Brevet FR2658698A1 — publié le 19910830

I Fil de coupe pour débroussailleuses La présente invention concerne un fil de coupe pour débroussailleuses équipées d'un moteur d'entraînement qui communique au fil de coupe, maintenu serré à l'une de ses extrémités, un mouvement de rotation de sorte que le fil de coupe s'étend, sous l'effet de la force centrifuge, sensiblement radialement vers l'extérieur, le fil de coupe étant configuré de telle manière qu'il présente, par rap- port à son axe longitudinal, une position variable de sa section. Grâce au brevet américain 4186239 il est connu un fil de coupe qui est en nylon et présente essentielle- ment une section ronde ou elliptique, de mutiples encoches s'étendant transversalement à l'axe longitudinal étant mé- nagées dans la surface périphérique Sont, en outre, dé- crits dans ce brevet américain des fils de coupe constitu- és par deux ou plusieurs corps de fil qui sont reliés les uns aux autres au niveau de leur axe longitudinal ou sont groupés de façon à former un profil en étoile Ces modes de réalisation de fils de coupe présentent tous une sec- tion à symétrie ponctuelle, que la symétrie ponctuelle se présente à 900, comme c'est le cas par exemple pour une section cruciforme, ou à 1800 comme pour une section el- liptique Dans le cas des profils en étoile connus le corps de base présente, en outre, une section réduite de sorte que la résistance mécanique du fil de coupe est re- lativement faible Les encoches s'étendant transversale- ment à l'axe longitudinal ont pour but d'éviter que le fil en nylon ne s'effiloche, c'est-à-dire qu'elles constituent des arêtes de rupture nominale à l'extrémité libre du fil de coupe. De plus, grâce à la demande de brevet européen soumise à l'inspection publique 0260158 il est également connu un fil de coupe dont la section est en étoile, c'est-à-dire à symétrie ponctuelle. Etant donné que des débroussailleuses de ce genre fonctionnent à des vitesses de rotation élevées allant jusqu'à 10 000 t/mn, le niveau de bruit de tels appareils est très élevé, ce qui est dû pour une partie considérable au détachement de tourbillons au niveau du fil de coupe tournant à vitesse élevée. La présente invention a pour but de créer pour des débroussailleuses du genre défini plus haut un fil de coupe qui même à vitesse de rotation élevée du fil de coupe permet d'obtenir une diminution sensible du bruit. Ce but est atteint, en ce qui concerne un fil de coupe pour débroussailleuses équipées d'un moteur d'en- traînement qui communique au fil de coupe, maintenu serré à l'une de ses extrémités, un mouvement de rotation de sorte que le fil de coupe s'étend, sous l'effet de la for- ce centrifuge, sensiblement radialement vers l'extérieur, le fil étant configuré de telle manière qu'il présente, par rapport à son axe longitudinal, une position variable de sa section, selon l'invention par le fait que le fil de coupe présente une section s'écartant de la symétrie ponc- tuelle, c'est-à-dire une section à asymétrie ponctuelle, laquelle s'étend de préférence hélicoïdalement sur la lon- gueur du fil de coupe Dans une forme de réalisation pré- férée la section à asymétrie ponctuelle du fil de coupe est réalisée de telle manière que le fil de coupe présente à la surface périphérique de son corps de base constituant presque la section totale du fil de coupe au moins une rainure et/ou saillie s'étendant dans la direction longi- tudinale La rainure ou saillie peut s'étendre en ligne droite Avantageusement, la rainure et/ou la saillie s'étend hélicoïdalement, le pas, c'est-à-dire la longueur d'onde de l'hélice, étant compris entre 5 mm et 50 mm, de préférence entre 10 et 20 mm. Avec une telle forme de réalisation du fil de coupe on obtient que le détachement de tourbillons au ni- veau du fil de coupe ne se produise plus périodiquement et que par suite d'un détachement de tourbillons intention- nellement anticipé, lequel se produit à présent chaque fois en un endroit différent, la génération de bruit se trouve contrariée Etant donné que la forme de section circulaire du corps de base n'est en réalité modifiée que de façon insignificative par les saillies ou nervures, il n'est pas porté préjudice à la résistance à la rupture du fil de coupe de sorte qu'il conserve une grande résistance à l'usure En tant que sections à asymétrie ponctuelle peuvent en outre être envisagées des parties de sections circulaires, comme par exemple des sections de 3/4 de cercle, des sections semi-circulaires ou analogues, c'est- à-dire des sections de fils de coupe qui, observées sur la longueur du