Brevet FR2635943A1 — publié le 19900309

PERFECTIOKEXEUTS AUX DISPOSITIFS DE SECOUAGE POUR CHIPES DE RECDLTE ET NOTAMMENT POUR MACHINES A VEIDÂJGER La présente invention est relative a des perfectionnements aux dispositifs de secouage pour machines a vendanger. De nombreux dispositifs ont été proposés pour détacher les grains de raisins, mais.finalement un seul type de dispositif s'est révélé vraiment efficace de sorte qu'actuellement la grande majorité des machines å vendanger en service sont equipés de secoueurs latéraux. Ces dispositifs sont constitués par une ou deux paires de rangées de tiges parallèles, plus ou moins souples. sensiblement horizontales disposées de chaque côte du rang de pieds de vigne et faisant entre elles un angle aigu. Chaque rangée est montée sur un axe vertical et elles sont animées d'un mouvement simultané dans le même sens, de sorte que le rang de vigne est secoué lAtéralement au fur et à mesure que la machine avance.Cet-effet de secouage a pour objet de détacher les baies de raisins des rafles qui les portent, les baies ainsi détachées étant recueillies par des convoyeurs. La fréquence de secouage est de l'ordre de 300 a 4 oscillations par minute. I1 s'avère en effet que les baies de certains cépages se détachent bien alors que d'autres sont très résistantes et il faut alors un secouage très energique pour les détacher. L'expérience montre également qu'au ment de l'inversion du mouvement des rangées de tiges il se produit un effet de fouet qui casse les sarments ou les blesse.Quand la végétation est très épaisse, elle amortit cet effet de fouet mais alors cette végétation a du mal å passer entre les extréités des secoueurs et cela ae traduit par une traction exercée sur les pieds de vigne par la machine a vendanger en fonction de son avancement t cette traction est aussi une cause de rupture des sarments. On a pensé remédier à cet inconvénient en rendant les tiges plus élastiques, mais le résultat est encore plus mauvais parce cela augmente l'effet de fouet.On a alors pensé b rendre les tiges plus élastiques dans le sens de l'écartenent tout en disposant des butées sur lesquelles elles viennent prendre appui pour limiter l'effet de coup de fouet lorsqu'elles se rapprochent. Cette disposition a un peu amélioré le travail des secoueurs mais insuffisamment. On a également proposé de monter les rangées de secoueurs sur leur arbre vertical' par l'intermédiaire d'un excentrique contretenu par un ressort de façon rendre variable l'importance de l'ouverture séparant les extrémités des tiges de deux rangées se faisant face ; mais, il s'est avéré å l'usage que ce dispositif était peu satisfaisant. On a proposé dans le brevet français 2.605.487 de réaliser les secoueurs en un matériau flexible et de les fixer à leur extrémité de façon à ce que ce soit la variation de courbure des secoueurs qui imprime un mouvement de secouage latéral à la végétation. On a aussi proposé dans le brevet français 2.605.488 de courber en arc de cercle lesdits secoueurs et de les animer d'un mouvement de va et vient. Cependant le résultat n'est pas très satisfaisant parce que de nombreux grains de raisins ne sont pas détachés. Le problème posé est donc très important puisque le dispositif par secoueurs horizontaux s'avère le seul efficace tout en étant ou bien insuffisamment efficace ou bien quand il est tellement mutilant et agressif que de nombreux viticulteurs se refusent a employer une machine å vendanger et que certains syndicats d'appellation contrôlée ont meme été Jusqu'à interdire l'remploi de la machine a vendanger, les vins ainsi récoltés étant Automatiquement déclassés. La présente invention a pour but de remédier a ces inconvénients. Selon un premier aspect de la présente invention on rapproche l'un de l'autre les deux axes verticaux portant les secoueurs, ce rapprochement pouvant aller jusqu'a confondre ces deux axes en un seul, les supports des tiges étant portés par des bras horizontaux montés sur ces -ou cet- axes. Selon un deuxième aspect de la présente invention on superpose au mouvement connu de va et vient un mouvement de vibration å faible amplitude et grande fréquence. Selon un troisième aspect de la présente invention on a décalé l'axe de la tige des secoueurs par rapport a l'axe de sa fixation, ladite fixation etant animee d'un mouvement alternatif de rotation sur elle-nene qui peut ou non hêtre additionné au mouvement vibratoire. Et selon une variante on a dédoublé chaque secoueur en deux tiges parallèles décalées l'une et l'autre par raport h leur fixation. A titre d'exemples non limitatifs