Brevet FR2666002A1 — publié le 19920228

DISPOSITIF DE SECOUAGE POUR MACHINE A RECOLTER DES BAIES La présente invention concerne le domaine de la récolte mécanique de baies à partir d'arbustes fruitiers et elle vise plus spécialement, Le domaine de la machine à vendanger. Une machine à recolter mécaniquement les baies se compose d'un châssis apte à enjamber une ligne de plants, le long de laquelle une teLle machine est entraînés en progression continue, soit par ses propres moyens de motorisation, soit en étant attelée à un tracteur. Une machine du type ci-dessus comporte une tête de récolte qui est constituée par deux supports s'étendant verticalement et liés à un mécanisme d'entraînement en rotations angulaires, partielles, alternées sur leurs axes. Les supports d'entraînement portent des secoueurs généralement constitués de bâtons occupant des directions convergeant vers la partie postérieure de la machine en considération du sens de progression. De tels secoueurs sont chargés de transmettre des vibrations transversales à la végétation portant les baies. Des moyens de collecte des baies détachées sont prévus sur la machine pour récolter de telles baies. Ces moyens comprennent des convoyeurs de reprise déplacés parallèlement à la direction de cheminement et des élévateurs chargés de transporter la récolte dans des bennes de stockage temporaire. Les machines du type ci-dessus donnent généralement plus ou moins satisfaction selon leur conception. Les machines les plus performantes sont celles faisant intervenir des secoueurs constitués par des bâtons déformables élastiquement selon une direction transversale au plan de symétrie longitudinal et vertical de la machine. L'expérience de mise en oeuvre de telles machines incite les utilisateurs à considérer qu'il serait avantageux de pouvoir les faire progresser plus rapidement, afin d'assurer une récolte mécanique dans un temps le plus réduit possible. Un tel avantage apparaît particulièrement important pour ce qui concerne les machines à vendanger, car il permet de réaliser la récolte dans les meilleures conditions climatiques possibLes, desquelles dépendent la qualité des baies détachées et la qualité du vin produit. On a constaté que L'accéLération de la vitesse de progression de la machine n'était pas un facteur essentiel pour réaliser effectivement une récolte mécanique plus rapide.Il faut, en effet, tenir compte du nombre de courses alternatives susceptibles d'être imposées aux secoueurs pour obtenir un détachement convenable des baies sans meurtrir, blesser ou détériorer les arbustes. Un autre facteur à considérer est aussi ce lui du prélèvement de la récolte par les convoyeurs et les élévateurs, afin d'éviter un engorgement de la machine conduisant à un écrasement important des baies. Pour ce qui concerne ce second facteur, des propositions ont été faites pour améliorer la capacité de prélèvement. Parmi ces propositions, il convient de citer L'enseignement fourni par le brevet GB-2 013 465 préconisant des bacs ou augets montés sur des transporteurs sans fin et présentant une longueur sensiblement égale à celle de la machine, de manière à pouvoir être entraînés en déplacement parallèlement au plan de symétrie longitudinal de cette dernière. De tels moyens doivent certainement permettre d'accroître la capacité de prélèvement et contribuer dans ce sens à un avancement plus rapide d'une machine, dans la mesure où la tête de récolte serait capable de provoquer un détachement des baies à même d'alimenter une telle capacité de prélèvement. Il s'est avéré, en pratique, qu'il n'était pas possible de modifier de façon significatrice la fréquence d'oscillation transversale des secoueurs pour accroître la capacité de détachement. Des propositions de modification de la tête de récolte ont été effectuées par différentes publications, telles que le brevet US-A-3 793 814 et la demande européenne EP-A-O 266 259. Dans ces propositions, il est prévu de mettre en oeuvre des secoueurs constitués par des bâtons dont les deux extrémités sont solidarisées, afin que le travail de transmission des vibrations soit assuré par la partie médiane ou zone active des secoueurs. En réalité, de telles propositions ne sont pas de nature à résoudre le problème posé, car dans tous les cas, comme pour les secoueurs constituées par des bâtons flexibles à extrémité libre, la longueur effective de contact avec la végétation est relativement réduite, sinon ponctuelle. Or, il est certainement à considérer qu'une meilleure capacité de détachement des baies ne peut résulter que de la mise en oeuvre de secoueurs à même de présenter une longueur effective de travail beaucoup plus importante et à même de s'étendre sur toute la longueur de la tête de récolte. C'est justement un objet de L'invention que de proposer un nouveau dispositif de secouage conçu spécifiquement pour répondre à une telle exigence, de manière à pouvoir être mis en oeuvre sur des machines de récolte mécanique de conception traditionnelle ou, plus spécifiquement, sur des machines mettant en oeuvre l'enseignement de la proposition formée par le brevet GB-2 013 465. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif de secouage est caractérisé en ce que - chaque secoueur est constitué par un bâton conformé en trapèze comportant deux côtés inclinés flexibles réunis par un segment central rectiligne, - tes côtés inclinés sont pliés le long d'une droite parallèle au segment central et confèrent au secoueur une forme de dièdre d'angle supérieur à 90 , - chaque secoueur est monté par les parties terminales des côtés inclinés sur deux entraîneurs entraînés en rotations angulaires, partielles, synchronisées, alternées et de sens inverses, - Les secoueurs d'une même paire sont montés sur les entraîneurs, de manière que les segments rectilignes soient placés en vis à vis de part et d'autre du plan médian longitudinal et délimitent un couloir à bords parallèles au plan de symétrie. L'invention a également pour objet une machine de récolte mécanique de baies comportant un dispositif de secouage selon l'invention. Diverses autres caractéristiques ressortent de La description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une vue en plan partielle d'une machine selon L'invention. La fig. 2 est une coupe transversale prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe-élévation prise selon la ligne III-III de la fig. 1. La fig 4 est une perspective illustrant, plus en détail, la réalisation particulière de certains des éléments de l'invention. La fig. 5 est une vue en plan illustrant un exemple de montage de certains des éléments de L'invention. La fig. 6 est une élévation partielle montrant une variante de montage par rapport à la fig. 5. La fig. 7 est une coupe prise selon la ligne VII-VII de la fig. 6. La fig. 8 est une coupe-élévation analogue à la fig. 3 mais illustrant une autre forme de montage du dispositif de L'invention sur une machine de récolte mécanique de baies. La fig. 1 montre de façon schématique une machine 1 du type à vendanger des plants de vignes 2 disposés selon une ligne L. Il doit être considéré qu'une telle machine peut être conçue et réalisée de façon analogue pour assurer la récolte mécanique de baies autres que des raisins, portées par des arbustes également plantés en lignes, comme cela serait le cas de groseillers ou cassissiers. La machine 1, qui peut être du type tractée ou automotrice, possède un châssis 3 porté par des roues 4 et 5 autorisant un déplacement de la machine parallèlement à la ligne L, qu'elle est à même de chevaucher ou d'enjamber. De préférence, les roues 5 sont directrices. Le châssis 3 porte, comme cela apparaît aux fig. 1 à 3, une tête de récolte 6 définissant un plan de symétrie longitudinal P-P' qui est, de préférence mais non exclusivement, vertical et qui coincide avec le plan de symétrie longitudinal de la machine 1. La tête de récolte 6 est constituée par au moins une paire de secoueurs 7 respectivement constitués comme cela est illustré par la fig. 4. Chaque secoueur 7 est formé par un bâton 8 en toute matière appropriée, éventuellement pourvu d'un revêtement 9. Le bâton 8 est conformé en trapèze comprenant un segment central rectiligne 10 constituant le sommet et deux côtés inclinés 11 dont les extrémités matérialisent la base du trapèze. La bâton 8 est, en outre, conformé pour que les côtés inclinés 11 soient pliés le long d'une droite de pliage d s'étendant parallèlement au segment central 10. De la sorte, chaque entraîneur 7 se présente sous la forme d'un dièdre dont les parties lia des côtés inclinés délimitent avec la droite d L'une des demi-faces du dièdre, alors que les parties llb pliées des côtés inclinés 11 définissent avec le segment rectiligne 10 et la droite d, la seconde demi-face du dièdre.Le pliage des parties llb est effectué de manière que le dièdre formé présente une ouverture angulaire a supérieure à 90 Les secoueurs 7 constitutifs d'une même paire sont montés sur une structure porteuse et motrice, de manière que les segments rectilignes 10 soient placés en vis à vis, de part et d'autre du plan de symétrie longitudinal P-P' en étant, de préférence, situés à un même niveau. De cette