Brevet FR2637455A1 — publié le 19900413

OUTIL DE COUPE, SYSTEME DE COUPE A OUTILS RADIAUX ET TETE DE COUPE POUR MACHINE A ELAGUER LES SARMENTS DE VIGNE La présente invention concerne Le domaine technique général de ia correction mécanique de L'état de surface d'un corps et, plus particulièrement, des corps se présentant sous une forme générale sensiblement cylindrique. L'invention s'attache, plus spéciaLement, au domaine technique de la viticuLture dans lequeL on procède à une opération de nettoyage des sarments de vigne prélevés à partir de vignes mères puis, ensuite, à un tronçonnage en segments de longueur déterminée. Les sarments sont destines à constituer, ultérieurement, des portes-greffes et leur surface externe doit, pour cela, etre débarrassée des bourgeons, yeux, vrilles et pousses Latérales qui s'y trouvent. De La réussite de l'opération de coupe dépend, en grande partie, La qualité ultérieure du porte-greffe. L'invention consiste donc en un couteau chargé d'effectuer cette opération de correction mécanique de L'état de surface d'un sarment de vigne et, plus généralement, de tout corps similaire. L'invention porte, également, sur un système de coupe consistant dans L'assemblage de plusieurs couteaux de coupe, ainsi que sur une tête de coupe pour machine à élaguer ou ébourgeonner. En considérant L'exempLe non Limitatif du nettoyage ou de L'élagage des sarments de vigne et Le fonctionnement des machines à élaguer, un certain nombre de problèmes majeurs apparaissent lorsque cette opération, traditionnellement manuelle, est mécanisée et Lorsque le problème de la qualité et de L'homogénéité de l'état de surface final entre en compte. IL a déjà été proposé de mécaniser t'opération de nettoyage des sarments de vignes à L'aide d'une machine à élaguer décrite dans la demande FR-A-2 577 751. La machine comprend une tête d'élagage et d'ébourgeonnage tournante, constituée d'une platine annulaire porte-outils montée flottante. Les outils, disposés radialement et décalés angulairement sur la platine, sont formés chacun d'un coulisseau radial portant, à son extrémité, un couteau et un galet. Les galets et les couteaux déterminent ainsi une section de passage pour le sarment à élaguer. Lors de la rotation de la tête tournante et après introduction du sarment dans la section de passage, les galetas viennent en contact avec la périphérie du sarment. Au cours du déplacement, les couteaux défilent devant toute la périphérie du sarment et sectionnent les vrilles et pousses qu'ils rencontrent. Il est considéré que cette machine et son principe de coupe constituent une solution qui est appréciée, tant pour la mécanisation de l'opération de nettoyage que pour La qualité de l'état de surface final du sarment. Cette machine ne permet, cependant, pas d'obtenir un état de surface irréprochable, c'est-à-dire ne comportant plus aucune vrille ni pousse, sans que l'écorce du sarment ne soit endommagée. En d'autres termes, L'opération d'élagage doit être le résultat d'un compromis parfait entre une coupe trop profonde et une coupe trop superficielle. Sur la machine incriminée, la profondeur de coupe est réglée avant l'opération de nettoyage, par ajustement et fixation de la hauteur des couteaux par rapport aux galetas. Ce réglage est insuffisant pour. tenir compte de l'irrégularité de surface du sarment et conduit, immanquablement, à une coupe qui Laisse à désirer. Par ailleurs, les couteaux présentent, à la périphérie du sarment, un bord de coupe qui se révèle ne pas donner une coupe nette des vrilles ou pousses et qui peut meme conduire à un arrachage partiel, source de blessure du végétal. A cela s'ajoute, d'une part, le problème de L'éjection proprement dite des fragments du végétal coupé et, d'autre part, le problème de l'interférence des fragments résiduels avec le systéme de coupe. Il existe donc un besoin général relatif à la conception d'un nouvel outil de coupe et à ta réalisation d'un nouveau système de coupe. L'objet de l'invention vise à répondre à ces besoins et à remédier aux inconvénients de L'art antérieur en proposant un outil capable d'assurer une coupe nette et propre, tout en favorisant l'éjection