fil de coupe, sont aplaties et s'étendent de préférence hélicoïdalement de façon à empêcher une dispo- sition ou position symétrique du fil de coupe Par section à asymétrie ponctuelle du fil de coupe il convient en con- séquence d'entendre toute section qui n'occupe qu'au bout d'une rotation de 3600 une position se trouvant en coïnci- dence avec sa position de départ. Selon un développement de l'invention la rainure ou la saillie s'étend sans interruption avec une profon- deur ou hauteur et largeur constantes le long de sa lon- gueur, c'est-à-dire de l'hélice Des fils de coupe de cette configuration peuvent être fabriqués économiquement. Au lieu d'une seule rainure ou saillie il peut cependant également être prévu plusieurs rainures ou saillies qui s'étendent sur une longueur partielle du fil de coupe A cet égard il est avantageux qu'au moins à l'extrémité d'une rainure ou d'une saillie se trouve déjà, décalée d'un angle périphérique déterminé, la rainure ou saillie suivante En faisant que dans les régions de transition entre deux rainures ou saillies se succédant axialement celles-ci s'étendent sur une certaine longueur parallèle- ment les unes aux autres, le détachement de tourbillons est provoqué de façon renforcée dans ces régions. Le corps de base présente essentiellement une section circulaire et la hauteur de la saillie est au maximum égale à 1/5, de préférence comprise entre 1/7 et 1/10, du diamètre du corps de base La hauteur relative- ment faible, par rapport aux agencements connus, de la saillie n'influe en aucune manière sur la résistance à la déchirure et les caractéristiques de coupe Elle suffit cependant à obtenir la diminution désirée du bruit Sont considérées comme formes de section préférées pour la saillie celles d'un demi-cercle, d'un trapèze ou d'un triangle. Pour des formes de réalisation du fil de coupe présentant une rainure il s'est avéré avantageux que, en fonction du diamètre du corps de base, la profondeur de la rainure soit comprise entre 1/3 et 1/7, de préférence éga- le à 1/5, du diamètre du fil de coupe Pour que le fil de coupe soit affaibli le moins possible par la rainure et la forte résistance à la déchirure soit maintenue il est avantageux que la section de la rainure soit conique ou trapézoïdale La largeur de la rainure est avantageuse- ment, au niveau de son côté extérieur, au moins de 0,5 mais, de préférence, de plus de 0,8 mm Au lieu d'être co- nique ou trapézoïdale, la rainure peut également présenter une section en forme de segment annulaire ou de segment de cercle, l'arc de cet aire de section présentant un angle pouvant aller jusqu'à environ 1500 Une telle forme de réalisation est toutefois envisageable seulement lorsqu'il n'est prévu qu'une seule rainure dans la surface périphé- rique du corps de base. Des exemples de réalisation du fil de coupe se- lon l'invention sont expliqués ci-dessous plus en détail à l'aide des dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et 2 présentent, respectivement en vue longitudinale et en coupe radiale, un fil de coupe muni d'une saillie hélicoïdale et présentant une section à asymétrie ponctuelle; les figures 3, 4 a et 4 b représentent, respecti- vement en vue longitudinale et en coupe radiale, un fil de coupe présentant une rainure hélicoïdale et une section à asymétrie ponctuelle; la figure 5 représente, en perspective, une va- riante de la forme de réalisation de la figure 1; la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 représente, en perspective, une va- riante de la forme de réalisation de la figure 3; les figures 8 et 9 représentent, respectivement en vue longitudinale et en coupe radiale, un fil de coupe muni d'une saillie rectiligne et présentant une section à asymétrie ponctuelle; les figures 10 et il représentent, respective- ment en vue longitudinale et en coupe radiale, un fil de coupe présentant une rainure s'étendant en ligne droite et une section à asymétrie ponctuelle; et la figure 12 est une coupe radiale d'un fil de coupe à asymétrie ponctuelle présentant une rainure et une saillie s'étendant de façon rectiligne. Sur la figure 1 est représentée en vue longi- tudinale une partie d'un fil de coupe l qui est constitué par un corps de base 2 et par une saillie 3 disposée hélicoïdalement sur sa surface périphérique Le corps de base 2 et la saillie 3 sont obtenus par extrusion ou moulage par injection à partir d'une matière synthétique, par exemple du nylon, et forment le fil de coupe 1 d'une seule pièce La saillie 3 peut s'enrouler avec différents pas autour du corps de base 2, la distance axiale sur la- quelle s'étend une spire étant appelée longueur d'onde W. Sur la figure 2 est représentée une coupe radia- le suivant la ligne II-II de la figure 1, o il apparaît clairement que le corps de base 2 et la saillie 3 sont ré- alisés de façon à former une seule pièce Le corps de base 2 présente en général un diamètre D compris entre 1 et 4 mm Dans les formes de réalisation les plus usuelles il se situe entre 1,2 et 2,4 mm La hauteur H est la quantité dont la saillie dépasse la surface périphérique du corps de base 2 La hauteur H est adaptée au diamètre D du corps de base 2 et est au maximum égale à 1/5 du diamètre D. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2 la hauteur H est de l'ordre de 1/7 du diamètre D du corps de base 2. La figure 3 montre un fil de coupe 1 dont le corps de base 2 présente une rainure 4 qui s'étend héli- coïdalement le long de la surface périphérique du corps de base 2 La longueur d'onde est désignée, comme sur la fi- gure 1, par W Sur la figure 4 a est représentée une vue en coupe, suivant la ligne IV-IV de la figure 3, du fil de coupe Le diamètre du corps de base 2 est désigné par D. Au bord supérieur du corps de base 2 est visible la rainu- re 4 de section sensiblement trapézoïdale qui présente une profondeur T et une largeur B Selon la représentation de la figure 4 a le fil de coupe 1 peut présenter par exemple un diamètre D de 2,4 mm, la rainure présentant une pro- fondeur T de 0,5 mm et une largeur B de 0,8 mm. La figure 4 b présente une autre forme de réali- sation du fil de coupe 1 o il est prévu dans le corps de base 2 une rainure 5 qui présente une section en forme de segment annulaire L'étendue radiale de la rainure est désignée comme étant la profondeur T et l'arc du segment annulaire s'étend sur un angle /3 d'environ 1300. Sur la figure 5 est représenté en perspective un fil de coupe 1 dont la surface périphérique du corps de base 2 présente des saillies 6 et 7 Chacune de ces sail- lies 6 et 7 ne s'étend que sur une partie de la longueur du fil de coupe 1; toutefois, elles sont disposées de façon à se succéder axialement, la saillie 7 commençant déjà avant la fin de la saillie 6 et étant décalée d'un certain angle périphérique G Cpar rapport à cette dernière. Ceci est visible sur la figure 6 qui montre une coupe sui- vant la ligne VI-VI de la figure 5. Sur la figure 7 est représentée une vue en per- spective d'un fil de coupe 1 dont le corps de base 2 pré- sente sur sa surface périphérique plusieurs rainures 8 s'étendant hélicoïdalement Ces rainures 8 ne s'étendent que sur une partie de la longueur axiale du fil de coupe 1 La disposition est cependant telle qu'en tout endroit de l'étendue axiale se trouve au moins une rainure 8. Le fil de coupe 1 représenté sur la figure 8 est constitué par le corps de base 2 sur la surface périphéri- que duquel est formée une saillie 3 ' Comme le montre la vue en coupe, suivant la ligne IX-IX de la figure 8, re- présentée sur la figure 9, la saillie 3 ' est réalisée en une pièce avec le corps de base 2 et s'étend en ligne droite dans la direction longitudinale du fil de coupe. Les dimensions de la saillie 3 ' correspondent à celles des figures 1 et 5. Dans la représentation des figures 10 et 11 le fil de coupe 1 à asymétrie ponctuelle présente, au lieu de la saillie 3 ', une rainure 4 ' qui s'étend en ligne droite dans la direction longitudinale du fil de coupe 1 Les dimensions de la rainure 4 ' correspondent à celles des figures 3, 4 a, 4 b et 7. Dans la coupe radiale de la figure 12 une sail- lie 3 ' et une rainure 4 ' sont prévues de façon combinée respectivement sur et dans un corps de base 2 du fil de coupe 1 La saillie 3 ' et la rainure 4 ' y sont décalées dans la direction périphérique l'une par rapport à l'autre d'un angle 10 qui dans le présent exemple de réalisation avoisine 900 et, d'une manière générale, est de préférence supérieur à 30 . L'amortissement de bruit recherché pour des fils de coupe équipant des débroussailleuses, qui fonctionnent à des vitesses de rotation élevées allant jusqu'à 10 000 t/mn, est obtenu selon l'invention par une configuration à asymétrie ponctuelle de la section du fil de coupe, celui- ci étant en outre configuré de telle manière qu'il présen- te, par rapport à son axe longitudinal, une forme de sec- tion variable et, de préférence, une forme de section variant hélicoïdalement Etant donné que par une section à asymétrie ponctuelle il convient d'entendre toute section qui n'occupe qu'au bout d'une rotation de 3600 une posi- tion coïncidant avec sa position de départ, différentes configurations de