manière, tel qu'illustré par la fig. 4, les segments 10 définissent entre eux un couloir 12 à bords parallèles au plan P-P' et dont les extrémités ouvertes se raccordent à des sections 13 à bords divergents définis par les parties llb pliées des côtés inclinés 11. De préférence aussi, le montage des secoueurs 7 est effectué pour que les segments rectilignes 10 s'étendent horizontalement. Dans l'exemple de montage illustré par les fig. i à 4, les secoueurs 7 sont prévus en quatre paires superposées et sont montés sur la structure porteuse et motrice, de manière que les côtés inclinés 11 de chaque secoueur s'étendent de façon convergeante vers le bas. De cette manière les paires de segments rectilignes, superposées 10 délimitent, par les couloirs 12 qu'ils ménagent, une section de passage de largeur inférieure ou sensiblement égale à L'épaisseur transversale des plants 2. Les secoueurs 7 d'une même paire sont montés chacun par les parties terminales lic des côtés il sur la structure porteuse et motrice qui est constituée par des entraîneurs 20 rendus solidaires de deux ensembles de supports 21 montés par L'intermédiaire de paliers élastiques haut et bas 22 sur le châssis porteur 3. Chaque ensemble 21 comprend deux supports verticaux 21a et 21b qui sont montés sur le châssis 3 d'un même côté par rapport au plan P-P', de manière à permettre la fixation des deux parties terminales lic d'un même secoueur. Les supports verticaux 21 sont reliés par des manivelles 23 à un organe commun, d'entraînement en rotations synchronisées, angulaires, partielles, alternées sur leurs axes.Cet organe comprend des manivelles 23 liées par des bielles 24 à un mécanisme 25 de transformation de mouvements, porté par un arbre moteur 26 entraîné en rotation par une ou plusieurs poulies 27 formant également volants d'inertie. Le mécanisme 25 peut, par exemple, être du type à excentrique et être adapté sur L'arbre 26 occupant le plan de symétrie P-P'. Tel que cela ressort des fig. 1 et 3, la structure porteuse et motrice comprend, pour chaque secoueur 7, deux supports 21a-21b disposés d'un même côté du plan de symétrie P-P' et liés à L'arbre 26, de telle façon qu'ils se trouvent entraînés en rotations synchronisées de mêmes amplitudes angulaires mais de sens inverses, alors que les supports 21a-21b situés de L'autre côté du plan P-P' entraînent le secoueur homologue dans des déplacements synchrones de même amplitude et de même sens que le premier secoueur, comme cela ressort de la fig. 4. L'adaptation des parties terminales lic d'un même secoueur sur les supports 21a-21b est effectuée par des moyens de fixation 30, tels que des étriers, selon les fig. 1 à 3, associés à des renforts 31 s'étendant extérieurement aux parties terminales par rapport au plan de symétrie P-P' et pour chacune des parties terminales à L'opposé de l'extrémité de cette dernière. Les moyens de fixation 30 peuvent être portés directement par les entraîneurs 20, comme cela est illustré par la fig. 1, ou encore par les supports 21, comme cela est illustré par la fig 5. Une variante de réalisation visant à faire intervenir des moyens structuels et fonctionnels équivalents est illustrée par la fig. 6.Selon cette variante, les supports 21a-21b, constitutifs d'un même ensemble réservés au montage d'un même secoueur 7, forment chacun à L'opposé l'un de l'autre, un prolongement 40 en bout duquel se trouve fixée la partie terminale lia par un moyen de fixation 30. Le prologement 40 assume alors la fonction du renfort 31, laquelle est explicitée dans ce qui suit. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, chaque secoueur est adapté sur la structure porteuse et motrice par ses deux parties terminales lia, de sorte que Les côtés 11 sont inclinés de façon convergeante vers le bas, et que le segment rectiligne 10 s'étende horizontalement et parallèlement à distance du plan de symétrie P-P'. De cette manière, la tête de récolte se trouve constituée par des secoueurs 7 dont la partie utile, constituée par les segments rectilignes 10, occupe une longueur sensiblement égale à celle de la tête de récolte. Le fonctionnement d'une telle tête se déduit de l'examen des fig. 1 à 4. Ainsi que cela est rappelé précédemment, les supports 21, situés d'un même côté du plan P-P' sont entraînés en rotation de mêmes amplitudes angulaires mais de sens inverses, par exemple dans le sens des flèches f1 et f2 rapportées sur la fig. 1. Simultanément, les deux supports, constitutifs du second ensemble et situés de L'autre côté du plan P-P', sont entraînés en rotations selon les flèches fla et 2a dans