de La partie coupe L'objet de L'invention consiste, également, à réaliser un système de coupe résultant d'un assemblage d'outils et susceptible d'effectuer une coupe aussi régulière et nette que possible sur la périphérie du corps destinée à être nettoyée. L'objet de L'invention consiste, en outre, à réaliser un système de coupe qui s1 adapte parfaitement aux variations de ta section du corps dont la périphérie doit être nettoyée, tout en assurant un enveloppement maximum de La périphérie. Un autre objet de l'invention vise à concevoir et à mettre en oeuvre une tête de coupe pour une machine à élaguer et à ébourgeonner les sarments de vignes. Pour atteindre Les buts ci-dessus, L'invention propose un outil de coupe constitué d'une partie supérieure de fixation s'étendant dans un plan P sensiblement vertical, d'une partie intermédiaire et d'une partie inférieure comportant un élément de coupe muni d'une arête de coupe, caractérisé en ce que :: - la partie inférieure de coupe s'étend selon un plan sécant au plan P, de telle sorte que l'outil de coupe présente un profil en "L", - La partie inférieure de coupe est délimitée, par une face supérieure et une face inférieure de talonnage et, à sa périphérie, par au moins deux faces latérales, adjacentes à la partie intermédiaire et reliées par au moins une face définissant, avec ta face supérieure, l'arête de coupe dont la projection sur le plan P forme, avec L'horizontale, un angle de coupe compris entre 5 et 250 et, de préférence, entre 10 et o 20 Diverses autres caractéristiques de L'invention ressortiront mieux à la lecture de la description faite ci-aprés, en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention. La fig. I montre une vue schématique en plan représentant une vue de face de l'outil de coupe. La fig. 2 montre une vue schématique de l'outil de coupe prise de dessus. La fig. 3 montre une vue schématique en plan de l'outil de coupe prise latéralement. La fig. 4 montre une vue schématique en perspective de l'outil de coupe d'après les fig. 1 à 3. La fig. 5 montre une vue schématique de L'extrémité de L'outil de coupe selon une coupe transversale longitudinale. La fig. 6 montre une vue schématique en plan d'un système de coupe comprenant un assemblage d'outils de coupe. La fig. 7 montre une vue schématique en plan et de face de la tête de coupe montée sur une machine à élaguer. La fig. 8 montre une vue schématique de la tête de coupe prise selon la ligne VIlI-VIlI de la fig. 7. La fig. 9 montre une coupe transversale d'un exemple particulier de réalisation d'un ensemble de coupe composé d'un double système de coupe. Aux fig. 1 à 3, on a représenté un exemple préférentiel de conformation de L'outil de coupe t qui se compose d'une partie supérieure 2 suivie d'une partie intermédiaire 3 et, enfin, d'une partie inférieure terminale qui constitue, au moins partiellement, un élément de coupe 5. De préférence, la partie supérieure 2 s'étend de haut en bas, comme montré aux fig. 1, 2 et 4, le long et dans un plan vertical P. Dans l'épaisseur de L'outil de coupe, il peut être prévu, par exemple, deux orifices 6 et 6' utilisés comme moyen de fixation de outil de coupe 1 sur un bati support non représenté. L'épaisseur de la partie supérieure 2 délimite deux faces principales de l'outil de coupe 1, nommées, face avant 7 et face arrière 8, en référence à l'élément de coupe 5 et à son corps travaillant. Les faces 7 et 8, qui sont sensiblement verticales dans La partie 2, s'incurvent ensuite à Leur partie inférieure dans le même sens pour constituer la partie intermédiaire 3 de l'outil de coupe qui forme donc une zone si tuée en dehors du plan vertical P. La zone intermédiaire 3 continue de s'incurver dans le sens précédemment défini jusqu a sa rencontre avec l'élément de coupe 5 proprement dit. On remarque que L'élément de coupe S accentue la courbure initiée au niveau de la partie intermédiaire 3, en s'étendant dans un plan C sécant au plan P, ce qui confère à l'ensembLe de l'outil de coupe 1 un profil caractéristique en "L" particulièrement visibte à ta fig. 3. L'élément ou La partie de coupe S, qui peut être une plaquette rapportée en acier