et pour faciliter la comprehension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés Figure 1 : une vue de face d'un dispositif de secouage de type connu Figure 2 : une vue en plan du dispositf de la figure 1 Figure 3 : une vue de face d'un dispositif dans lequel les deux rangées de secoueurs sont portées par un même axe Figure 4 : une vue en plan du dispositif de la figure 3 Figure 5 : une vue de face d'une variante de réalisation Figure t : une vue en plan du dispositf de la figure 5 Figure 7 : une vue de face d'une variante de réalisation de la figure 5 Figure 8 : une vue schematique en plan illustrant le secouage latéral donne a un rang de vignes par le dispositif connu de secouage latéral Figure 9 : une vue schématique en plan illustrant le principe de fonctlonnement d'un dispositif secoueur selon l'invention Figure 10- : une vue partielle, en perspective illustrant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Figure 11 : une vue en élévation, a plus petite échelle, d'un détail de la figure 10. Figure 12 : une vue partielle en perspective d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 11. Figure 13 : une vue en perspective d'une variante de réalisation des dispositifs des figures 10 12 Figure 14 : une vue partielle, en perspective, illustrant un deuxième node de réalisation du dispositif selon l'invention. Figure 15 : une vue en élévation d'une variante du dispositif de la figure 14. Figure 16 : une vue selon F du dispositif de la figure 15. Figure 17 : une vue en plan illustrant une autre variante de réalisation d'un secoureur. En se reportant aux figures 1 et 2 on voit que les dispositifs connus comportent au moins deux rangées de secoueurs 1 et 3 disposés de chaque coté du rang R du pied de vigne. Les tiges 1 sont sensiblement horizontales, paralleles, et portées par un support 2 en forme de U, ce support 2 étant monté sur un axe 5 en étant décalé vers l'intérieur. De meme les tiges 3 sont montées sur un support 4 porté par un axe 6. Les essais ont montre que plus la distance entre les axes 5 et 6 est faible, moins les tiges provoquent de dégâts sur la végétation. Les figures 3 et 4 illustrent le cas où cette distance est réduite h zéro, les axes 5 et 6 étant confondus. Comme on peut le voir sur ces figures les supports 2 et 4 sont reliés a des paliers 2a et 4a par des bras 2b et 4b, les paliers 2a et 4a étant en plus sur un arbre commun 5/6 se trouvant dans le plan vertical médian. L'arbre 5/6 étant par tout moyen approprié mis en mouvement de rotation alternatif les secoueurs 1 et 3 sont animés simultanément d'un mouvement alternatif horizontal de va et vient ce qui secoue la végétation. On s'est aperçu qu'avec cette disposition les dommages étaient beaucoup noies importants. En comparant les figures 2 et 4 on voit que dans le cas de la figure 2 les extrémités 3a des tiges 3, quand elles pénètrent dans la végétation avancent d'une longueur "y", alors que dans le cas de la figure 4 pour le meme mouvement elle recule d'une longueur "y"'. Dans le cas de la figure 2 ce mouvement d'avance "y" s'aJoute au mouvement d'avance du tracteur, alors que dans le cas de la figure 4 le mouvement "y'" se retranche du mouvement d'avance du tracteur. On pense que cela explique la diminution des dégats infliges a la végétation. Les figures 5 et 6 représentent une variante de réalisation selon laquelle les axes 5 et 6 ont été rapprochés l'un de l'autre, mais pas au point d'être confondus en un seul, les axes 5 et 6 étant l'intérieur des supports 2 et 4. La figure 7 est une variante de la figure 5 les deux paliers de guidage des arbres 5 et 6 etant tous les deux au-dessus de la végétation. La figure 8 illustre le mouvement d'ondulation qui est donné par les secoueurs 1 et 3 a la rangee de végétation R, des figures précitées. Les extrémités des secoueurs sont presque jointives de sorte que vus en plan les secoueurs forment une sorte de V, la végétation entrant par l'ouverture du V et sortant par la pointe. L'écart entre les extrémités des secoueurs, appelé aussi ouverture O est de l'ordre de quelques centimètres. Le mouvement latéral des secoueurs, combiné au mouvement d'avance du tracteur (non représenté) a pour effet que le rang de vigne est animé du mouvement sinusoïdal représente schématiquement a la figure 8.L'amplitude du mouvement latéral des secoueurs est de 200 à 4 millimetres, tandis que la fréquence du secouage est de 380 a 450 coups par minute et la vitesse d'avancement de la machine de l'ordre de 2 a 4 kmh. Il est bien évident que la fréquence de secouage est théoriquement liée a la vitesse