Brevet FR2674096A1 — publié le 19920925

Appareil de coupe, en particulier pour graminacées La présente invention concerne un appareil de coupe, en particulier pour graminacées, qui est équipé d'un disque de coupe fixe et d'un organe coupant rotatif, lequel est mis en mouvement de rotation par un moteur d'entraîne- ment, de sorte que l'organe coupant et le disque de coupe glissent l'un sur l'autre dans un mouvement relatif, et dont le disque de coupe fixe présente plusieurs tranchants et l'organe coupant rotatif présente au moins un tranchant, les tranchants du disque de coupe et le tranchant de l'or- gane coupant rotatif, qui se trouve chaque fois en contact de cisaillement avec le disque de coupe, étant disposés de telle manière que, par rapport à l'axe de rotation, ils forment entre eux un angle s'ouvrant vers l'extérieur. Grâce au brevet allemand 3248679 il est connu une tondeuse à gazon équipée d'un disque de coupe fixe et d'un organe coupant rotatif Cet appareil de coupe comporte un moteur d'entraînement qui anime l'organe coupant d'un mou- vement de rotation de sorte que l'organe coupant et le dis- que de coupe glissent l'un sur l'autre dans un mouvement relatif Le disque de coupe fixe comporte plusieurs tran- cnants de même que l'organe coupant rotatif, ces tranchants étant amenés à engager conjointement une action de cisail- lement de telle sorte qu'ils coupent les feuilles de grami- nacées à la manière d'une cisaille Dans l'agencement connu les surfaces de coupe du disque de coupe sont incurvées et s'étendent à peu près tangentiellement à la partie médiane sensiblement circulaire du disque de coupe, deux parties de la périphérie circulaire de cette partie médiane étant mu- nies de surfaces de coupe longues et deux autres parties de cette périphérie circulaire étant munies de surfaces de coupe courtes L'organe coupant rotatif présente des surfa- ces de coupe allongées qui sont elles aussi disposées tan- gentiellement à la partie médiane circulaire de l'organe coupant. Dans l'appareil connu le disque de coupe et l'or- gane coupant présentent une f orme compliquée et en raison de la direction tangentielle des surfaces de coupe le nom- bre de surfaces de coupe est limité, du moins lorsque l'on prévoit les tranchants longs nécessaires à un débit de cou- pe important Les formes de réalisation différentes, au ni- veau de la périphérie, des surfaces de coupe du disque de coupe ne conviennent pas pour des travaux de coupe effec- tués avec le mouvement dit de faux et conduisent en outre à un type d'organe coupant et de disque de coupe lourd, de sorte que la tête de coupe présente un poids important et nécessite, en conséquence, une dépense d'énergie correspon- dante de l'utilisateur. Grâce au brevet américain 4483070 sont déjà con- nues des dispositions qui ont pour but de faciliter pour l'utilisateur le maniement d'appareils de ce genre en dimi- nuant leur poids Ces dispositions restreignent cependant la liberté de mouvement de tels appareils et nécessitent un arbre d'entraînement flexible entre le moteur d'entraîne- ment retenu par une ceinture sur le dos de l'utilisateur et l'organe coupant rotatif. L'invention a pour but de perfectionner un appa- reil de coupe du genre défini plus haut de telle manière que pour un maniement aisé et un haut débit de coupe soit assurée une qualité de coupe indépendante de la direction de mouvement. Ce but est atteint, en ce qui concerne un appa- reil de coupe, en particulier pour graminacées, qui est équipé d'un disque de coupe fixe et d'un organe coupant rotatif, lequel est animé d'un mouvement de rotation par un moteur d' entraînement de sorte que 1 'organe coupant et le disque de coupe glissent l'un sur l'autre dans un mouvement relatif, et dont le disque de coupe fixe présente plusieurs tranchants et l'organe coupant rotatif présente au moins un tranchant, les tranchants du disque de coupe et le tran- chant de 1 'organe coupant rotatif, lequel se trouve chaque fois en contact de cisaillement avec le disque de coupe, étant disposés de telle manière que, par rapport à l'axe de rotation, ces tranchants forment un angle S 'ouvrant vers l'extérieur, selon l'invention par le fait que les tran- chants du disque de coupe fixe sont formés sur des doigts disposés en forme d'étoile et s'étendant radialement. Du fait de la disposition des tranchants du dis- que de coupe sur des doigts s'étendant radialement en forme d'étoile l'introduction du produit à couper est assurée in- dépendamment de la direction de mouvement de l'appareil de coupe, la tendance du produit à couper à fléchir ou être repoussé étant supprimée par suite de la forme des doigts. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention le nombre des doigts du disque de coupe est pair et les doigts sont disposés de manière radialement sy- métrique Le disque de coupe peut cependant également pré- senter un nombre impair de doigts Les angles entre les doigts du disque de coupe peuvent être exactement égaux. Toutefois, il s'est avéré avantageux un agencement dans le- quel les doigts sont disposés à des intervalles angulaires différents Une telle forme de réalisation du disque de coupe a conduit, en combinaison avec un organe coupant à plusieurs ailes disposées à des intervalles angulaires uni- formes, à ce que parmi les ailes jouant chacune successive- ment leurs différents rôles il y en a toujours une qui réa- lise le débit de coupe principal, alors que l'autre ou les autres ailes remplissent une fonction d'appui, de sorte que 1 ' organe coupant est maintenu sûrement sur le disque de coupe Du fait de la rotation de l'organe coupant toutes les ailes exercent successivement une action de coupe et une fonction d'appui. Une forme de réalisation préférée de l'organe coupant rotatif consiste en ce qu'il est réalisé avec trois ailes, les ailes étant disposées à des intervalles angulai- res de 1200 et un tranchant étant prévu sur chaque aile. Cette forme de réalisation de l'organe coupant conduit éga- lement à un effet d'émoussement extrêment réduit des tran- chants Il est en outre avantageux que le bord avant et le bord arrière, par rapport au sens de rotation, d'une aile soient disposés de façon à converger radialement vers l'ex- térieur L'angle que forment le bord avant réalisé sous forme de tranchant et le bord arrière d'une aile, est avan- tageusement compris entre 4 et 50. Sont considérés comme particulièrement appropriés des agencements dans lesquels le disque de coupe comporte au moins douze doigts et au maximum seize doigts En combi- naison avec l'organe coupant à trois ailes déjà mentionné il est proposé que quatorze doigts soient prévus et que l'intervalle angulaire des doigts soit compris entre 23 et 28 e Afin que le dispositif de coupe ne coupe pas par inad- vertance dans le sol ou ne vienne pas en contact avec des obstacles il est proposé que sur le dispositif de coupe formé du disque de coupe et de l'organe coupant rotatif soit fixé, du côté éloigné du carter, un plateau de glis- sement ou un étrier de glissement. Selon une autre caractéristique de l'invention le disque de coupe est monté sur le côté de l'organe coupant qui est voisin de l'arbre d'entraînement. Des exemples de réalisation de l'appareil de coupe selon l'invention sont expliqués plus en détail ci- dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente la tête de coupe d'un appareil de coupe; la figure 2 représente une coupe axiale à travers la tête de coupe de la figure 1; la figure 3 représente une tête de coupe modifiée par rapport à la figure 2; la figure 4 est une vue de la tête de coupe suivant la flèche IV de la figure 3; la figure 5 représente le disque de coupe à lui seul; et la figure 6 représente l'organe coupant rotatif à lui seul. Sur la figure 1 est représentée la tête de coupe d'un appareil de coupe qui est fixée à l'extrémité d'une barre creuse 9, à travers laquelle s'étend un arbre 8 en- traîné par un moteur La tête de coupe 10 comprend essenti- ellement un carter 11 avec un organe coupant 15 monté tour- nant, dont deux ailes 5 et 6 sont représentées sur la figu- re 1, et avec un disque de coupe fixe 14 qui présente de multiples doigts 4 s'étendant radialement Entre deux doigts voisins 4 est chaque fois formé un évidement 1 en V dans lequel Le prou-i Lt à couper entre lorsque la tête de coupe 10 effectue par exemple un mouvement de faux indiqué par des traits incurvés 3 L'organe coupant 15 tourne dans le sens de la flèche 7 de sorte que les ailes 5 et 6 se dé- placent relativement aux doigts 4 et ramènent ainsi la fen- te en V entre un doigt 4 et une aile 5 ou 6 progressivement à la valeur nulle selon le principe d'une cisaille A cette fin les doigts 4 du disque de coupe 14 et les ailes 5, 6 de l'organe coupant 15 sont munis de tranchants au