Brevet FR2631920A1 — publié le 19891201

La présente invention concerne un dispositif auto-porté pour l'actionnement d'outils plus particulièrement, bien que non exclusivement, pour l'actionnement d'outils de coupe pour une exploitation forestière. On sait que pour qu'une forêt soit bien tenue et permette une croissance optimale des arbres qui la compose, il est nécessaire de procéder de façon régulière à certains travaux de taille et de débroussaillage. On connait de nombreux dispositifs destinés à assurer l'exploitation forestière. En particulier, it existe un certain nombre de dispositifs destinés à être portés à dos d'homme afin de pouvoir être transportés sur Le lieu d'utilisation qu'elle que soit la configuration du terrain tant pour l'accès au chantier forestier que pour le travail sur le chantier lui-même. De tels dispositifs sont toutefois extrêmement fatiguants à manier puisque l'opérateur doit supporter le poids des moyens d'actionnement des outils pendant tout le temps du travail. On connait également des dispositifs auto-portés, généralement sous forme de tracteurs de plus ou moins grandes dimensions. Ces dispositifs sont satisfai- sants lorsque le terrain n'est pas trop accidenté et surtout lorsqu'iL existe des passages suffisamment dégagés pour permettre l'accès au chantier forestier. Cependant, de tels dispositifs sont totalement impratiquables sur des terrains très accidentés ou dans des zones très denses en végétations jeunes ou en broussailles. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'une très grande maniabilité permettant à la fois un transport aisé vers le lieu de travail et une manipulation facile sur le lieu de,travail lui-même. En vue de la réalisation de ce-but, on prévoit selon L'invention un dispositif auto-porté pour l'actionne- ment d'outils comportant- une roue cage en forme de coquille circulaire à l'intérieur de laquelle est monté un châssis mobile par rapport à La roue cage, ce châssis supportant au moins trois organes de positionnement prenant appui à L'intérieur de la roue cage; un moteur d'entraînement fixe au chassis et relié à l'un au moins des organes de positionnement pour entraîner celui-ci en rotation; des moyens d'actionnement d'outils reliés au moteur d'entraîne- ment; et des brancards fixes au châssis et s'étendant vers L'extérieur de La roue cage de part et d'autre de celle-ci. Ainsi, en raison du caractère mono-roue du dispositif et de sa structure très compacte puisque Les différents éléments le composant sont généralement protéges par la roue cage eLLe-même, le dispositif seLon L'invention peut être utilisé avec succès dans des configurations de terrain et de végétation extrêmement variées. Selon une version avantageuse de L'invention, Le dispositif comporte trois organes de positionnement disposés seLon un triangle ayant une pointe dirigée vers le bas et L'organe de positionnement correspondant à La pointe dirigee vers Le bas est relié au moteur d'entraÂne- ment. Ainsi, L'ensemble du dispositif repose sur la roue par L'intermédiaire de L'organe de positionnement servant à l'entraînement de la roue et on est donc assuré d'une très bonne transmission à la roue du couple d'entraînement généré par Le moteur d'entraînement. SeLon un mode de réaLisation préféré de l'in- vention, la roue cage comporte une crémaiLlère ayant des dents disposées seLon un pas régulier et fixée à L'intérieur de la roue dans un plan médian de ceLLe-ci, et L'organe de positionnement relié au moteur d'entraînement est une poulie à gorge comportant des rouleaux s'étendant transver- salement à La gorge et disposés à La périphérie de La pouLie à gorge selon un pas égaL à ceLui de La crémaiLLère, La poulie à gorge étant disposée à cheval sur la crémaiLlère. Ainsi, l'organe de positionnement servant à entraîner la roue reste constamment centré dans celle-ci et le cQuple transmis par Le moteur d'entraînement à L'organe de position- nement est intégralement transmis à la roue. De préférence, Les organes de positionnement qui ne sont pas reliés au moteur d'entraînement sont des poulies à gorge montées pour tourner librement sur un axe parallèle à L'axe de La roue cage, ces poulies étant dispo- sées à cheval sur La crémaillère. Ainsi, Les différents