d'avancenent de la machine, mais il s'avère dans la pratique qu'un secouage pour être efficace doit être de l'ordre de 36t380 coups par minute, la vitesse de la machine étant alors réglée en fonction de cette fréquence. Un deuxiéme aspect de l'invention consiste à superposer au mouvement relativement lent et de grande amplitude des secoueurs 1-3 un mouvement vibratoire de faible amplitude mais de beaucoup plus grande fréquence. Cette superposition est illustrée schématiquement d la figure 9. On peut alors diminuer de façon significative, pratiquement de moitié, la fréquence de secouage. En se reportant aux figures 10 et 11 on voit que comme précédemment, les secoueurs 1 et 3 sont portés par deux supports verticaux 2 et 4 eux-memes montés sur le côté de deux paliers 2a, 4a, lesdits paliers montés sur les deux arbres verticaux 5 et 6. Les supports 2 et 4 sont reliés par des manivelles 7 et 8 et des bielles 9 et 10 à un maneton 11 porté par un disque 12, luiméme porté par un arbre 13. L'arbre 13 est un moteur et entraîné par tout moyen approprie. Ce montage donne le premier mouvement de secouage latéral à grande amplitude de fréquence moyenne illustré figure 8. Selon l'invention chacun des axes 5 et 6 est monté de façon excentrique sur un axe 14 et 15, lesdits axes 14 et 15 étant entraînés par un arbre moteur 16 au moyen de courroies 17-18 s'enroulant sur des poulies 19-20 d'une part et 21 et 22 d'autre part. La seule rotation des arbres 14 et 15, si les bielles 9 et 10 étaient immobiles, imprimerait aux supports 2 et 4 un mouvement oscillant. L'amplitude de ce mouvement dépend de l'importance de l'excentricité des arbres 14 et 15 par rapport aux axes des arbres 5 et 6. La fréquence de ces oscillations dépend de la vitesse de rotation des arbres 14 et 15. En conséquence les diamètres des poulies 19-2O ainsi que des poulies 21 et 22 sont déterminés de façon que les arbres 14 et 15 tournent au moins b 1000 t/m. Ce mouvement d'oscillations rapide est superposé au mouvement alternatif imprimé aux supports 2 et 4 par le disque 12 et les bielles 9 et 10 : on obtient alors la superposition de mouvements illustrée a la figure 9. Ce mouvement vibratoire additionnel permet de diminuer la cadence de secouage de pratiquement moitié; ce qui reduit considérablement l'effet de coup de fouet et se traduit par une diminution significative des blessures infligées aux pieds de vigne. La figure 12 représente une variante de réalisation du dispositif représenté aux figures 10 et 11. Selon cette variante les arbres moteurs 16 et 13 sont confondus en un seul arbre moteur 23 et les poulies 19-20 sont confondues avec le disque 12 pour faire un seul disque 24 muni de deux gorges 25 et 26 recevant les courroies 17 et 18. Le fonctionnement est le néme et il y a superposition du mouvement de va et vient imprimé par les bielles 9-10 et les manivelles 78, au mouvement vibratoire provoqué par la rotation des arbres 14 et 15. Du fait que l'entrainenent des arbres 14 et 15 se fait par l'intermédiaire des courroies 17 ou 18, on peut mofidier a volonté le synchronisme des mouvements vibratoires des secoueurs 1 et 3 en modifiant les positions des courroies. De préférence pour éviter des décalages indésirés, on peut employer des courroies crantées ou encore des chaînes et des pignons. La figure 13 illustre une variante de réalisation des figures 10 a 12. Selon cette variante le disque 12 qui entraîne les bielles 9 et 10 au moyen du maneton 11 est entraîné en rotation par un moteur hydraulique 32 alimenté par une canalisation 33. Sur la canalisation d'alimentation 33 on dispose un pulsateur 34 constitué par un cylindre 35 dont le piston 36 est contretenu par un ressort 37 et comporte un poussoir 38 actionné par une came 39 tournant a grande vitesse autour d'un axe 40.Le pulsateur 34 imprime, a l'huile sous pression arrivant au moteur 32, des variations de débit å grande fréquence et il en résulte qu'au mouvement général de rotation du disque 12 sont surajoutes des a-coups, ce qui a pour effet qu'au mouvement latéral de va et vient des secoueurs 1 et 3 est surajouté un mouvement vibratoire, analogue sinon identique à celui obtenu avec les dispositions décrites aux figures 10 å 12. Dans ce cas et contrairement au cas précédent (figures 1 à 12), les mouvements vibratoires des secoueurs 1 et 3 sont obligatoirement synchrones. On peut obtenir le mouvement de va et vient des manivelles 7 et 8 en les attelant à un ou deux vérins alternatifs. On désigne ainsi un vérin hydraulique ayant un orifice d'arrivée du liquide sous pression et un orifice de sortie, le piston