niveau des bords devant être amenés à exercer conjointement une action de cisaillement. La figure 2 représente, en coupe, la tête de cou- pe 10, qui comprend le carter 11 dans lequel se trouve un mécanisme de transmission à engrenage, lequel est constitué par un pignon 12 et une roue conique 13, ainsi que le dis- positif de coupe constitué par le disque de coupe 14 et l'organe coupant 15 La roue conique 13 est placée sur un arbre creux 16 qui est monté dans le carter 11 et fait saillie avec une extrémité 17 en f orme de plateau hors du carter 11 A l'extrémité 17 en forme de plateau est fixé l'organe coupant 15 A travers l'arbre creux 16 s'étend un axe 18 dont une extrémité 19 est retenue, de façon à pou- voir être serrée, dans le carter 11 avec interposition d'un organe à ressort 20, et dont l'autre extrémité 21 fait saillie hors de l'extrémité 17 en forme de plateau de l'ar- bre creux 16 Sur l'extrémité 21 de l'axe 18 est emmanché par pression ou à chaud un disque porteur 22 qui sert à retenir le disque de coupe 14 Sur le disque de coupe 14 est fixé, du côté éloigné du carter 11, un étrier de glis- sement 23. Le pignon 12 porté par des paliers à billes 24 est amené à tourner au moyen d'un arbre d'entraînement non représenté sur la figure 2 Grâce à la mise en prise des dents respectives du pignon 12 et de la roue conique 13 l'arbre creux 16 supporté dans le carter il au moyen de paliers à billes 25 tourne également et, par conséquent, évidemment l'organe coupant 15 lui aussi Afin d'obtenir un guidage exact de l'axe 18 dans une région voisine du dispo- sitif de coupe 2 il est monté entre l'arbre creux 16 et l'axe 18 un palier à aiguille 26. La figure 3 montre une coupe partielle d'une au- tre forme de réalisation d'une tête de coupe 10, dont le carter il présente une bride 27 à laquelle est fixé un dis- que de coupe 28 au moyen de vis 29 Le disque de coupe 28 présente une ouverture centrale à travers laquelle passe une saillie 33 en forme de douille du carter avec un arbre d'entraînement 30 monté dans celle-ci et à l'extrémité du- quel est fixé un élément de retenue 31 pour un organe cou- pant 32 Au-dessous de la saillie 33 du carter est retenu un plateau de glissement 34 qui empêche des organes tour- nants de traîner sur le sol ou de venir en contact avec des obstacles. Il ressort clairement de la vue de la figure 4 que le disque de coupe 28 fixé à la bride 27 possède un certain nombre de doigts 35, 37 et 39 dont les bords radi- aux sont réalisés sous forme de tranchants 36 De l'organe coupant masqué presque complètement sur la figure 4 ne sont visibles que les trois ailes 40, 41 et 42 qui ont une éten- due radiale légèrement inférieure à celle des doigts 35, 37 et 39 du disque de coupe 28 Les bords 38, situés à l'avant dans le sens de rotation, des ailes 40, 41 et 42 sont réa- lisés sous forme de tranchants et forment avec les tran- chants du disque de coupe 28, avec lesquels ils sont en contact de cisaillement, un angle s'ouvrant radialement vers l'extérieur. Du fait de l'agencement des doigts 35, 37 et 39 la distance des bords avant 38 des ailes 40, 41, 42 aux tranchants 36, respectivement les plus proches d'eux, des doigts 35, 37 et 39 est chaque fois différente de sorte que seul le tranchant 38 d'une des ailes, en l'occurrence celle désignée par 42, est toujours chargé pleinement, alors que les deux autres ailes 40 et 41 remplissent principalement une fonction d'appui Lors de la rotation de l'organe cou- pant c'est alors le tranchant 38 de l'aile 40 entre en con- tact de cisaillement avec le tranchant 36 du doigt 35 et la charge subie par les deux autres ailes 41 et 42 diminue. La figure 5 représente le disque de coupe 14; 28 en tant que pièce individuelle et cette représentation mon- tre une ouverture centrale 43 qui présente la forme d'un hexagone Les doigts présentent entre eux des intervalles angulaires variés, l'angle entre les doigts 45 et 37 étant désigné par îX 1, l'angle entre les doigts 37 et 35 par cr 2, l'angle entre les doigts 35 et 39 par oc 3 et l'angle entre les doigts 39 et 44 par S 7 4 Dans l'exemple de réalisation concret représenté l'angle a 1 = 230, l'angle ce 2 = 26,50, l'angle 3 = 280 et l'angle ce = 250 Etant donné que l'angle 4 ne se présente que deux fois sur la périphérie du cercle et que les angles î 1, cx 2 et ac 3 s'y trouvent quatre fois, il en résulte un angle total de 3600. La