Brevet FR2682555A1 — publié le 19930423

La présente invention est relative à un dispositif d'élagage et de taillage de formation destiné notamment à couper les branches d'arbres d'un tronc principal Elle trouvera son application dans le domaine forestier ou agricole, et notamment dans le domaine de l'élagage d'arbres d'espèces diverses telles que notamment des feuillus du genre peupliers, frênes, chênes, chataîgniers, merisiers, etc. Une des utilisations de la présente invention concerne l'élagage de plantations d'arbres fruitiers ou non mais elle trouvera généralement son utilisation dans les forêts, les plantations d'arbres ou d'arbustes, les haies, etc. L'élagage est une technique qui consiste à couper les branches situées le long des troncs principaux des arbres Par opposition au bucheronnage, cette technique vise surtout la coupe des branches de faible diamètre par exemple de 2 à 20 centimètres situées le long du tronc. Le développement des techniques nouvelles d'exploitation intensive des forêts ont conduit les exploitants à utiliser de plus en plus fréquemment cette technique d'élagage. Pour réaliser cette opération, on connaît différents dispositifs d'une conception plus ou moins complexe Ces dispositifs sont plus ou moins bien adaptés à une cadence élevée et à des conditions souvent difficiles. C'est ainsi qu'on connaît des dispositifs qui comprennent un engin agricole ou forestier sur lequel est agencée une nacelle à l'intérieur de laquelle une personne coupe par des moyens classiques les branches des arbres. L'un des principaux inconvénients de ces dispositifs réside dans leur difficulté de mise en oeuvre dans des conditions difficiles car le terrain est souvent accidenté ou inaccessible De plus, lorsque les conditions climatiques sont mauvaises, et notamment par temps de pluie ou de neige, l'utilisation de ces dispositifs est impossible. Par ailleurs, ces dispositifs nécessitent l'utilisation d'une main-d'oeuvre importante, un conducteur d'engin et au moins une personne dans la nacelle, ce qui accroît considérablement le coût de cette opération d'élagage. Un autre inconvénient de ces dispositifs réside dans les conditions de travail souvent pénibles et dangereuses de la personne qui se trouve à l'intérieur de la nacelle En effet, cette personne est soumise à l'approche délicate du conducteur d'engin et doit utiliser dans des conditions souvent précaires des outils de coupe dangereux, tout en étant exposé au risque de recevoir des branches coupées. Il existe également un dispositif qui comprend un bâti monté articulé et orientable sur l'extrémité d'une flèche d'un engin agricole ou forestier Ce dispositif présente des moyens de blocage du bâti à la base du tronc et un mât d'élagage sur lequel sont montés coulissants des organes de coupe agencés de manière réglable en vue de ceinturer le tronc. On connaît également un dispositif qui comporte un petit chenillard caoutchouté équipé d'un compresseur et d'un tuyau flexible d'une longueur d'environ 25 mètres à l'extrémité duquel est monté un organe de coupe. Ce dispositif, bien que permettant une cadence de fonctionnement élevée, présente l'inconvénient de ne pouvoir être utilisé que lorsque les troncs d'arbres présentent une section circulaire sans fourche et lorsque les branches sont disposés selon une répartition régulière. De plus, il n'autorise un élagage que des branches de faible section ce qui en limite considérablement les possibilités d'utilisation. L'un des buts de la présente invention est de proposer un dispositif d'élagage destiné notamment à couper les branches d'un tronc principal qui permette de pallier les inconvénients des techniques actuelles en autorisant un élagage rapide, efficace et en toute sécurité quelles que soient les conditions d'utilisation. Un autre but de la présente invention est de réduire le coût de l'opération d'élagage en proposant un dispositif totalement automatique et commandé à distance par une seule personne. Un autre but de la présente invention est de permettre une coupe des branches des arbres dans toutes les directions de l'espace sans endommager l'outil de coupe ni blesser le tronc. Selon la présente invention, le dispositif d'élagage destiné notamment à couper des branches d'arbres d'un tronc principal est caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens inférieurs pour entourer et bloquer la base d'un tronc principal, des moyens supérieurs articulés pour ceinturer le tronc principal, pour tourner autour du tronc et pour maintenir la branche à couper, des moyens pour maintenir le dispositif en appui sur le sol, des moyens pour couper agencés sur les moyens supérieurs et articulés dans l'espace pour couper efficacement la branche dans toutes les positions, des moyens pour réguler le fonctionnement pouvant être mis en oeuvre de préférence à partir de moyens de commande disposés à distance. Ainsi, contrairement aux dispositifs actuels, la présente invention permet d'avoir une mobilité relative des moyens de coupes et des moyens pour ceinturer le tronc. Ceci est notamment avantageux pour faciliter une coupe efficace des branches en toute sécurité quelle que soit la conformation et la dimension de celles-ci. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante accompagnée de dessins en annexes qui en font partie intégrante, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. La figure 1 est une vue schématique d'ensemble qui montre un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention équipé d'une fraise. La figure 2 est une vue schématique d'ensemble qui montre un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention équipé d'une tronçonneuse. La figure 3 est une vue schématique d'ensemble qui montre un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention équipé d'un sécateur hydraulique. La figure 4 est une vue schématique qui illustre l'agencement d'une fraise sur une pince. La figure 5 est une vue schématique qui illustre l'agencement d'une tronçonneuse sur une pince. La figure 6 est une vue schématique qui montre les moyens de limitation de coupe associés au guide d'une chaîne de la tronçonneuse en position ouverte. La figure 7 est une vue schématique qui représente les moyens de limitation de coupe associés au guide de la chaîne d'une tronçonneuse en position escamotée. L'invention concerne un dispositif d'élagage de troncs d'arbres destiné notamment à couper des branches d'arbres d'un tronc principal. Bien que particulièrement mis au point pour l'élagage de plantation de bois, ce dispositif trouvera son application dans tous les domaines o l'élagage des arbres est nécessaire (plantation d'arbres fruitiers et agricoles, forêts, etc). La figure 1 illustre un dispositif conforme à l'invention qui est constitué d'un bâti 2 Dans ce mode de réalisation représenté, le bâti 2 est auto-moteur et il est équipé de tout dispositif à la portée de l'Homme du Métier pour en assurer sa mobilité Dans une variante de réalisation, il est tout à fait envisageable qu'il soit adapté pour être agencé sur un engin forestier ou agricole ou sur tout autre type de véhicule. Le bâti 2 comporte dans sa partie inférieure des moyens 3 pour bloquer la base d'un tronc d'arbre et des moyens pour maintenir le dispositif en appui sur le sol, et dans sa partie supérieure un mât 4 télescopique à l'extrémité duquel sont montés articulés des moyens 5 pour ceinturer le tronc d'arbre et sur lequel sont agencés des moyens 6 articulés pour couper les branches. Les moyens 3 pour bloquer la base du tronc d'arbre sont constitués par une pince 7 qui comporte deux bras 8, 9 articulés dont l'ouverture est réglable par un vérin 10 à course modulable agencé à la base du bâti 2. Les moyens 11 pour maintenir le dispositif en appui sur le sol sont ici constitués par une béquille 12 disposée dans la partie inférieure du bâti 2 Cette béquille 12 est escamotable entre une position active dans laquelle elle est descendue pour maintenir le dispositif en appui sur le tronc et une position relevée autorisant le déplacement du dispositif tout en le maintenant en équilibre sur le sol. Les moyens 5 pour ceinturer le tronc d'arbre sont constitués par une pince 13 qui comporte deux bras 14, articulés dont l'ouverture est réglable par un vérin 16, à course modulable. Une telle disposition permet d'assurer, en position de fonctionnement, un maintien efficace du dispositif d'élagage contre l'arbre à élaguer ainsi qu'une coupe rapide en toute sécurité des branches qui sont maintenues par l'intermédiaire de la pince 13. Avantageusement, ce dispositif permet d'élaguer des troncs d'arbres dont le diamètre est variable par simple modification de la course des vérins 10 et 16 qui sont dégoupillés d'une position de sécurité dans laquelle ils se trouvent en position d'arrêt. La pince 13 est assujettie articulée à l'extrémité du mât télescopique 4 par un compas 17 Ce compas 17 est constitué par deux branches 18 et 19. L'extrémité 20 de la branche 18 est assujettie à l'extrémité du mât télescopique 4 par une articulation 21 autorisant un mouvement de rotation de la branche 18 dans un plan horizontal L'extrémité 22 de la branche 19 est assujettie à la pince 13 par une articulation 23 autorisant un mouvement de rotation de la branche 19 dans un plan horizontal. L'extrémité 24 de la branche 18 et l'extrémité de la branche 19 sont assujetties entre elles par un organe d'articulation 26 autorisant un mouvement relatif de rotation dans un plan horizontal de l'une des branches par rapport à l'autre. Un organe moteur 27 hydraulique associé à des vérins permet d'assurer le déplacement synchronisé des branches 18 et 19 Grâce à cette combinaison de mouvement, la pince 13 peut tourner autour du tronc en s'adaptant facilement à sa morphologie externe. Afin de couper des branches situées sur une hauteur suffisante par rapport à la