rapide ou être taiLLée directement dans la masse de L'outil de coupe 1, se présente sous la forme générale d'une plaquette comprenant une face supérieure 9 et une face inférieure de talonnage 10. La plaquette, qui comporte, de préférence, une épaisseur voisine de 1,5 cm, est bordée, à sa périphérie, par au moins trois faces, dont deux faces Latérales 11, 12 adjacentes à la partie intermédiaire 3. La troisième face 13 se raccorde à la face supérieure 9 avec laquetle elle définit une arête de coupe 14 rectiligne qui est décalée en direction de la partie 2 par rapport à la face 10. Sur la fig. 1, on remarque que L'ensemble de L'élément de coupe 5 s'étend selon une direction générale inclinée par rapport a L'horizontale et correspondant au plan C. De manière préférentielle seulement, l'inclinaison générale de l'élément de coupe 5, est commune à la face de talonnage 10 et à L'arête de coupe 14.IL demeure essentiel que la projection orthogonale de l'arête de coupe 14 sur le plan P forme une droite définissant avec L'horizontale un angle a de coupe compris entre 5 et 250 et, de préférence, compris entre 10 et 200. L'arrête de coupe 14 est ainsi incLinée et il est particulièrement commode de réaliser la face de talonnage 10 de manière qu'elle soit plane et de même inclinaison que l'arête de coupe 14, comme cela ressort de ta fig. 1. il est, également, préférable que L'arête de coupe 14 s'étende d'une extrémité à l'autre de la face de coupe 13. La fig. 2 montre, également, que l'arête de coupe 14 est orthogonale aux arêtes supérieures des faces latérales Il et 12.Cette disposition n'est, cependant, que préférentielle, car il est possible de prévoir une arête de coupe 14 non orthogonale aux arêtes supérieures des façes Latérales 11 et 12, c'est-å-dire inclinée, conférant ainsi une forme par exemple trapézoidale à la plaquette selon une vue de dessus conforme à La fig. 2. Comme on peut le voir à partir des fig. 1 et 2, La face Latérale Il est plane et son plan d'extension définit, avec le pLan d'extension de la face de talonnage 10, un angle ss qui est o sensiblement égal à 60 , la face Latérale 11 étant inclinée en direction de L'autre face latérale 12 qui peut entre également plane et dont le plan d'extension est quelconque. La face supérieure 9 et la face 13 étant sensiblement planes, leurs plans respectifs d'extension sont sécants selon L'arête de coupe 14 et forment, entre eux, un angle d'affûtage représenté à La fig. 3 par l'angle y obtenu selon une coupe longitudinale. Cet angle y se retrouve selon toute coupe transversale et Longitudinale effectuée dans l'outil de coupe 1. L'arête de coupe 14 constitue ainsi le sommet d'un biseau, dont l'angle d'affûtage y est compris entre 15 et 300 et, de préférence, entre 20 et 240. A la fig. 5, on a représenté, de façon schématique et selon une coupe transversale et longitudinale effectuée dans l'outil de coupe 1, l'extrémité de La partie de coupe 5 et sa géomé.-rie. L'angle d'affûtage y est en réalité la somme des angles Y1 et Y2 définis par rapport à l'horizontale h par les faces 9 et 13 respectivement. De manière préférentielle, on réalise L'ébouturage de sarments avec un angle Y2 voisin de 120 et t'ébourgeonnage avec un angle Y2 voisin de 80, l'angle yl étant o voisin de 12 dans les deux cas. La jonction, entre l'élément de coupe 5 et la partie intermédiaire 3, s'effectue du côté de la face latérale 11, de manière sensiblement continue. De La sorte, la face latérale Il se poursuit dans ta partie intermédiaire 3, puis dans la partie supérieure 2, par une face de bordure Latérale 15 conservant, de préférence, dans la partie intermédiaire 3, la même inclinaison que la face latérale Il et étant donc dirigée vers l'intérieur de l'outil de coupe 1. Comme cela est visible aux fig. 1, 2 et 4, ta face de bordure latérale 15 présente un infléchissement ou une courbure dans t'outil de coupe 1 au niveau de la partie supérieure 4, définissant ainsi un dégagement 16. La face de bordure 15 étant dirigée vers l'intérieur de l'outil de coupe 1, ta concavité de la courbure est tournée vers L'extérieur de L'outil L'outil de coupe présente, avantageusement, une distance dans