Brevet FR2654576A1 — publié le 19910524

La présentelinvention a trait à un dispositif per- fectionné permettant de réaliser automatiquement le ra- massage ou récolte de fruits ou de baies cultivés sur des plants disposés en lignes, et plus particulièrement la récolte de raisin. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour une opération de vendange de vignes, mais il est évident que le dispositif selon l'invention n'est pas limité à une telle application et qu'il pourrait être utilisé dans tout autre domaine o se posent des problè- mes similaires. Pour effectuer la récolte du raisin, il a été pro- posé depuis fort longtemps de remplacer les opérations de vendange faites manuellement par des dispositifs permet- tant un ramassage automatique, de tels dispositifs étant montés soit sur des machines automotrices, soit sur le châssis d'un tracteur enjambeur passant au-dessus de la rangée de vignes à traiter ou sur toute autre machine existante. Parmi les solutions proposées à ce jour, deux types de machines sont plus particulièrement utilisées. Les machines du premier type sont équipées de se- coueurs en forme de "batons" (FR-A-2 605 487 et FR-A- 2 575 896) animés d'un mouvement de va-et-vient trans- versal qui donnent une très bonne efficacité de décro- chement Ces secoueurs enserrent la zone fructifère et lui donnent un mouvement horizontal sinusoïdal avec une fréquence et amplitude propres à détacher des raisins. Cependant, de telles machines présente un inconvénient majeur, à savoir qu'au cours de l'avancement, les se- coueurs glissent le long de la végétation et des raisins et provoquent donc des dégats sur les sarments (casse, effeuilllage) et surtout entraînent très souvent un éclatement des graines compte tenu du contact étroit entre les éléments actifs des secoueurs et les fruits. En conséquence, on récolte au mieux avec de telles ma- chines entre 25 et 40 % de grappes entières avec des différences importantes suivant les cépages et les modes de conduite de la vigne. Un autre type de machines comporte des moyens qui enserrent et font vibrer le tronc du cep de vigne Dans ces machines, la végétation et les fruits se trouvent donc au-dessus des éléments secoueurs, ce qui permet d'éviter tout contact direct des éléments actifs avec les fruits Cependant, ces dispositifs nécessitent des pieds très élevés, de manière à ne pas détruire les raci- nes des ceps Leur utilisation s'en trouve donc très limitée. -25 Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un dispositif perfectionné qui per- met la récolte des raisins (ou de tout autre fruit) de manière efficace, qui ne blesse pas la végétation et n'éclate pas les raisins, et peut également être utilisé dans le cas de culture avec des pieds de faible hauteur. D'une manière générale, l'invention concerne donc un dispositif perfectionné permettant la récolte de fruits ou de baies sur des cultures en lignes, et plus particulièrement les opérations de vendange de vignes, ledit dispositif étant soit équipé de ses propres moyens moteur soit susceptible d'être adapté sur le châssis d'un tracteur enjambeur conventionnel et comportant essentiel- lement deux ensembles symétriques disposés sur un porti- que passant au-dessus de la rangée de ceps de vigne (ou tout autre arbre équivalent), de telle sorte que les deux ensembles exercent leur action de part et d'autre du cep, afin de provoquer un mouvement horizontal ayant une fré- quence et une amplitude permettant de détacher les rai- sins au cours de l'avance de la machine, et il se carac- térise en ce que les deux ensembles disposés de part et d'autre du portique support sont constitués de deux élé- ments circulaires, montés parallèlement au sol en regard l'un de l'autre: lesdits éléments circulaires étant entraînés en rotation autour de leur axe support par simple contact avec le rang de vigne et recevant un déplacement latéral par l'intermédiaire d'un excentrique, de telle sorte que leur périphérie se déplace de part et d'autre du plan médian de la ligne de pieds à traiter; lesdits éléments circulaires étant disposés à deux niveaux légèrement différents et présentant une certaine souplesse radiale (ou rayon variable). Avantageusement et en pratique, selon une forme de réalisation conforme à l'invention, les deux éléments circulaires se présentent sous la forme de roues montées libres en rotation sur un plateau rotatif formant excen- trique, lesdites roues étant équipées sur leur périphérie d'un