éléments disposés à l'intérieur de la roue et fixes au châssis,. sont maintenus solidaires de la roue sans réduire de façon sensible Le couple d'entraînement transmis à la roue. Selon d'autres aspects avantageux de l'inven- tion, le dispositif comporte une pompe hydraulique d'entraî- nement fixée au moteur d'entrainement pour tourner avec celle-ci, cette pompe hydraulique ayant une sortie reliée à un moteur hydraulique ayant un axe solidaire en rotation d'un organe de positionnement devant être entraîné en rota- tion; la pompe hydraulique d'entraînement est une pompe à débit variable; les moyens d'actionnement d'outils com- prennent une pompe hydraulique fixée au moteur d'entraÂne- ment pour tourner avec celui-ci. Ainsi, on -obtient une grande souplesse d'utilisation tant pour L'entraÂnement du dispositif lui-même que pour l'actionnement des outils. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif comporte un support de roues stabilisatricesfixé au châssis et s'étendant dans la même direction que les brancards, et des roues stabilisatrices montées sur le support de part et d'autre de La roue cage. De préférence, les roues statilisatrices sont des roues à pivotement libre autour d'un axe vertical. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaÂtront encore à la lecture de la descrip- tion qui suit d'un mode de réalisation particulier non Limitatif de l'invention en liaison avec les dessins ci- joints parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective partiellement éclatée et partiellement en coupe des éléments principaux du dispositif selon l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe selon un plan médian vertical de La roue cage. En référence aux dessins, le dispositif selon l'invention comporte une roue cage 1 en forme de coquille circulaire. Selon le mode de réalisation préféré illustré, la roue cage présente, selon une coupe transversale, un profil interne concave et un profil externe convexe. Du c8té externe, La roue cage I comporte une bande de roulement 2 sur Laquelle sont fixées des barrettes antidérapantes 3 disposées en quinconce. A l'intérieur de la roue cage, celle-ci comporte une crémaillère généralement désignée en 4 ayant des dents 5 tournées vers l'intérieur de la roue cage 1 et disposées selon un pas régulier. La crémaillère 4 est fixée à l'intérieur de la roue cage 1 dans un plan médian de celle-ci perpendiculaire à l'axe de la roue cage. Un châssis est monté mobile à l'intérieur de la roue cage. Ce châssis comporte deux éléments 6 généralement en forme de T disposés de part et d'autre du plan médian de la roue cage. Aux extrémités de la branche horizontale, qui est disposée dans la partie haute de la roue cage, le châssis supporte des organes de positionnement 7 en forme de poulies à gorge qui sont montées pour tourner librement sur des axes 8 portés par le châssis, les poulies à gorge 7 étant disposées à cheval sur la crémaillère 4. A sa partie inférieure, le châssis supporte un troisième organe de positionnement 9 en forme de poulie à gorge comportant des rouleaux 10 s'étendant transversalement à la gorge de la poulie 9 et disposés à la périphérie de celle-ci selon un pas égal à celui de la crémaillère 4. La poulie à gorge 9 est disposée à chevaL sur la crémaillère 4 avec l'un des rouleaux engagé entre deux dents 5 de la crémaillère 4. Les deux poulies à gorge 7 et La poulie à gorge 9 forment un triangle ayant une pointe dirigée vers le bras de sorte qu'en position normale de fonctionnement, le poids. du châssis et des éléments qui Lui sont associés maintient fermement La poulie 9 en appui sur la roue cage 1 à L'intérieur de celle-ci. Un moteur d'entraînement 11 est fixé au châssis de façon flottante au moyen d'un axe 12 engagé dans des pattes 13 fixées aux éléments de châssis 6, et de tampons élastiques 14 prenant appui sur des pattes 15 solidaires des éléments de châssis 6. La transmission des vibrations du moteur d'entraînement, qui est de préférence un moteur thermique, au châssis est ainsi minimisée. Des brancards 15 sont fixés au châssis à la partie supérieure de celui-ci et s'étendent vers l'exté- rieur de la roue cage de part et d'autre de celle-ci de façon symétrique par rapport à son plan médian. Une pompe