des sens inverses entre eux, mais identiques à celui des flèches f1 et f2. La torsion imposée aux parties lîb des côtés inclinés 11 soumet les deux segments 10, constitutifs d'une même paire de secoueurs, simultanément à un déplacement transversal dans le sens de la flèche f3. Par L'intermédiaire du mécanisme 25, le déplacement des supports 21 s'inverse ensuite pour provoquer, dans les mêmes conditions que décrites ci-dessus, le déplacement des segments rectilignes 10 dans le sens de la flèche transversale f4 Cfig. 1). Le fonctionnement de la structure porteuse et motrice se traduit donc par des déplacements alternatifs transversaux des segments 10 qui délimitent le couloir 12 de grande Longueur et transmettent ainsi à la végétation emprisonnée, des vibrations appliquées par toute la longueur utile des segments 10 et à même de provoquer un détachement efficace des baies portées. L'examen de fig. 1 permet de constater une symétrie exacte de structure de la tête de récolte définissant un couloir 12 centré sur le plan de symétrie P-P' et se raccordant à deux sections à bords divergents 13. De la sorte, il est possible de faire cheminer la tête de récolte dans un sens ou dans L'autre, étant donné que ltengagement des plants 2 peut s'effectuer, dans les deux cas, de façon convenable et correcte par l'intermédiaire des sections 13 constituant tour à tour alors un couloir de guidage aboutissant au couloir de travail 12. Un tel avantage est particulièrement important, car il permet de réduire les manoeuvres et les retours nécessaires lorsqu'il convient d'assurer la récolte mécanique en abordant chaque ligne de plants ou d'arbustes, à partir d'un même front d'engagement. La présence des renforts 31 s'étendant à L'extérieur des parties terminales lia des secoueurs 7 permet de conférer à ces derniers une flexibilité différentielle entre le déplacement vers L'intérieur et celui vers l'extérieur imposé par les entraîneurs. En effet, dans le sens de déplacement, selon la flèche f3 du secoueur 7 situé, par référence à la fig. 1, au-dessus du plan de symétrie P-P', la torsion et la flexion imposées aux parties lia se trouvent reportées à l'intérieur par rapport à la partie termina le llc en un point plus éloigné, ce qui réduit d'autant la longueur utile des parties lia. Dans un tel sens, la flexibilité se trouve réduite, de sorte que le segment rectiligne 10 correspondant se trouve fermement appliqué contre les plants 2. Un phénomène inverse se produit pour le déplacement vers L'extérieur du secoueur 7 situé en dessous du plan de symétrie P-P' par rapport à la fig. 1. Il en résulte une plus grande flexibilité présentée par ce secoueur qui est à même de rester en contact avec la végétation 2 pour la maintenir fermement pincée et lui transmettre efficacement la poussée transversale temporairement générée. Le phénomène inverse se produit lorsque les secoueurs sont entraînés dans Le sens de la flèche f4 avec pour conséquence une réduction progressive de flexibilité de l'entraîneur poussant la végétation en la maintenant au contact du segment 10 précédant le déplacement dans le sens de la flèche f4 et dont la flexibilité décroît progressivement. Le dispositif selon L'invention peut être mis en oeuvre sur toute machine à récolter mécaniquement les baies et plus particulièrement sur celles conçues, comme illustré par les fig. 1 et 2, pour posséder des convoyeurs latéraux composés de deux chaînes sans fin 50 entre lesquelles sont disposés des godets ou augets 51 s'étendant parallèlement au plan de symétrie P-P'. Les convoyeurs latéraux définissent ainsi une section I de cheminement vertical ascendant pour les godets 51 amenés à prélever au vol les baies détachées pour les conduire à une section II dite de renversement, au-delà de laquelle Les godets suivent une section III de retour par cheminement vertical descendant jusqu'à une section IV de retournement précédant la section de chargement I. La fig. 3 montre un exemple d'implantation et d'adaptation du dispositif de L'invention sur une machine pour récolter mécaniquement les baies portées par des arbres ou arbustes 2. Il est possible d'adapter le dispositif selon L'invention, comme cela est illustré par la fig. 8, de telle manière que les côtés inclinés 11 s'étendent de façon convergente vers Le haut pour placer les segments 10 à la partie supérieure du châssis, lorsqu'il convient, par exemple, d'assurer la récolte mécanique de vignes en treille ou analogue. Les fig. 1, 2 et 4 montrent que la conformation particulière des secoueurs, et notamment la présence de la demi-face délimitée par les