bandage élastique et/ou étant montées sur leur axe support par l'intermédiaire de bras de liaison permettant un déplacement radial. Grâce à un tel mode de conception de machine, on obtient sur les ceps de vigne un secouage horizontal, latéral et longitudinal qui provoque le décrochement des raisins (ou de tout autre fruit) en imprimant à la ran- gée des ceps de vigne un mouvement de va-et-vient Ce mouvement de va-et-vient peut être soit d'amplitude im- portante et lente, ce qui permet de décrocher des grappes entières de raisin, soit d'amplitude faible et rapide permettant de décrocher des grains sans rafle avec bien entendu la possibilité d'un réglage entre ces deux ex- trêmes. Les éléments circulaires en forme de roue utilisés dans le dispositif conforme à l'invention se déroulant librement le long de la rangée de ceps de vigne, n'oc- casionnent pas de dégâts sur la végétation. A titre indicatif, il est possible avec un disposi- tif conforme à l'invention présentant une roue de chaque côté de la rangée, de faire varier l'amplitude de deux à trois centimètres à plus de vingt centimètres La vites- se de rotation de l'excentrique déplaçant l'axe de rota- tion des roues sera réglée en fonction du résultat sou- haité pour faire tomber les graines ou les grappes. Le mouvement rotatif des plateaux formant excentri- ques de la machine conforme à l'invention présente pour avantage de pouvoir s'équilibrer facilement, ce qui sup- prime pratiquement toutes les vibrations synonymes de casse de matériel. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en élévation de l'ensemble d'un dispositif conforme à l'invention, l'élément tracteur n'étant pas représenté; sur cette figure, les éléments actifs d'un tel dispositif sont représentés dans leurs deux positions extrêmes, d'une part en traits pleins et d'autre part, en traits poin- tillés, cette représentation étant faite dans deux plans séparés pour être plus clair; la figure 2 est une vue de dessus montrant la ma- nière dont s'exerce l'action des éléments circulaires en forme de roue utilisés dans le dispositif conforme à l'invention; la figure 3 est une vue de détail montrant la structure d'un élément actif (excentrique et roue) par- ticulièrement adapté pour être mis en oeuvre sur une machine conforme à l'invention pour la vendange du rai- sin; la figure 4 est une courbe montrant de manière schématique, vue de dessus, les mouvements des éléments actifs (excentriques et roues) sur la rangée de vignes. Si l'on se reporte aux schémas annexés et plus par- ticulièrement aux figures 1 et 2, le dispositif selon l'invention se présente sous la forme d'un ensemble, désigné par la référence générale ( 1) et qui est destiné à être associé à un tracteur enjambeur traditionnel non représenté ni décrit par mesure de simplification Un tel dispositif se compose essentiellement de deux ensembles symétriques, définis par les références générales ( 2 a,2 b) et qui sont disposés sur un portique ( 3) dont les dimen- sions sont telles qu'il puisse être déplacés au-dessus de la rangée de plants (ceps de vigne), sur laquelle on souhaite effectuer la récolte et ce, de telle sorte que les deux ensembles ( 2 a,2 b) exercent leur action de part et d'autre des plans (P) afin de provoquer un mouvement horizontal ayant une fréquence et une amplitude permet- tant de détacher les raisins au cours de l'avance de la machine Evidemment, l'invention conforme à l'invention peut être autonome et montée sur tout autre type de ma- chine existante qu'un tracteur enjambeur. Les deux ensembles ou éléments actifs ( 2 a,2 b) sont montés aux extrémités inférieures des deux branches ver- ticales ( 3 a,3 b) du portique ( 3) et sont constitués essen- tiellement de deux éléments circulaires ou roues ( 4 a,4 b) entraînés en rotation autour de leur axe support ( 7 a,7 b) par simple contact avec le rang de vigne et recevant un déplacement latéral par l'intermédiaire d'excentriques ( 5 a,5 b), de telle sorte que leurs surfaces périphériques se déplacent de part et d'autre du plan médian XX de la ligne de pieds (P) à traiter; par ailleurs, les deux éléments circulaires (roues) ( 4 a,4 b) sont disposés à deux niveaux légèrement différents, leur espacement étant de l'ordre de quelques centimètres, ce qui permet d'éviter l'écrasement des raisins qui se trouvent entre ces roues. Par ailleurs, ainsi que cela ressort des schémas annexés et plus particulièrement des figures 1 et 3, les roues ( 4 a,4 b) sont montées