hydraulique d'entraînement 16 est fixée au moteur d'entraînement 11 et lui est associée pour être entraînée par ceLuici. La pompe d'entraînement 16 comporte une sortie 17 reliée par des conduits non représen- tés à un moteur hydraulique 18. Le moteur hydraulique 18 est lui-même fixé à un organe réducteur 19 dont l'arbre- de sortie 20 est solidaire en rotation de La poulie à gorge 9, par exemple au moyen d'un montage à clavette non représen- té. La pompe hydraulique d'entraînement 16 est de préférence une pompe à débit variable par exemple une pompe à plateau oscillant dont l'inclinaison du plateau est réglée par une commande à câble reliée à une poignée tournante portée par l'un des brancards.- Une pompe hydraulique d'actionnement d'outils 21 est fixée dans le prolongement de la pompe hydraulique d'entraînement 16 et est associée à l'arbre moteur du moteur d'entraînement 11 pour être entraÂnée par celui-ci. Le dispositif comporte, bien entendu, les accessoires habituels nécessaires à son fonctionnement tels qu'un réservoir d'alimentation 22 et un organe de refroidissement 23 pour Le circuit hydraulique, et. un réservoir de fluide hydraulique 24 pour les pompes hydrau- liques 16 et 21, ces différents éléments étant, directement ou indirectement reliés au châssis mobile. La disposition des différents éléments par rapport au châssis est prévue pour que le centre de gravité du châssis mobile et des éléments qui lui sont associés soit situé endessous de l'axe de la roue cage 1, et de préférence à l'aplomb de celuici. En particulier, le moteur d'entraînement 11 et les pompes hydrauliques 16 et 21 qui constituent les éléments Les plus lourds du dispositif sont de préférence disposés eux-mêmes en-dessous de l'axe de la roue cage 1. Dans le mode de réalisation préféré illustré, le dispositif comporte en outre un support de roues stabili- satrices 25 formé par un cadre ayant généralement la forme d'un U dont les branches sont fixées aux éléments de châssis 6 et qui s'étend vers l'extérieur de la roue du même côté que les brancards 15. Des manchons verticaux 26 sont fixés au support 25 de part et d'autre de la roue cage 1 et des roues stabilisatrices 27 sont montées pour pivoter librement dans les manchons 26 autour d'axes verticaux 28. Le fonctionnement du dispositif selon L'inven- tion est le suivant: les pompes hydrauliques étant débrayées du moteur d'entraînement, ou étant au point mort lorsqu'il s'agit de pompes à débit variable, le moteur d'entraînement 11il est mis en route. Lorsque l'on souhaite simplement faire avancer le dispositif, de l'huile sous pression est envoyée par la pompe hydraulique 16 au moteur hydraulique 18 qui entraîne la poulie à gorge 9. En raison de la position du centre de gravité de l'ensemble en-dessous de l'axe de la roue cage 1, et en raison de la faible dimension de la poulie à gorge 9 par rapport au-diamètre interne de la roue cage, il suffit à l'opérateur d'exercer un faible effort sur les brancards 15 pour maintenir le châssis dans une position sensiblement constante et s'assurer ainsi que la totalité du couple de réaction entre la crémaillère 4 et les rouleaux 10 de la poulie à gorge 9 sert à faire tourner la roue cage 1 et donc à déplacer t'ensemble du dispositif sur le sol. Si les roues stabilisatrices rencontrent un obstacle, qu'il s'agisse d'un trou, d'une pierre ou de broussailles, l'utilisateur peut aisément soulever les brancards 15 pour franchir cet obstacle. Lorsque L'utilisateur souhaite incurver la trajec- toire du dispositif, il- Lui suffit de pousser Latéralement sur les brancards 15 et les roues 27 prennent automatiquement l'orientation correspondante. Si le dispositif selon l'invention est utilisé pour le débroussailLage, des outils de débroussaillage sont disposés à l'avant de la roue cage et sont reliés à la pompe hydraulique d'actionnement 21 qui est mise en service simultanément à la pompe hydraulique d'entraînement 16. Lorsque le dispositif selon L'invention est utilisé pour la taille des arbres ou pour d'autres applications statiques, la pompe hydraulique d'entraînement 16 est débrayée ou mise au point neutre lorsque le dispositif est sur le chantier et la pompe d'actionnement d'outils 21 est mise en service. Bien entendu