Brevet FR2684267A1 — publié le 19930604

SECATEUR ROTATIF La présente invention se rapporte à un sécateur rotatif du type à outil de coupe avec rapprochement puis cisaillage par rotation du végétal à couper sur un contre outil mobile en rotation autour d'un axe sur une embase-support for mant contre-outil. Il y a eu dans le passé et au cours des dernières années de nombreux per fectionnements et compléments apportés aux sécateurs à lames du type cisaille que nous connaissons et dont l'emploi s'est généralisé enjardinage et arbori culture. Sur le même principe, des outils permettant de couper ou rogner des végé taux en hauteur dans le but de limiter leur végétation ont vu le jour, la contre lame en forme de crochet mise au bout d'un long manche de manière à saisir la branche à couper, le sectionnement étant obtenu par une lame coupante pivotan te solidaire d'un levier actionné manuellement par traction à l'aide d'un cordon. Avec ces sécateurs prolongés dont le poids est en général non négligeable, il convient de viser juste, ce qui n'est pas évident lorsque l'on regarde en hauteur. De plus, le végétal à couper s'introduit rarement correctement, d'où des efforts répétés jusqu'à sectionnement. Une élagueuse rotative légère a été étudiée, utilisant un fil placé en hélicoïde autour d'un axe entraidé en rotation selon la technique des têtes de débroussailleuses à fils, mais cette méthode ne convient pas pour la taille d'élagage, le sectionnement étant le résultat d'une lacération et d'un arrachage, d'autre part, la tête se trouve sollicitée en tout sens, ce qui rend l'opération délicate lorsque l'on veut préserver les rameaux voisins. La présente invention vise un sécateur rotatif qui puisse être utilisé avec moindre fatigue et plus de précision en réalisant une coupe satisfaisante. Le sécateur rotatif conforme à l'invention comprend un outil mobile en rotation autour d'un axe monté dans une embase-support formant contre-outil. Suivant 15invention, l'outil mobile entrainé en rotation autour d'un axe comporte notamment une partie cylindrique et une partie conique effilée vers son terme, parcourues par un évidement hélico?dal, formant ainsi une structure spiralée dont le bord de la partie cylindrique, côté embase-support, est pourvu d'une arête coupante, la base de la partie cylindrique spiralée et son prolongement venant s'introduire librement en rotation dans un anneau tubulaire, constituant contre-outil, muni d'une plaque et d'un dispositif de guidage, relié par des tiges à un manchon-palier en laissant un intervalle de dégagement pour les copeaux. Alors que les appareils ou dispositifs courants permettent une coupe par l'articulation de deux lames travaillant dans un mouvement alternatif d'ouverture et de fermeture, le sécateur conforme à l'invention présente, de par la rotation d'un outil hélicoidal, une continuité des moyens de coupe, en permettant, de plus, par contact, un rapprochement de la tige du végétal à couper jusqu'à ce qu'il prenne appui sur le contre-outil où il se trouve sectionné par le mouvement de Prête coupante de l'outil mobile et de la réduction de l'espace. I1 est en effet bien connu qu'il est plus aisé de couper un objet en ajoutant un déplacement longitudinal du tranchant à la pression exercee. Afin de faciliter l'introduction des végétaux à couper et de limiter le couple résistant, l'extrémité de l'outil mobile a été effilée et prolongée par une sorte de doigt; par ailleurs, il a paru avantageux, que le bord de la structure spiralée formée par l'évidement hélicoïdal décrive avec Faxe de rotation un angle déterminé. Pour les mêmes raisons, l'évidement présente préférentiellement, en partie cylindrique, une profondeur sensiblement égale au demi-diamètre extérieur de la partie cylindrique et une largeur supérieure à la profondeur, de dimension pratiquement identique ou très peu inférieure aux matériaux à couper. Afin de renforcer la tenue de l'arête coupante et de permettre d'éventuels affûtages, il est avantageux de réaliser une face de coupe de largeur réduite limitée par un dégagement de l'évidement, avec possibilité de pratiquer des stries biaises telles qu'elles puissent faciliter le maintien et la coupe des végétaux. Préférentiellement, le côté de la structure spiralée opposé à l'arête coupante présente un arrondi de dégagement sur toute la longueur spiralée, afin d'augmenter la capacité de réception de l'évidement. Afm de contribuer efficacement à la coupe des végétaux, en facilitant le travail de l'arête coupante, l'anneau tubulaire formant contre-outil possède, côté partie conique de ce dernier, une face d'appui qui, de préférence, présente une certaine pente inclinée vers l'extérieur de manière à former un angle aigu près de l'arête coupante. Avantageusement, cette