surface du sol, le mât télescopique 4 est monté coulissant par un vérin 28 dont la course est réglable. Sur la pince 13, sont fixés des moyens de coupe 6, qui dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, sont constitués par une fraise 30 Bien entendu, il est tout à fait envisageable d'avoir recours dans des variantes de réalisation à tout autre type de moyens de coupe 6 appropriés tels que par exemple un sécateur hydraulique 31 tel que représenté à la figure 3, une scie ou bien encore une tronçonneuse 32 telle qu'illustrée à la figure 2. En se référant à la figure 4, on voit que la fraise 30 est portée par un support 33 sur lequel sont agencés des moyens d'entraînement 34 constitués par un moteur hydraulique ou électrique 35. Le support 33 est assujetti au bras 14 de la pince 13 disposée en regard du bras 15 sur lequel est fixé le vérin 16 Cette disposition permet de protéger le vérin 16 contre la chute des branches coupées susceptible d'endommager le vérin 16 De plus, cette disposition utilise une meilleure répartition des charges permettant une stabilisation plus adaptée du dispositif 1. Le support 33 est animé d'un mouvement de déplacement relatif par un chariot 37 coulissant sur un châssis 38 en translation horizontale comme illustrée par la flèche Fl au moyen d'un vérin 42. Le châssis 38 est lui-même animé d'un mouvement de rotation dans le sens de la flèche F 2 par rapport à la pince 13 par un vérin 41 pour couper les branches inclinées par rapport au tronc principal. La fraise 30 est animée par le moteur 35 d'un mouvement de coupe dans le sens de la flèche F 3 au moyen du vérin 43. Un coin 44 est solidaire de la fraise 30 Ce coin 44 présente une largeur sensiblement identique à celle de la fraise 30 et une épaisseur correspondant au diamètre de la fraise 30 Sur ce coin 44 est assujetti un organe élastique 45 tel qu'un ressort. Au cours du déplacement de la fraise 30, pour couper la branche, le coin 44 suit le mouvement de la fraise au moyen du ressort 45 qui s'allonge Cette élongation du ressort 45 permet au coin 44 de maintenir la branche sous l'action de son poids dans une position dans laquelle elle ne peut s'abaisser, ce qui permet d'éviter qu'au cours de la coupe de la branche sous l'action de son poids, la fraise 30 ne se bloque et ne termine pas la coupe. Le coin 44, sous l'action de la force de rappel élastique du ressort 45, se libère de la branche lorsque celle-ci est coupée et qu'elle tombe. En se rapportant à la figure 5, on voit l'agencement d'un moyen de coupe 6 tel qu'une tronçonneuse à chaîne 32 sur le dispositif 1. La tronçonneuse 32 est assujettie sur la branche 19 du compas 17 de la pince 13 à l'extrémité d'un bras télescopique 46 monté mobile en rotation comme illustré par la flèche F 5 au moyen de deux vérins rotatifs 47 et 48 dont les axes de rotation sont perpendiculaires. Le bras télescopique est également monté mobile en translation au moyen d'un vérin linéaire 49 pour permettre sa mise en position à une hauteur déterminée. L'agencement du bras 46 à l'extrémité de la branche 19 permet d'éviter notamment que les branches coupées au cours de leur chute n'endommagent le compas 17. Pour couper les branches dans différentes positions de l'espace, la tronçonneuse 32 est montée mobile en rotation dans le sens de la flèche F 6 par deux vérins rotatifs 50, 51 dont les axes de rotation sont perpendiculaires. Lorsque les moyens de coupe 6 sont constitués par une tronçonneuse 32, le guide de la chaîne 53 comporte un papillon 54 escamotable entre deux positions représentées aux figures 6 et 7 pour permettre une coupe de la branche par dessous et limiter la profondeur de coupe à quelques centimètres Cette limitation de la profondeur de coupe évite ainsi que sous l'action du poids de la branche, la chaîne de la tronçonneuse ne se bloque et ne termine pas la coupe. Pour cela, on réalise tout d'abord une entaille par dessous de la branche au moyen de la chaîne, le papillon 54 étant alors dans la position représentée à la figure 6 Puis ensuite au moyen du vérin d'orientation 50 et du vérin de manoeuvre 51 de la tronçonneuse, on effectue la coupe de la branche de haut en bas, de sorte que sous l'action du mouvement de haut en bas du guide de chaîne 53 de la tronçonneuse 32, le papillon 54 est escamoté comme illustré à la figure 7. Selon l'invention, l'agencement des moyens de coupe 6 tel qu'un sécateur hydraulique 31 est identique à celui de la tronçonneuse 32. De ce fait, il est facile de réaliser rapidement un changement de moyens de coupe 6 en fonction de besoins, ce qui accroit les possibilités d'utilisation de dispositifs 1. Quels que soient les moyens de coupe utilisés, des moyens de régularisation de la coupe et des moyens de sécurité et de protection d'un type classique sont agencés pour assurer un fonctionnement optimal de ces moyens de coupe 6. Dans la forme de réalisation qui est représentée, le dispositif 1 est