étant constitué par un corps cylindrique à l'intérieur duquel sont ménagées des canalisations et un tiroir inverseur de sorte que, quand le vérin est alimenté, le piston se déplace Jusqu'à une extrémité du cylindre ou le mouvement s'inverse et se poursuit jusqu'a l'autre extrémité où il s'inverse a nouveau.En disposant sur la conduite d'alimentation en haute pression d'un tel vérin alternatif commandant les secoueurs 1 et 3, un pulsateur analogue au pulsateur 34, on obtient la meme superposition d'un mouvement vibratoire à haute fréquence et faible amplitude au mouvement de va et vient des secoueurs 1 et 3. S'il n'y a qu'un seul vérin alternatif pour entraîner les secoueurs 1 et 3, les mouvements vibratoires de ces secoueurs sont obligatoiremnt synchrones ; par contre si chaque rangée de secoueurs est commandée par un vérin alternatif qui lui est propre, chacun etant associé a un pulseur de pression, on peut mofidier volonté le synchronisme desdits mouvements vibratoires. D'autre part, il faut signaler que l'on peut ajuster à volonté la vitesse de rotation de l'axe 4 et la forme de la came 39 de sorte que l'on peut regler a volonté en fréquence, en amplitude et en progressivité le mouvement vibratoire surajouté par la pulsation de débit. Il faut egalement noter qu'un grand nombre de machines à vendanger actuellement en service sont munies de secoueurs latéraux tels que 1 et 3, mis en mouvement alternatif de va et vient au moyen d'un moteur hydraulique. On peut donc sur toutes ces machines, réaliser la presente invention en disposant sur la conduite d'alimentation du On peut également obtenir le méme résultat ou un résultat analogue en remplaçant la pompe hydraulique P par une pompe a débit pulsé. Selon la présente invention on peut encore superposer aux deux mouvements précédents un troisième mouvement qui est un mouvement d'oscillation autour d'un axe parallèle a celui des secoueurs. Bien évidemment faire tourner sur elles-mémes les tiges cylindriques 1 et 3 n'aurait aucune signification. C'est pourquoi les branches 1 ou 3 sont coudes comme représenté å la figure 14. Comme on le voit sur cette figure, chaque secoueur 3 qui est dans l'axe, puis le secoueur 3 est coudé d'une façon analogue a une manivelle pour avoir une partie 3b La partie de fixation 3a est montée a pivotement dans un palier 27 porté par le support 2 ou 4. Elle est coudée a sa partie arrière (opposé a la partie 3b) et porte un galet 28 qui repose contre un arbre 29 monté de façon excentrée sur deux arbres inférieur 30 et supérieur 31 reliés au support 4. Le support 4 est solidaire d'une manivellle 8 qui est analogue à celle des figures précédentes et entrai née de la méme façon par la bielle 10. Les galets 28 sont maintenus en contact avec l'arbre 29 au moyen de lames de ressort 28a. De préférence les arbres 30 et 31 sont excentrées par rapport à l'arbre 15 des figures précédentes et dans ce cas on a superposition des trois mouvements : mouvement de va et vient des secoueurs 3b, mouvement vibratoire dans le meme sens a plus faible amplitude mais plus grande fréquence et mouvement d'oscillation sur eux-memes des secoueurs 3b décalés. Bien évidemment si les arbres 30 et 31 ne sont pas excentrés on a une superposition des deux mouvements : mouvement de va et vient et mouvement d'oscillation des secoueurs 3b. Sur les figures 15 et 16 on voit que la partie de fixation 3a des secoueurs 3 peut porter deux tiges parallèles 3b et 3c : les secoueurs sont alors assimilables a des fourches à longues branches. Dans l'exemple représenté, les fourches sont å deux branches 3b et 3c, mais il est évident qu'il peut y en avoir plus. Ces dispositions permettent d'obtenir un détachement plus facile des baies et donc de diminuer la violence du secouage des pieds de vigne et donc de moins les détériorer. En se reportant a la figure 17, on voit que chaque secoueur 1 ou 3 peut etre constitué en trois parties : une partie 1a" se dirigeant obliquement vers la végétation ; une partie "b" parallèle à la direction d'avancement ; et une partie "c" s'écartant en courbe de la végétation. Cette forme est connue en soi, cependant il s'avère que, combinee aux dispositifs provoquant la superposition d'un mouvement vibratoire aux mouvements connus de va et vient latéral, elle améliore l'efficacité de la superposition des deux ou trois mouvements. Il est bien évident que l'invention n'est pas limite aux exemples décrits et revendiqués. En effet on peut réaliser la superposition du mouvement vibratoire à haute fréquence et faible amplitude sur tous les dispositifs de secouage latéral