face d'appui peut présenter des saignées radiales anguleuses inclinées en opposition au sens de rotation de l'outil mobile afin d'éviter le dérobement du matériau lors de la coupe. I1 est judicieux de renforcer le rôle de butée, réalisé par la face d'appui, par une plaque fixée en retrait de cette face d'appui et ainsi, de faciliter l'approche de la zone de coupe par l'opérateur, un dispositif complétant par ailleurs ce rôle de guidage en formant avec l'outil mobile une sorte d'entonnoir d'entrée vers cette même zone de coupe des végétaux à sectionner. Dans le but d'évacuer les copeaux à leur sortie de l'évidement et de l'anneau tubulaire, au fur et à mesure de leur production, il a été prévu un espace de dégagement entre l'anneau tubulaire et le manchon palier auquel coincide une réduction de diamètre du prolongement de l'outil mobile. En se référant aux dessins annexés, on va décrire plus en détail plusieurs modes de réalisation illustratifs et non limitatifs d'un sécateur rotatif, objet de l'invention. La figure 1 montre, vu en coupe longitudinale partielle, le sécateur dans son ensemble. La figure 2 est une coupe partielle longitudinale en X X' de l'outil mobile. La figure 3 représente partiellement la face de coupe au niveau Y. (voir fig. 1) La figure 4 est une vue latérale de l'anneau tubulaire. La figure S représente la face extérieure de l'anneau tubulaire contreoutil. La figure 6 représente le système d'attache et d'élasticité du dispositif d'entrée vu suivant Z. (voir fig. 1) La figure 7 est une illustration de l'utilisation d'un montage motorisé à l'aide d'un groupe du commerce. Tel qu'illustré en figure 1, le sécateur conforme à l'invention comprend principalement un outil 1, en principe métallique, en tout ou partie, mobile en rotation dans une embase-support 2, autour d'un axe de rotation X X', confondu avec l'axe de symétrie de Pembase-support 2. L'outil mobile 1 constitue une pièce essentielle du sécateur dont la disposition longiligne comprend notamment une partie cylindrique 3 d'un certain diamètre extérieur D et une partie conique 4, l'une et l'autre parcourues par un évidement 5 hélicoïdal, tel un foret de perçage, en créant ainsi une structure spiralée 6 qui, en partie conique 4, s'effile vers son terme 7, prolongée elle même par un doigt 8 cylindrique affiné à son extrémité. L'évidement 5, dans l'exemple présenté, décrit plusieurs rotations lors de son parcours, chaque rotation définissant, entre les éléments constitutifs 9 de la structure spirale 6, un pas de vis V, qui, compte-tenu du sens de rotation, précisé par la flêche 10, tend à rapprocher de l'embase-support 2 le végétal introduit par contact dans l'évidement 5. Afin de faciliter l'introduction des végétaux à couper et leur amenée en direction de l'embase-support 2, le bord il de l'élément constitutif 9 de la struture spiralée 6 possède, en partie cylindrique 3, une inclinaison de pas décrivant avec l'axe de rotation X X' un angle oC, , voisin de 1200 dans l'exemple présenté. En partie cylindrique 3 également, la figure 2 montre en détail les caractéristiques de l'évidement 5 de profondeur P et de largeur L propre à accueillir le végétal à couper. Pour la pratique, on donnera à la profondeur P une dimension sensiblement égale au demi-diamètre extérieur D et à son ouverture une largeur L très supérieure à la profondeur P. On notera que le fond 12 de l'évidement 5 est de forme concave et sans aspérité afin d'éviter l'adhérence de matières végétales. Le bord 11 de la structure spiralée 6 forme, ainsi que le montre la figure 2, à la jonction de la surface extérieure de la partie cylindrique 3 et de l'évidement 5, en direction de l'embase-support 2 et près de celui-ci, une arête coupante 13, l'évidement 5 étant pourvu d'un dégagement 14 près de l'arête coupante 13, mais en retrait de celle-ci, afin de créer une face de coupe 15 de largeur délimitée propre à maintenir la qualité de ladite arête coupante 13 et à constituer une réserve d'affûtage. Afin que l'arête coupante 13 présente un angle aigu favorable à une coupe franche, la face de coupe 15 possède une pente de coupe tournée vers l'intérieur dont l'angleBpar rapport au plan perpendiculaire de Paxe X X',est supérieur à 15 dans l'exemple présenté. La face de coupe 15 peut avantageusement présenter, ainsi que le montre la figure 3, qui est une vue rabattue partielle, des stries 16 évoluant de l'arête coupante 13 et traversant cette face de coupe 15 en biaisant d'avant en arrière selon le sens de rotation défini par la flèche 17. On distingue aisément en figure 1 et 2, l'arrondi 18 de dégagement aménagé au bord de la structure spiralée 6, à l'opposé de l'arête coupante 13 par rapport à l'élément constitutif 9 de ladite structure spiralée 6 ; cet arrondi 