la section d'un tel fil de coupe selon l'invention sont concevables Outre les formes de réalisa- tion décrites ci-dessus à titre d'exemples, sont conceva- bles des sections à asymétrie ponctuelle qui sont aplaties à partir de la forme circulaire, la taille de l'aplatisse- ment pouvant chaque fois être établie empiriquement en fonction des circonstances, de sorte qu'il subsiste une section de 3/4 de cercle ou une section semi-circulaire du fil de coupe Une telle forme de réalisation à asymétrie ponctuelle peut évidemment, comme les fils de coupe con- nus, être réalisée, soit par moulage par injection, soit par extrusion selon un procédé approprié quelconque, à partir de matière synthétique. Les exemples de réalisation décrits ci-dessus montrent que le fil de coupe présente au moins en un en- droit de son étendue axiale une saillie ou une rainure de sorte que les moyens pour obtenir un détachement apériodi- que de tourbillons le long de l'ensemble du fil de coupe sont présents Outre les formes de réalisation représen- tées, peuvent également être envisagées des combinaisons de rainures et de saillies. REVENDICATIONS 1 Fil de coupe ( 1) pour débroussailleuses é- quipées d'un moteur d'entraînement, lequel communique au fil de coupe, maintenu serré à l'une de ses extrémités, un mouvement de rotation de sorte que le fil de coupe, sous l'effet de la force centrifuge, s'étend sensiblement radi- alement vers l'extérieur, le fil de coupe ( 1) étant confi- guré de telle manière qu'il présente, par rapport à son axe longitudinal, une position variable de sa section, ca- ractérisé en ce que le fil de coupe ( 1) présente une sec- tion s'écartant de la symétrie ponctuelle, à savoir une section à asymétrie ponctuelle. 2 Fil de coupe selon la revendication 1, ca- ractérisé par une forme de section à asymétrie ponctuelle telle que le fil de coupe ( 1) présente, à la surface péri- phérique de son corps de base ( 2) formant à peu près la section totale du fil de coupe, au moins une rainure ( 4, 4 ', 5, 8) et/ou saillie ( 3, 3 ', 6, 7) s'étendant dans la direction longitudinale. 3 Fil de coupe selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que la rainure ( 4, 5, 8) et/ou la saillie ( 3, 6, 7) s'étend hélicoïdalement, le pas (longueur d'on- de W) de l'hélice étant compris entre 5 mm et 50 mm, de préférence entre 10 et 20 mm. 4 Fil de coupe selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que la rainure ( 4, 4 ') et/ou la saillie ( 3, 3 ') s'étend de façon ininter- rompue avec une profondeur (T) ou hauteur (H) et largeur (B) constantes. 5 Fil de coupe selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est prévu, pour un observateur re- 1 1 gardant dans la direction longitudinale du fil de coupe ( 1), plusieurs rainures ( 8) et/ou saillies ( 6, 7) qui s'é- tendent sur une partie de la longueur du fil de coupe ( 1). 6 Fil de coupe selon la revendication 5, ca- ractérisé en ce qu'au moins à l'extrémité d'une rainure ( 8) ou d'une saillie ( 6) se trouve déjà, décalée par rap- port à celle-ci d'un angle périphérique déterminé (o C), la rainure ( 8) ou saillie ( 7) suivante. 7 Fil de coupe selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de base ( 2) présente une section circulaire et la hauteur (H) de la saillie ( 3) est au maximum égale à 1/5, et, de préférence, comprise entre 1/7 et 1/10, du diamètre (D) du corps de base ( 2). 8 Fil de coupe selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que la saillie ( 3) présente une section semi-circulaire, trapézoïdale ou triangulaire. 9 Fil de coupe selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, caractérisé en ce que la profondeur (T) de la rainure ( 4, 5, 8) est comprise entre 1/3 et 1/7, de préférence égale à 1/5, du diamètre (D) du corps de base ( 2). Fil de coupe selon la revendication 9, ca- ractérisé en ce que la section de la rainure ( 4) est co- nique ou trapézoïdale. 11 Fil de coupe selon la revendication 10, ca- ractérisé en ce que la largeur (B) de la rainure ( 4) au niveau de son côté extérieur est d'au moins 0,5 mm et, de préférence, supérieure à 0,8 mm. 12 Fil de coupe selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6 et 9, caractérisé en ce que la rainure ( 5) présente une section en forme de segment annulaire ou de segment circulaire, l'arc de cette aire de section pré- sentant un angle (/?) pouvant aller jusqu'à environ 1500. 13 Fil de coupe selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il présente une section circulaire aplatie, l'aplatissement de la section circulaire s'étendant hélicoïdalement sur la longueur du fil.