connu, comme par exemple ceux décrits aux brevets 2.605.487 ou 2.605.488 précédemment cités ou encore au brevet 2.522.246. Les exemples décrit en relation avec les figures concernent tous des machines a vendanger, mais l'invention n'est pas limitée à cette application particulière : elle peut être appliquée à toute machine effectuant une récolte par secouage latéral. REVENDICATIONS 1. Procédé de secouage latéral de rangs de pieds de vigne, caractérisé par le fait qu'il consiste à superposer aux dispositifs connus de secouage latéral obtenu par mouvement alternatif de va et vient d'un ensemble d'orgAnes de secouage en vis-a-vis sensiblement horizontaux, ce mouvement étant de fréquence moyenne et de grande amplitude, un deuxieme mouvement de vibration de faible amplitude et de fréquence élevée. 2. Procédé de secouage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on superpose au mouvement latéral de grande amplitude et fréquence moyenne un mouvement de rotation sur leur axe des secoueurs, ceuxci comprenant deux branches parallèles. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, selon lequel on superpose trois mouvements : un mouvement de secouage latéral des secoueurs de grande amplitude et de fréquence moyenne ; un mouvement de vibration i faible amplitude et de fréquence beaucoup plus élevée ; un mouvement de rotation sur leur axe des secoueurs, ceux-ci comprenant au moins une tige décalée. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 a 3, selon lequel on règle & volonté le synchronisme des mouvements vibratoires des rangées de secoueurs (1, 3). 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4 , caractérisé par le fait que les secoueurs eux-mêmes portés par deux arbres verticaux (5, 6 > lesdits supports et lesdits arbres verticaux étant montés de façon excentrique sur des arbres (14, 15) entraînés en rotation de façon continue. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les arbres verticaux (5, 6 > sont entrainés par un ensemble de bielle manivelle (7, 8, 11, 12, 13 > entraîné par un arbre moteur (13) les arbres (14, 15) étant entrains par un autre arbre moteur (16?. 7. Dispositif selon la revendication r, dens lequel les arbres verticaux et les arbres . 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel au moyen des courroies d'entrainement (17, 18? on modifie a volonté le synchronisme de rotation des arbres (14, 15). 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 * 4, caractérisé par le fait que les secoueurs (1, 3) sont portés par des support s (2, 4 > eux-memes portés par deux arbres verticaux attelées par un maneton (11) porté par un disque (12) entraîné par un moteur hydraulique (32) ; ledit moteur hydraulique (32) étant alimenté en liquide sous pression par une canalisation sur laquelle est disposé un pulsateur de débit (34) ce qui surajoute un mouvement vibratoire au mouvement alternatif de va et vient. 1. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les secoueurs 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 1, dans lequel le pulsateur est constitué par un piston (36), contretenu par un ressort (37) se déplaçant en un mouvement de va et vient sous l'effet d'une came (39) montee sur un axe 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 b 11, dans lequel on peut faire varier la fréquence, l'amplitude et la progressivité des pulsations de débit en faisant varier la vitesse de rotation de son axe (4) et le profil de la came (39?. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 1 & 12, dans lequel chaque rangée de secoueurs (1, 3) est animée par un vérin alternatif muni d'un pulsateur de débit de sorte qu'en agissant sur le réglage de l'un ou l'autre des pulsateurs de débit, on peut modifier & volonté le synchronisme des mouvements vibratoires des secoueurs (1, 3). 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 b 7 dans lequel les secoueurs (1 ou 3) comportent une partie de fixation 15. Dispositif selon la revendication 14, dans lequel la partie de fixation 16. Dispositif selon la revendication 14 ou 15 dans lequel le mouvement alternatif de va et vient de la partie de fixation sur lequel repose un galet (28) porté par l'extrémité arrière coudée de la partie de fixation (la, 3a). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 b 16, caractérisé par le fait que chaque secoueur est en trois parties : une partie "a" se dirigeant vers la végétation, une parite "b" psrallèle à la direction d'avancement, et une partie "c" s'écartant de la végétation, cette disposition améliorant l'efficacité de la superposition du mouvement vibratoire.