18 étant réalisé tout du long de la spirale. Tel qu'il est présenté en figure 1, l'outil mobile 1 vient s'engager par la base 19 de la structure spiralée 6 à l'intérieur d'un anneau tubulaire 20 formant contre-outil, dont la face 21 tournée vers l'extrémité 7 de la dite structure spiralée 6, assure l'appui indispensable pour supporter l'effort de coupe de l'arête coupante 13 jusqu'au sectionnement du végétal. Comme le montre la figure 1, et plus précisément la figure 4, cette face d'appui 21 présente une pente de révolution tournée vers l'extérieur de manière à former un angle aigü près de l'arête coupante 13 de l'outil mobile, et ainsi faciliter le sectionnement. Cette pente forme avec le plan de la face 2, un angle lf qui, dans l'exemple présenté, est voisin de 30". La face d'appui 21 porte, par ailleurs, ainsi que le montre les figures 4 et 5, des saignées radiales et anguleuses antidérapantes qui sont, de préférence, inclinées en opposition du sens de rotation de l'outil mobile 1 de façon à évite le refus du végétal sous la pression de coupe. En reprenant la figure 1, on voit que Panneau tubulaire est muni, en léger retrait de la place d'appui 21, d'une plaque 23 de forme arrondie et de préférence mise faiblement en cône dans un sens arrière par rapport à ladite face d'appui 21, afin de faciliter Accès des végétaux les plus proches dans la zone de coupe. Sur cette même figure 1, on distingue partiellement la tige du dispositif d'entrée 24, qui partant de la plaque 23, pratiquement au niveau de l'axe X X' de l'outil mobile 1, oblique sur le côté en formant avec ledit outil mobile un "vé" d'entrée en entonnoir et se porte largement au-delà de l'extrémité du doigt 8. La figure 6 complète la figure 1 et se trouve plus explicite du maintien de la tige du dispositif d'entrée 24 qui, fixée par boulon 25 décrit derrière la plaque 23, par rapport à la face d'appui 21, une spire ressort 26, dont la partie terminale 27 est coudée pour ressortir par un trou oblong 28 en dessous de Paxe X X' de l'outil, selon la figure 1, et former la tige de guidage. Sur cette même figure 1, on voit que I'anneau tubulaire 20 et la plaque 23 sont maintenus en porte-à-faux sur un manchon palier 29 par au moins deux tiges de liaison créant ainsi, entre anneau tubulaire 20 et ledit manchon-palier 29, un espace de dégagement 31 presque intégral, auquel coïncide le diamètre réduit 32 du prolongement de la base 19 de la structure spiralée 6 dont l'élément constitutif 9 s'arrête au ras du bord arrière 33 de l'anneau tubulaire 20. Cet intervalle de dégagement 31 permet ainsi d'évacuer les copeaux produits par la coupe au fur et à mesure de leur sortie de l'évidement 5 après passage dans l'anneau tubulaire 20. La figure 1 illustre également les moyens mis en oeuvre pour assurer le maintien, larotation et l'entrainement de l'outil mobile 1, dont le diamètre réduit 32 se prolonge à l'intérieur du manchon-palier 29, soutenu par les roulements 34 montés en addition de capacité axiale à l'aide d'entretoises 35 et 36, et arrêté par une bague 37 sertie. De préférence la mise en rotation est assurée par cable spécial 38 entraîné par une source motrice extérieure dont l'extrémité 39 est par exemple terminée par un carré pénétrant à l'intérieur d'une partie homologue solidaire de Extrémité 40 de coutil mobile 1, le dispositif sécateur étant, par ailleurs, en principe, fixé au bout d'un tube 41, maintenu par au moins une vis 42 afin d'atteindre les objectifs visés. En fonctionnement (voir figure 7), l'opérateur ayant mis l'outil mobile 1 en rotation introduit le végétal à couper entre la tige du dispositif d'entrée 24 et ledit outil mobile. Le végétal à couper entre en contact avec la structure spiralée 6 qui l'amène contre l'anneau tubulaire 20 où il est rapidement sectionné, les copeaux s'évacuant au fur et à mesure par l'espace de dégagement 31. II est à noter que les modes de réalisation décrits et représentés ne sont pas limitatifs de l'objet de l'invention à laquelle on peut apporter de nombreuses modifications et variantes. On remarquera par exemple, que la coupe proprement dite se réalise au niveau de la base 19 de la structure spiralée 6 et, qu'en conséquence, la présence ou la conservation de l'arête coupante 13 concerne essentiellement ladite base 19 près de l'anneau tubulaire 20, de sorte que l'arête coupante 13 peut être amortie ailleurs pour des raisons de sécurité, sans inconvénients majeurs. L'outil mobile 1 peut comporter un nombre restreint de spire s à l'avantage de la longueur du doigt 8, ou pour raisons de poids et de coût être réalisé de matières différentes, la partie près de labase 19 pourrait, en tout ou partie, rester en métal, type acier, l'autre partie,jusqu'à l'extrémité du doigt 8, n'ayant pas de rôle