segments rectilignes 10 et les parties pliées ilb, permet d'adapter un panneau ou plateau 60 rigide à même d'assumer une fonction de plan de collecte comme le font les plans à écailles des machines traditionnelles. La simplicité de réalisation et de fixation des panneaux 60, supprimant les écailles traditionnelles, permet de réduire le coût de fabrication et d'entretien de la machine. Il est avantageux de conférer à chaque panneau 60 une inclinaison descendante à partir du segment 10, de façon à favoriser le glissement des baies vers l'extérieur, de part et d'autre du plan P-P', pour assurer une meilleure prise en charge par Les godets 51 notamment ou analogues, notamment à partir de bacs inférieurs 61 apparaissant à la fig. 2. REVENDICATIONS : 1 - Dispositif de secouage pour machine à récolter des baies, du type comprenant au moins une paire de secoueurs (7) situés sensiblement horizontalement de part et d'autre d'un plan médian longitudinal de symétrie (P-P') d'une tête de récolte (6) portée par la machine, lesdits secoueurs étant montés par leurs deux extrémités sur des supports (21) reliés à des moyens (24, 25, 26) d'entraînement desdits supports en rotations angulaires, partielles sur leurs axes, de même sens et alternées, de manière à générer par les secoueurs, des vibrations transversales transmises à la végétation portant les baies, caractérisé en ce que - chaque secoueur (7) est constitué par un bâton (8) conformé en trapèze comportant deux côtés inclinés flexibles (11) réunis par un segment central rectiligne (10), - Les côtés inclinés (11) sont pliés le long d'une droite (d) parallèle au segment central et confèrent au secoueur une forme de dièdre d'angle supérieur à 90 , - chaque secoueur est monté par les parties terminales (lit) des côtés inclinés (11) sur deux supports (21a-Zib) entraînés en rotations angulaires, partielles, synchronisées, alternées et de sens inverses, - Les secoueurs (7) d'une même paire sont montés sur les entraîneurs, de manière que les segments rectilignes (10) soient placés en vis à vis, de part et d'autre du plan (P-P') médian longitudinal et délimitent un couloir (12) à bords parallèles au plan de symétrie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les secoueurs (7) sont montés de manière que les demis-plans des dièdres définis par les parties pliées (nib) des côtés inclinés (11) et par les segments rectilignes (10) se trouvent placés sensiblement horizontalement et que lesdites parties pliées des côtés inclinés définissent des sections (13) à bords divergents se raccordant au couloir. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque secoueur (7) comporte un panneau rigide (60) soLidaire du segment (10) et des parties pliées (lit) des côtés inclinés (11). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le panneau (60) est incliné vers le bas depuis le segment rectiligne central. 5 - Dispositif selon L'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parties terminales (lit) des côtés inclinés (11) sont montées sur Les supports (21) par des moyens de fixation (30) faisant intervenir L'application de la partie termina le sur un renfort (31) de L'entraîneur situé extérieurement par rapport au pLan de symétrie longitudinal. 6 - Machine à récolter des baies comprenant un châssis porteur (3) pourvu d'une tête de travail (6) comportant un dispositif selon L'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les secoueurs (7) sont disposés en n paires superposées, dans chacune desquelles les segments rectilignes (10) occupent un même niveau. 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les secoueurs (7) sont montés pour que les côtés inclinés (11) s'étendent vers le bas. 8 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que les secoueurs (7) sont montés pour que les côtés inclinés (11) s'étendent vers le haut. 9 - Machine selon les revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les secoueurs (7) sont montés sur deux ensembles supports (2ia-21b) portés par le châssis et mûs en rotations synchronisées à partir d'un arbre moteur commun situé sur le plan de symétrie (P-P') passant par le couloir à bords parallèles. 10 - Machine selon L'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le dispositif est bordé par deux convoyeurs (50) élévateurs comportant des godets (51) parallèles au plan de symétrie (P-P') et déplacés en cheminement vertical paraLlèlement audit plan en suivant une section ascendante de chargement (I), une section supérieure de renversement (II), une section descendante (III) et une section inférieure de retournement (IV).