automoteur et comporte des moyens 60 de régulation et de synchronisation de son fonctionnement et de son déplacement qui sont commandés à distance par des moyens de commande 70. Les moyens de régulation sont assujettis aux mât 4 par un boîtier 61 Ils comprennent des organes d'un type classique et connu qui autorise la commande des électrovannes des distributeurs hydrauliques des différents vérins linéaires ou rotatifs ainsi que des organes qui permettent une régulation et un fonctionnement synchronisé des différents moteurs électriques et des vérins électriques associés. Les moyens 70 de commande à distance sont constitués par un groupe électrogène situé au sol et relié par un câble 71 souple aux organes 60 Ces organes permettent d'assurer d'une part la distribution en énergie permettant le fonctionnement du dispositif ainsi que sa commande soit par câble, soit par télécommande de radio. Le dispositif 1 fonctionne comme décrit ci- dessous. Le dispositif 1 d'élagage selon l'invention se présente en regard d'une base de tronc d'arbre Les deux bras 8 et 9, de la pince 7 sous l'action du vérin 10 s'ouvrent et entourent cette base du tronc afin de le bloquer. Dans cette position, dès que la base du tronc est bloquée, la béquille 12 est mise en position descendue contre le tronc afin d'assurer un maintien du dispositif 1. Puis, le mât télescopique 4 est monté sur l'action du vérin 28 à une hauteur adaptée pour mettre la pince 13 en contact de la branche à élaguer Si la branche est au delà de la course du vérin 28, ont peut procéder par préhensions successives des moyens inférieurs 5 et supérieurs afin de hisser le dispositif 1 à la hauteur voulue. Les deux bras 14 et 15 de la pince 13, sous l'action du vérin 16 s'ouvrent et entourent le tronc pour le ceinturer. Dès que le tronc est ceinturé, sous l'action des organes moteurs, la pince 13 tourne éventuellement autour du tronc de l'arbre afin de placer les moyens de coupe 6 dans une position autorisant une coupe efficace et rapide de la branche Les moyens de coupe 6 animés d'un mouvement approprié coupent alors selon une inclinaison désirée la branche dont la flexion trop brusque lorsqu'elle est quasi-coupée est évitée pour ne pas bloquer les dits moyens de coupe 6. Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la porté de l'Homme de l'Art pourraient être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'élagage destiné notamment à couper des branches d'arbres d'un tronc principal, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 3) inférieurs pour entourer et bloquer la base d'un tronc principal; des moyens ( 5) supérieurs articulés pour ceinturer le tronc principal et pour maintenir la branche à couper; des moyens ( 11) pour maintenir le dispositif en appui contre le tronc; des moyens ( 6) pour couper agencés sur les moyens supérieurs ( 5) et articulés dans l'espace pour couper efficacement la branche dans toutes les positions; des moyens ( 60) pour réguler le fonctionnement pouvant être mis en oeuvre de préférence à partir de moyens de commande ( 70) à distance. 2 Dispositif d'élagage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens inférieurs ( 3) sont constitués par une pince ( 7) comportant deux bras ( 8, 9) articulés dont l'ouverture est réglable par un vérin ( 10) dont la course est modulable. 3 Dispositif d'élagage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens supérieurs ( 5) sont constitués par une pince articulée ( 13) comportant deux bras ( 14, 15) dont l'ouverture est réglable par un vérin ( 16) dont la course est modulable. 4 Dispositif d'élagage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 11) pour maintenir le dispositif en appui contre le tronc sont constitués par une béquille ( 12) escamotable. Dispositif d'élagage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens supérieurs sont articulés sur un mât télescopique ( 4) par un compas ( 17). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que mât ( 4) est monté télescopique par un vérin ( 28) dont la course est réglable. 7 Dispositif d'élagage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de coupe ( 6) sont constitués par une fraise ( 30), ou un sécateur hydraulique 31, ou une tronçonneuse ( 32), associée à des moyens d'entraînement et de déplacement. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la fraise ( 30) est assujettie sur le bras ( 14) de la pince ( 13) par un chariot ( 37) coulissant sur un châssis ( 38). 9 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tronçonneuse ( 32) est assujettie sur la branche ( 19) du compas ( 17) de la pince ( 13) à l'extrémité d'un bras télescopique ( 46). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un coin ( 44) assujetti à un ressort ( 45) est solidaire de la fraise ( 30). 11 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tronçonneuse ( 32) comporte un guide ( 53) de chaînes qui présente un papillon ( 54) escamotable.