de coupepourrait être réalisée en résine plastique, reliées 10 entre elles par des moyens d'association quelconques. De même, pour ce qui conceme le dispositif d'entrée 24, la spire ressort 26 pourrait être remplacée par un élement courbe, articulé à l'opposé du trou oblong 28 dont le retour à la position de repos serait assuré par un ressort, la tige oblique étant fixée près dudit trou oblong. Par ailleurs, afin d'éviter les effets centrifuges et d'inertie dus à une vitesse de rotation éventuellement trop élevée, s'opposant à la pénétration du végétal dans l'évidement 5 de l'outil mobile 1, on peut avantageusement intercaller un réducteur de vitesse, du type planétaire par exemple, entre l'arrivée du cable spécial 38 et l'extrémité 40 de loutil-mobile 1. REVENDICATIONS 1) Sécateur rotatif du type comprenant un outil mobile en rotation autour d'un axe dans une embase contre-outil, caractérisé par le fait que l'outil mobile (1) entraîné en rotation autour d'un axe X X' comporte une partie cylindrique (3) d'un certain diamètre (D) et une partie conique (4), l'une et l'autre parcourues par un évidement (5) hélicoïdal formant ainsi une structure spiralée (6) effilée à son terme (7), dont le bord (11), en partie cylindrique (3) et coté embase-support (2), décrit avec l'axe X X' un angle (oc) déterminé et forme avec l'évidement (5) une arête coupante (13) et une face de coupe (15), la base (19) de la partie cylindrique (3) venant s'introduire librement en rotation dans un anneau tubulaire (20), réalisant le contre-outil, qui, muni dune face d'appui (21) et extérieurement d'une plaque (23) et d'un dispositif d'entrée (24) ressort, est relié par des tiges (30) à un manchon-palier (29), en laissant un espace de dégagement (31) coïncidant avec le diamètre réduit (32) prolongeant l'outil mobile (1) qui se trouve par son extrémité (40) et par une transmission, en liaison à des moyens moteurs extérieurs, le sens de rotation dudit outil mobile (1) étant défini par la flêche (10) et la faculté de la structure spiralée (6) à amener les matériaux à couper en direction de l'anneau tubulaire (20) afin de le sectionner entre l'arête coupante (13) et ledit anneau tubulaire (20). 2) Sécateur suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie conique (4) effilée à son terme (7) est prolongée par un doigt (8) cylindrique affiné à son extrémité afin de guider facilement les végétaux à couper entre outil mobile (1) et dispositif d'entrée (24). 3) Sécateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'évidement (5) présente, en partie cylindrique (3), une profondeur (P) sensiblement égale au demi-diamètre extérieur de cette dite partie cylindrique (3), et une largeur (L) supérieure à la profondeur (P), le fond (12) de l'évidement (5) ayant une forme concave sans aspérité. 4) Sécateur suivant les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que la face de coupe (15) est de largeur délimitée par un dégagement (14) de l'évidement (5), cette dite face de coupe (15) détermine, par rapport au plan perpendiculaire à l'axe X X', un angle (83 ) et, possède des stries (16) partant de Parête coupante (13) et traversant cette face de coupe (15) de biais et en arrière par rapport au sens de rotation. 5) Sécateur suivant les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que la structure spiralée (6) présente, côté opposé à l'arête coupante (13) par rapport à l'élément constitutif (9), un arrondi (18) de dégagement sur toute la longueur spiralée. 6) Sécateur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la face d'appui (21) de l'anneau tubulaire (20) est pourvue d'une pente de révolution tournée vers l'extérieur, formant avec son plan de face un angle (), et de saignées radiales (22) antidérapantes, inclinées en opposition au sens de rotation de l'outil mobile (1), afin d'éviter le dérobement des matériaux à couper. 7) Sécateur suivant les revendications 1 et 6, caractérisé par le fait que la plaque (23) est de forme arrondie (25) et présente une conicité dirigée vers l'arrière par rapport à la face d'appui (21) de laquelle elle se trouve fixée en léger retrait. 8) Sécateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif d'entrée (24) est constitué par une spireressort (26) fixée par boulon (25) derrière la plaque (23) et passe au travers de cette dernière par un trou oblong (28) et décrit, par rapport et avec l'axe X X' de l'outil mobile (1), une oblique formant entonnoir. 9) Sécateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le diamètre réduit (32) prend naissance au plus près du bord arrière (38) de l'anneau tubulaire (20) et se prolonge dans le manchonpalier (29), libre en rotation à l'aide de roulements (34) monté en addition avec entretoises (35) et (36) et bague (37) sertie.