figure 6 montre l'organe coupant 15; 32 en tant qu'élément individuel L'organe coupant présente une ouverture centrale 46 et est réalisé avec trois ailes, les ailes 40, 41, 42 faisant entre elles chaque fois un angle Or de 1200 Le bord avant servant chaque fois de tranchant 38 et le bord arrière 47 s'étendent sous un angle /S par rapport à la ligne radiale, lequel angle est compris entre 4 et 50 L'angle 3 peut avantageusement également être un peu plus grand ou un peu plus petit mais doit être supéri- eur à 10 Le tranchant 36 forme un même angle A avec la ligne radiale de façon à obtenir une coupe effectuée à la manière d'une cisaille Par conséquent, du produit à ne pas couper est repoussé radialement vers l'extérieur et ne ris- que pas de bloquer l'appareil de coupe. p Grâce à la forme de réalisation prévue selon l'invention pour le dispositif de coupe avec un disque de coupe et un organe coupant agencés de cette manière sont obtenues des têtes de coupe à poids réduit qui facilitent pour l'utilisateur la conduite de l'appareil En outre, du fait que les différentes ailes de l'organe coupant sont soumises à la charge successivement dans le temps la force motrice nécessaire est réduite de sorte que le moteur d'en- trainement peut être réalisé sous un plus faible volume et rendu plus léger. Revendications 1 Appareil de coupe, en particulier pour grami- nacées, qui est équipé d'un disque de coupe fixe et d'un organe coupant rotatif, lequel est mis en mouvement de rotation par un moteur d'entraînement, de sorte que l'organe coupant et le disque de coupe glissent l'un sur l'autre dans un mouvement relatif, et dont le disque de coupe fixe présente plusieurs tranchants et l'organe coupant rotatif présente au moins un tranchant, les tranchants du disque de coupe et le tranchant de l'organe coupant rotatif, qui se trouve chaque fois en contact de cisaillement avec le disque de coupe, étant disposés de telle manière que, par rapport à l'axe de rotation, ils forment entre eux un angle s'ouvrant vers l'extérieur, caractérisé en ce que les tranchants ( 36) du disque de coupe fixe ( 14, 28) sont formés sur des doigts ( 4, 35, 37, 39, 44, 45) disposés en étoile et s'étendant radialement. 2 Appareil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de doigts ( 4, 35, 37, 39, 44, ) du disque de coupe ( 14, 28) est pair et les doigts sont disposés d'une façon radialement symétrique. 3 Appareil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de coupe ( 14, 28) présente un nombre impair de doigts ( 4). 4 Appareil de coupe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les angles (a) entre les doigts ( 4) du disque de coupe ( 14, 28) sont égaux. Appareil de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les doigts ( 35, 37, 39, 44, 45) sont disposés à des intervalles angulaires diffé- il rents (al, a 2, a 3, a 4) les uns par rapport aux autres, le disque de coupe ( 14) présentant avantageusement au moins douze doigts ( 4) mais au maximum seize doigts ( 4). 6 Appareil de coupe selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu quatorze doigts ( 4; 35, 37, 39, 44, 45) et en ce que l'intervalle angulaire (al a 4) des doigts est compris entre 23 et 28 . 7 Appareil de coupe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe coupant ( 15, 32) est réalisé avec trois ailes, les ailes ( 5, 6, , 41, 42) étant disposées à un intervalle angulaire () de 1200 les unes des autres et en ce que sur chaque ailes ( 5, 6, 40, 41, 42) est prévu un tranchant ( 38) et en ce qu'avantageuse- ment le bord avant ( 38) et le bord arrière ( 47), par rapport au sens de rotation, d'une aile ( 40, 41, 42) sont disposés de façon à converger vers l'extérieur. 8 Appareil de coupe selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bord avant ( 38), réalisé sous forme de tranchant, et le bord arrière ( 47) d'une aile ( 40, 41, 42) font chacun avec la ligne radiale un angle () compris entre 4 et 5 . 9 Appareil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque de coupe ( 14) est monté sur le côté de l'organe coupant ( 15) qui est tourné vers l'arbre d'entraînement ( 16). 10 Appareil de coupe selon la revendication 9, caractérisé en ce que sur un dispositif de coupe ( 2) formé du disque de coupe ( 14, 28) et de l'organe coupant ( 15, 32) est fixé, du côté éloigné du carter ( 11), un plateau de glissement ( 34) ou un étrier de glissement ( 23).