. L'extrémité la plus large se situe dans la zone de la perforation 16 et occupe, sur la largeur de cette empreinte en relief 25, à peu près deux tiers à trois quarts de la largeur de la lame de coupe 23. L'empreinte en relief 25 entoure la perforation 16 et s'étend ainsi de façon continue de la zone en saillie 24 jusqu'à la perforation 16. Dans la zone médiane l'empreinte en relief 25 est aplatie, c'est-à-dire parallèle à la face supérieure de la lame de coupe 23. La forme ovale de l'empreinte en relief 25 est adaptée à l'usure à laquelle on peut s'attendre de la lame de coupe 23; après quelque durée de service, la lame de coupe 23 prend à son extrémité extérieure une forme en pointe ovale. L'empreinte en relief 25, grâce à sa conformation ovale, n'est donc pas entamée lors de l'usure de la lame de coupe 23 et garde jusqu'au bout sa fonction intacte. A la figure 7, on a représenté une lame de coupe 23 qui comporte deux empreintes en relief 35 si- tuées à côté l'une de l'autre symétriquement par rap- port à la ligne médiane longitudinale 20 de la lame de coupe 33; ces empreintes en relief 35 sont plus étroites que l'empreinte 15. Afin d'obtenir le même effet de renforcement, la profondeur d'estampage, dans cette forme de réalisation, n'a pas besoin d'être aussi grande que dans le cas des empreintes en relief ou 25. Dans la forme de réalisation reproduite en traits pleins, les empreintes en relief 35 se termi- nent avant d'atteindre la perforation 16. Ainsi qu'il est indiqué par des traits discontinus en 37, les em- preintes en relief 35 peuvent cependant aussi s'éten- dre, en passant à côté de la perforation 16, jusqu'au bord supérieur de la lame de coupe 33. Egalement à l'autre extrémité, inférieure, les empreintes en re- lief 35 peuvent se continuer, comme indiqué par des traits discontinus en'36. Egalement les empreintes en relief 15, 25 et ne doivent pas obligatoirement rester entièrement à l'intérieur de la surface des lames de coupe 13, 23, mais peuvent s'étendre jusqu'à l'un. ou l'autre des bords de ces lames de coupe. R E V E N D I C A T I 0 N S 1') Lame de coupe pour faucheuse à-rotors, comportant des corps de rotors (1) en forme de tam- bours ou de disques tournant autour d'un axe essen- tiellement vertical, et qui sont pourvus chacun d'un collet annulaire (12) dirigé de biais vers l'extérieur et le bas, et sous lequel des lames (13) de coupe constituées en matériau plat sont montées de façon à pouvoir pivoter par une extrémité, dans une perfora- tion, à peu près parallèlement au collet annulaire, et par leur autre extrémité, lorsque les corps de rotors tournent, font saillie radialement vers l'extérieur au-delà du bord du collet annulaire respectif, et pré- sentent, tout au moins dans la zone en saillie, sur les deux bords s'étendant essentiellement en direction radiale, des arêtes coupantes formées par des chan- freins, lame de coupe caractérisée en ce que cette lame de coupe (13, 23, 33) plane en elle-même comporte au moins une empreinte en relief (15, 25, 35) qui s'é- tend de la zone en saillie (24) jusque dans la zone (22) située sous le collet annulaire (12), et est constituée sous la forme d'un faible exhaussement et passe en pente douce dans la zone plane.de la lame de coupe (13, 23, 33). 2') Lame de coupe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la hauteur (18) de l'empreinte en relief (15) correspond à peu près à la moitié de l'épaisseur (19) du matériau de la lame de coupe (13). 3') Lame de coupe selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la face supérieur de l'empreinte en relief (15, 25, 35) pré- sente la forme d'un tronçon plat de cylindre ou de sphère. 4') Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'em- z627943 preinte en relief (25, 35) s'étend de la zone en saillie (24) jusque dans la zone de la perforation (16). ') Lame de coupe selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'en plus de l'empreinte en relief (15, 25, 35), il est prévu une empreinte (45) séparée de celle-ci, dirigée du même côté et entourant la per- foration (16). 6') Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'em- preinte en relief (15, 35) est constituée oblongue dans son contour et limitée par des parallèles en direction longitudinale, et présente des extrémités arrondies. 7 ) Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu une empreinte en relief (25) oblongue - ovale, allant en se rétrécissant en largeur'en direction de la face extérieure en service de la lame de coupe (23). 8 ) Lame de coupe selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'em- preinte en relief (25) entoure la perforation (16). 9) Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'em- preinte en relief (15, 25) est disposée au milieu de la lame de coupe (13, 23). ') Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'il est prévu deux empreintes en relief (35) oblongues paral- lèles l'une à l'autre et à la direction longitudinale de la lame de coupe (33), et qui sont disposées symé- triquement par rapport à la ligne médiane longitudina- le (20) de la lame de coupe (33). 11') Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'empreinte en relief (15, 25, 35) s'élève au-dessus du niveau de la face supérieure en service de la lame de coupe (13, 23, 33). 12') Lame de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'empreinte (15") fait saillie au-dessous du niveau de la face inférieure en service de la lame. de coupe (13).