sa partie la plus étroite entre le dégagement 16 et ta face latérale opposée à la face de bordure 15, sensiblement egale à 15 cm et une distance hors tout, entre La face arrière 8 et l'arête de coupe 14, égale à 20 + 0,25 cm. La fig. 6 représente, à titre d'exemple non limitatif, un système de coupe constitué d'un assemblage de plusieurs outils de coupe 1, de préférence au nombre de six. Le système de coupe consiste en un montage à coulissement de chaque outil de coupe 1 dans une tête de réception 17 et en une disposition radiale de chaque unité de coupe ainsi réalisée. Les outils de coupe I sont disposés dans un même plan de montage et orientés dans Le même sens angulaire, c'est-å-dire que Les dégagements 16 sont dirigés dans le même sens angulaire. Les outils de coupe 1 coulissent, selon leur direction radiale de montage, entre deux positions extremes de butée, ta position centrale ou centripète de butée étant celle représentée à la fig. 5 en trait plein. Le montage des outils sur la tête de réception 17 comporte un organe élastique rappelant, en permanence, les outils 1 vers leur position de butée centrale. Les traits en pointillé 18 montrent, à titre explicatif, l'une des positions intermédiaires que chaque outil 1 peut occuper au cours de son coulissement radial. La position extrême de butée haute n'est pas représentée. La géométrie et la conformation de chaque outil de coupe 1, en combinaison avec le montage radial et à coulissement desdits outils de coupe, confèrent au système de coupe une structure de coopération binaire des outils 1, les outils coopérant deux à deux. En effet, chaque face latérale inclinée 11 peut constituer, grâce au dégagement 16, une rampe de glissement et d'appui pour la face de talonnage 10 de L'outil de coupe I qui lui est immédiatement adjacent, et ainsi de suite. Dans l'exemple préférentiel représenté, les six outils de coupe 1 viennent constituer un diaphragme de section hexagonale, délimité par les faces de talonnage 10. Un nombre supérieur ou inférieur d'outils de coupe, montés identiquement mais avec une géométrie appropriée, conduit au même résultat, la section du diaphragme étant seulement modifiée. D'une manière générale, sa section est donc polygonale. L'ensemble de coupe ainsi conçu peut être pourvu d'un déplacement linéaire, par exemple perpendiculaire aux faces 7, ou d'un déplacement rotatif, par exemple selon la flèche F, ou encore des deux. Le fonctionnement des outils de coupe et du système de coupe est expliqué ci-apres à titre purement explicatif, en référence à un déplacmeent rotatif des outils de ocupe I selon La flèche F. Le corps 19, dont la périphérie doit subir une correction mécanique et qui peut, par exemple, être un sarment de vigne, est introduit dans la section du diaphragme définie par les outils de coupe 1, préalablement ou non à la rotation du système de coupe. En position de travail, les outils de coupe 1 sont dans leur position de butée centrale, n raison du montage élastique, et L'arête de coupe 14 effectue l'élagage ou ta coupe proprement dite dans une zone superieure à celLe de tangence de la face de talonnage 10 avec la périphérie du corps 19.Au fur et à mesure de la pénétration du corps 19 dans le diaphragme et de La rotation du système de coupe, le corps subit un nettoyage périphérique hélicoidal, Au cours de ce nettoyage, la face de talonnage 10 est en appui sur la périphérie déjà nettoyée et la coupe s'effectue à une hauteur correspondant à la distance entre la face de talonnage et L'arête de coupe. En raison du talonnage et de L'appui sur la périphérie du corps 19 déjà nettoyée, la hauteur de coupe est relativement régulière et, ta section du diaphragme étant hexagonale, suit au mieux la périphérie circulaire du corps 19, assurant un travail de correction homogène.En cas de rencontre avec une protubérance particulièrement importante, ou de chocs divers, ou bien, encore, dans le cas de corps 19 de diamètres variés, les faces latérales inclinées il permettent le dégagement radial des outils 1 vers des positions intermédiaires 18, même en cours de travail. Dans te cas d'un déplacement linéaire du système de coupe, le