sur les excentriques ( 5 a,5 b) en ayant une structure telle qu'elles puissent présenter une certaine souplesse radiale leur permettant d'avoir un rayon variable. Dans le mode de réalisation illustré par les schémas annexés, les roues ( 4 a) (ou 4 b) sont reliées à un moyeu fou ( 6 a,6 b) monté sur un axe ( 7 a) (ou 7 b) par l'inter- médiaire de tenseurs élastiques, désignés par la réfé- rence générale ( 8) (ou tout autre élément équivalent) qui permettent de positionner les roues ( 4 a,4 b) pour qu'elles travaillent horizontalement Ces roues sont renforcées par deux flasques intérieurs ( 9,10), le flasque supérieur ( 9) étant plat, alors que le flasque inférieur ( 10) est, quant à lui, en forme d'entonnoir, ce qui permet de récu- pérer tous les fruits qui se trouvent au-dessus des roues et ainsi que d'orienter lesdits fruits directement dans le convoyeur de la machine de récolte Un tel mode de réalisation permet de diminuer les risques de perte de fruits. La structure et le fonctionnement d'une forme con- crète de réalisation conforme à l'invention sont illus- trés par les figures 1,2 et 3, la figure 4 étant une courbe montrant les déplacements des éléments actifs lors de leur action. Un ensemble conforme à l'invention est associé au dispositif de relevage d'un tracteur enjambeur qui per- met donc de régler le système horizontalement ainsi qu'à la hauteur de travail voulue. Deux bras (lla,llb) (visibles uniquement à la fi- gure 2) sont articulés sur un axe vertical ( 12 a,12 b) fixé sur le porteoutil du tracteur soutiennent le portique ( 3) sur lequel sont fixés les éléments actifs ( 2 a,2 b) constitués essentiellement de deux roues ( 4 a, 4 b) et de deux plateaux circulaires ( 5 a,5 b) formant excentriques pour les axes ( 7 a,7 b) desdites roues ( 4 a,4 b) Les bras (lla,llb) étant articulés sur des axes verticaux ( 12 a,- 12 b) au niveau du tracteur et du portique, permettent un auto-alignement des organes de cueillette sur la rangée. Sur le portique ( 3), sont montés des paliers ( 13 a,13 b; 14 a, 14 b) qui supportent deux axes ( 15 a,15 b) reliés entre eux par une chaine ( 16) venant s'engrener sur deux pig- nons ( 17 a,17 b) La liaison des deux axes verticaux ( 15 a,- 15 b) par l'intermédiaire d'une chaîne ( 16) permet de maintenir les deux éléments actifs ( 4 a,4 b) en phase pen- dant leur action. Le mouvement de rotation des axes ( 15 a,15 b) est assuré par un moteur hydraulique ( 18) dont la vitesse de rotation est réglée au moyen d'un distributeur à débit variable. A l'extrémité de chacun des axes ( 15 a,15 b), sont montés les éléments actifs proprement dits ( 2 a,2 b) et qui sont constitués de deux plateaux circulaires ( 5 a,5 b) destinés à former les excentriques entraînant les deux éléments circulaires ( 4 a,4 b) et ce, conformément à l'in- vention Ces plateaux circulaires ( 5 a,5 b) sont percés de trous ou lumières (non visibles sur les schémas annexés) situés à des distances différentes par rapport au centre du plateau, ce qui permet de régler l'amplitude du mou- vement de va-et-vient Sur chaque plateau, on fixe les arbres ( 7 a,7 b) destinés à supporter les éléments circu- laires ( 4 a,4 b), ce qui permet, en partant du mouvement rotatif des plateaux ( 5 a,5 b), d'obtenir un mouvement de va-et-vient Sur chaque arbre excentré ( 7 a,7 b), sont montés les roues ( 4 a,4 b) qui réagissent sur les ceps et ce, par l'intermédiaire de moyeux fous ( 6 a,6 b), ce qui permet d'obtenir une rotation desdits éléments ( 4 a,4 b) lors de l'avance de la machine et au contact avec la végétation. Dans la forme de réalisation illustrée, les éléments circulaires ( 4 a,4 b) sont constitués de deux roues reliées aux flasques des moyeux ( 6 a,6 b) par l'intermédiaire d'éléments tenseurs (caoutchouc) ( 8) qui assurent à la fois la tension et la souplesse du système. La périphérie de la roue comportera un élément amor- tisseur, tel que par exemple un boudin en caoutchouc, un boudin en forme de "pneu" qui permet d'amortir les chocs, autorise une amplitude de déplacement plus grande et par là même évite de "blesser" la vigne. Par ailleurs, les boudins périphériques ( 20 a,20 b) sont associés de préférence à deux flasques ( 9,10), le flasque supérieur ( 9) étant plan, alors que le flasque inférieur ( 10) présente une forme en entonnoir Le flas- que supérieur ( 9) plan évite aux fruits de tomber à côté de la roue, alors que le flasque inférieur ( 10) en forme d'entonnoir permet de guider les fruits récoltés vers le