l'invention est susceptible de variantes de réalisation qui apparaîtront à l'homme de métier. En particulier, bien que sur le mode de réalisation illustré le réservoir d'essence 22 du moteur d'entraînement 11il soit disposé à l'extérieur de la roue cage 1, on peut prévoir de disposer-celui-ci à L'intérieur de celle-ci. De même, on peut utiliser le dispositif selon l'invention sans roues stabilisatrices afin de réduire lVencombrement en largeur du dispositif à son minimum. Dans ce cas, le centre de gravité de l'ensemble sera ramené aussi bas que possible afin de minimiser l'effort que devra faire l'utilisateur pour maintenir la roue cage et les organes qui lui sont associés dans un plan sensiblement vertical. Pour certaines applications particulières, notamment pour dés travaux de pulvérisation, les moyens d'actionnement d'outils hydrauliques peuvent être remplacés par des moyens d'action- nement d'outils pneumatiques. On peut également prévoir des moyens pour bLo- quer les roues stabilisatrices selon une direction donnée ou les relier à une partie-articuLée des brancards pour les transformer en roues directrices. REVENDICATIONS 1. Dispositif auto porté pour l'actionnement d'outils caractérisé en ce qu'il comporte une roue cage (1) en forme de coquille circulaire à l'intérieur de laquelle est monté un châssis (6) mobile par rapport à la roue cage, ce chassis supportant au moins trois organes de positionnement (7, 9) prenant appui à l'intérieur de la roue cage; un moteur d'entraînement (11) fixé au chassis et relié l'un au moins (9) des organes de positionnement pour entraîner celui-ci en rotation; des moyens d'actionnement d'outils (21) reliés au moteur d'entraînement; et des brancards (15) fixés au châssis et s'étendant vers l'exté- rieur de la roue cage de part et d'autre de celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte trois organes de positionnement disposés selon un triangle ayant une pointe dirigée vers le bas, et en ce que l'organe de positionnement (9) corres- pondant à la pointe dirigée vers le bas est relié au moteur d'entraînement (11). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la roue cage (1) comporte une crémaillère (4) ayant des dents (5) dispo- sées selon un pas régulier et fixée à l'intérieur de La roue cage dans un plan médian de celle-ci, et en ce que L'organe de positionnement (9) relié au moteur d'entraînement est une poulie à gorge comportant des rouleaux (10) s'éten- dant transversalement à la gorge et disposés à La périphérie de la poulie à gorge selon un pas égal à celui de la cré- maillère, la poulie à gorge (9) étant disposée à cheval sur la crémaillère (4). 4. Dispositif seLon la revendication 3, carac- térisé en ce que Les organes de positionnement (7) qui ne sont pas reliés au moteur d'entraînement sont des poulies à gorge montées pour tourner Librement sur un axe (8) paral- Lèle à L'axe de la roue cage, ces poulies étant disposées à cheval sur la crémaillère (4). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe hydraulique d'entraînement (16) fixée au moteur d'entraînement (11) pour être entraînée par celui-ci, cette pompe hydraulique ayant une sortie reliée à un moteur hydraulique (18) entraî- nant un axe (20) solidaire en rotation d'un organe de posi- tionnement (9) devant être entraîné en rotation. 6. Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la pompe hydraulique d'entraînement (16) est une pompe à débit variable. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que les moyens d'actionnement d'outils comprennent une pompe hydraulique (21) associée au moteur d'en- traînement pour être entraînée par celui-ci. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un support (25) de roues stabilisatrices fixé au châssis (6) et s'étendant dans la même direction que les brancards (15), et des roues stabilisatrices (27) montées sur le support de part et d'autre de la roue cage (1). 9. Dispositif selon la revendication 8 carac- térisé en ce que chaque roue stabilisatrice (27) est montée pour pivoter librement autour d'un axe vertical (28). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le châssis mobile et les éléments qui lui sont associés ont un centre de gravité situé en- dessous de l'axe de la roue cage.