fonctionnement est identique, la section finale du produit obtenu étant simplement d'une forme imparfaitement cylindrique. On perçoit, désormais, que les outils de coupe et leur mise en oeuvre selon le système de coupe conforme à L'invention conduisent à t'obtention de nombreux avantages dans le nettoyage de corps cylindriques de diamètres constants ou non. On notera, ainsi, par exemple, la polyvalence du système, son adaptation à des diamètres de corps variés, Le nettoyage de La périphérie du corps sur une surface quasi cylindrique, t'absence d'un réglage quelconque de La hauteur de coupe, la régularité et L'homogénéité de la coupe sur la périphérie Dans le cas d'application aux sarments de vignes, La face de talonnage et le décalage de L'arête de coupe, permettent de couper les vrilLes et pousses, tout en préservant l'intégrité des yeux responsables d'une repousse ultérieure. Aux fig. 6 et 7; on a représenté, de façon schématique simplifiée, les éléments principaux d'une tête de coupe conforme à L'invention et montée sur une machine à élaguer et ébourgeonner les sarments de vignes. La machine à élaguer est constituée d'éléments de supports 20, 21 formant socle et d'un bâti 22. La machine est fermée par un capotage extérieur 23, dans lequel est ménagé un orifice d'alimentation 24 en forme d'entonnoir. La tête de coupe ou d'élagage 25 est montée à rotation par l'intermédiaire d'un roulement 26 sur une portée cylindrique 27 d'axe horizontal. La tête de coupe 25 est entraînez en rotation par une courroie non représentée dont le siège 28 est disposé à la périphérie d'un ensemble rotatif comprenant un rotor 29. La tete de coupe proprement dite comprend le système de coupe précédemment décrit comportant, de préférence, un assemblage de six outils de coupe 1, dont un seul est représenté aux fig. 6 et 7. L'outil de coupe 1 est fixé à demeure sur un bloc de fixation 30 disposé radialement et monté élastiquement sur un plateau annulaire 31 solidaire de l'ensemble rotatif. Le montage élastique peut se faire, par exemple, par interposition d'un moyen élastique 32 du type à ressort helicoidal, comme montré à la fig. 7. Le bloc de fixation 30 comporte, à sa partie supérieure, un Levier articulé 33 en forme de came, qui s'appuie radialement par une extrémité sur Le plateau annulaire 31.Dans l'exemple montré, l'articulation consiste en une goupille 36 passant à travers des orifices prévus dans le levier et dans une chape ménagée dans le bLoc de fixation 30. Par son autre extrémité, Le levier articulé est en appui avec possibilité de glissement radial contre ta face d'une platine annulaire 34. Le glissement radial peut être obtenu par le montage sur le levier articulé 33 d'un galet 35. Grâce à ce montage, chaque outil de coupe 1 est maintenu, par le levier articulé 33, en équilibre élastique radial, ce qui confère, à chaque outil de coupe 1, une possiblité de coulissement radial. La tete de coupe présente ainsi un diaphragme à section variable, particulièrement utile Lors de l'élagage et de l'ébourgeonnage -e sarments dont le diamètre n'est ni constant, ni régulier. Le montage réalisé est particulièrement simple et robuste et les opérations de montage et démontage des outils de coupe sont simplifiées. La fig. 9 montre une variante de réalisation d'un système de coupe qui consiste à monter sur une machine à élaguer deux systèmes de coupe superposés. Dans l'exemple particulier de réalisation montré à la fig. 9, un même bloc de fixation reçoit deux outils de coupe 1 qui sont maintenus sur le bloc 30 par une même vis de fixation 37 et séparés par une entretoise 38. Ce montage presente l'avantage de pouvoir réaliser une tête d'élagage 25 dans laquelle chacun des deux systèmes de coupe comporte des outils de coupe I possédant des caractéristiques géométriques de coupes différentes. Ainsi, la première série des outils de coupe, située en amont du sens d'avancement A du sarment 19, peut posséder un angle y2 égaL à 120 particulièrement adapté à l'ébouturage. La seconde série, située en aval, peut avantageusement posséder un angle yt voisin de 80 bien adapté à la fonction d'ébourgeonnage. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Outil de coupe (1) constitué d'une partie supérieure (2) de fixation s'étendant dans un plan (P) sensiblement vertical, d'une partie intermédiaire (3) et d'une partie inférieure comportant un élément de coupe (5) muni d'une arête de coupe (14), caractérisé en ce que :: - la partie inférieure de coupe s'étend selon un plan (C) secant au plan (P), de telle sorte que l'outil de coupe (1) présente un profil en "L", - la partie inférieure de coupe est délimitée, par une face supérieure (9) et une face inférieure de talonnage (10) et, à sa périphérie, par au moins deux faces Latérales (11, 12), adjacentes à la partie intermédiaire (3) et reliées par au moins une face (13) définissant, avec la face supérieure (9), l'arête de coupe (14) dont la projection sur le plan (P) forme, avec l'horizontale, un angle de coupe (a) compris entre 5 et 250 et, de préférence, entre 10 et 200. 2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face latérale (11) est plane et inclinée vers l'autre face (12), de façon que son plan d'extension définisse, avec le plan d'extension de la face de talonnage (10) qui est également plan, un angle ((3) sensiblement égal à 600. 3 - Outil selon La revendication 2, =aractérisé en ce que la face latérale (1f) se poursuit le long de la partie intermédiaire (3), puis de la partie supérieure (2), par une face de bordure latérale (15) qui présente un infléchissement définissant un dégagement (16). 4 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en coupe transversale longitudinale, L'arête de coupe (14) définit le sommet d'un biseau formant un angle d'affûtage (y) compris entre 15 et 300 et, de préférence, entre 20 et 240. 5 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face de talonnage (10) est plane et s'étend dans un plan qui forme, avec te plan horizontal, un angle identique à l'angle (a). 6 - Outil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de coupe (5) est constitué d'une plaquette rapportée. 7 - Système de coupe à outils radiaux coulissants entre deux positions extremes de butee consistant en un assemblage d'outils de coupe (1) ayant au moins l'une des caractéristiques des revendications 1 à 6. 8 - Système de coupe selon La revendication 7, caractérisé en ce que, dans L'une des positions extrêmes de butée, les outils de coupe (1) radiaux viennent coopérer entre eux, deux à deux, de telle façon que la face latérale (11) d'un élément de coupe (5) constitue une rampe de glissement pour la face de talonnage (10) de l'autre élément de coupe (5), constituant ainsi un diaphragme de section polygonale. 9 - Système de coupe selon la revendication 8, caractérisé en ce que Les outils (1) sont à deplacement Linéaire. 10 - Système de coupe selon la revendication 8, caractérisé en ce que les outils (1) sont à déplacement rotatif. Il - Système de coupe selon la revendication 10, caractérisé en ce que tes outils (1) sont au nombre de six et La section du diaphragme est hexagonale. 12 - Tête de coupe constituée d'un système conforme à l'une des revendications 7 à 11 et montée sur Le bâti (22) d'une machine à élaguer les sarments, de manière à constituer une tête d'élagage (25) 13 - Tete de coupe selon la revendication 12, caractérisée en ce que ta tête d'élagage (25) comporte deux séries de systèmes de coupe superposés. 14 - Tête de coupe selon la revendication 13, caractérisée en ce que chacun des deux systèmes de coupe comporte des outils de coupe (1) possédant des caractéristiques géométriques de coupe différentes. 15 - Tete de coupe selon la revendication 14, caractérisée en ce que la première série des outils de coupe (1) possède un o angle (Y2) voisin de 12 et la seconde série possède un angle (Y2) voisin de 80. 16 - Tête de coupe selon la revendication 12, caractérisée en ce que les outils de coupe (1) sont fixés sur des blocs de fixation (30) disposés radialement et montés élastiquement au moyen d'un organe élastique contre un plateau annulaire (31), chaque bloc radial (30) comprenant un Levier articuLé (33), d'une part, en appui élastique radial sur le plateau annulaire (31) et, d'autre part, en appui rotatif radial contre une platine annulaire (34).