système de réception (convoyeur). Grâce à un tel ensemble, en fonctionnement normal, on obtient donc un entraînement des roues ( 4 a,4 b) selon un cycle tel que leur périphérie se déplace alternative- ment de part et d'autre du plan XX de travail, les posi- tions extrêmes étant représentées dans deux plans dif- férents à la figure 1 d'une part, en traits pleins et, d'autre part, en traits pointillés. Un tel déplacement des roues périphériques s'effec- tue selon la courbe illustrée par la figure 4. Grâce à un tel ensemble, il est possible d'obtenir sur les ceps de vigne un secouage horizontal, latéral et longitudinal qui provoque le décrochement des raisins sans détériorer les grappes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation concret décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. Ainsi, il pourrait être envisagé de remplacer les excentriques par d'autres systèmes permettant d'obtenir un mouvement de va-et-vient, par exemple des systèmes à bras de leviers; de telles solutions présentent cepen- dant comme inconvénient d'être moins performantes qu'un système à excentriques, compte tenu des risques de vi- brations. Il peut également être envisagé de régler l'espace- ment entre les deux roues ( 4 a,4 b) par adaptation de la largeur du portique. On pourrait également supprimer les bras supports (lla,llb) et obtenir le même résultat en suspendant le portique ( 3) verticalement par un ensemble de biellet- tes. De plus, selon la hauteur de la zone à traiter, il peut être envisagé de monter en série, sur chaque axe vertical, plusieurs dispositifs rotatifs ( 4 a,4 b); dans un tel cas, les plateaux circulaires ( 5 a,5 b) formant excentriques sont de préférence remplacés par un ville- brequin. Un tel ensemble peut être utilisé non seulement pour la récolte des raisins, mais peut également être adapté pour toute récolte de petits fruits et baies cultivés en haies fruitières (framboises, cassis, groseilles). il REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant de réaliser automatique- ment la récolte de fruits ou de baies sur les cultures en lignes et plus particulièrement les opérations de vendange de vignes, ledit dispositif ( 1) étant adapté sur le châssis d'un tracteur enjambeur conventionnel (ou similaire) et comportant essentiellement deux ensembles symétriques ( 2 a, 2 b) disposés sur un portique ( 3) placé en-dessus de la rangée de plants à récolter et ce, de telle sorte que les deux ensembles ( 2 a,2 b) exercent leur action de part et d'autre dudit plant afin de provoquer un mouvement horizontal ayant une fréquence et une am- plitude permettant de détacher les fruits au cours de l'avance de la machine, caractérisé en ce que les deux ensembles ( 2 a,2 b) disposés de part et d'autre du porti- que support ( 3), sont constitués de deux éléments cir- culaires (ou roues) ( 4 a,4 b) montés parallèlement au sol en regard l'un de l'autre: lesdits éléments circulaires ( 4 a,4 b) étant entraî- nés en rotation autour de leur axe support par simple contact avec le rang de vigne et recevant un déplacement latéral par l'intermédiaire d'un excentrique ( 5 a,5 b), de telle sorte que leur périphérie se déplace de part et d'autre du plan médian XX de la ligne de pieds à trai- ter; lesdits éléments circulaires ( 4 a,4 b) étant dis- posés à deux niveaux légèrement différents et présentant une certaine souplesse radiale (ou rayon variable). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux éléments circulaires ( 4 a,4 b) se pré- sentent sous la forme de roues montées libres en rota- tion sur un plateau rotatif ( 5 a,5 b) formant excentrique, lesdites roues étant équipées sur leur périphérie d'un bandage élastique et/ou étant montées sur leur axe sup- port ( 7 a,7 b) par l'intermédiaire de bras de liaison ( 8), permettant un déplacement radial et donc un rayon va- riable. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les roues ( 4 a,4 b) sont renfor- cées par deux flasques intérieurs ( 9,10), le flasque supérieur ( 9) étant plat, alors que le flasque inférieur ( 10) est quant à lui en forme d'entonnoir permettant d'orienter la majorité de la récolte directement à l'in- térieur d'un convoyeur. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les plateaux circulaires ( 5 a,5 b) sont percés de trous ou lumières situés à des distances différentes par rapport au centre, permettant de régler ainsi l'amplitude du mouvement de va-etvient communiqué aux éléments circulaires ( 4 a,4 b).