Brevet FR2685993A1 — publié le 19930716

La présente invention concerne le domaine des machines de coupe de végétaux, et plus particulièrement les machines comportant un rotor à couteaux tournants. Les machines de coupe de végétaux comportant typiquement un rotor à couteaux tournants sont les broyeurs forestiers, dont les couteaux sont alors montés tournants en périphérie d'un rotor d'axe vertical. Il peut cependant s'agir d'autres types de machines de coupe, telles que des faucheuses destinées à assurer des travaux difficiles dans des zones à végétation épaisse et dense. De telles machines comportent en général un carter en U composé d'une tôle horizontale supportant des moyens d'accouplement servant à entraîner en rotation, autour d'un axe vertical, au moins un rotor à couteaux tournants disposé sous cette tôle horizontale, et deux tôles latérales enveloppant ledit rotor et définissant un tunnel de passage pour la végétation à couper et/ou à broyer, et la tôle horizontale se prolonge en outre vers l'arrière par un déflecteur fixe pour faciliter la pénétration de la végétation dans le tunnel de passage lors d'un fonctionnement en marche arrière. Les broyeurs forestiers de ce type sont en général tractés, et reposent sur le sol par l'intermédiaire de patins prévus en extrémité libre des tôles latérales. Les moyens d'accouplement permettent alors une liaison d'entraînement à des moyens motorisés tels que la prise de force du tracteur. Le rotor entraîne alors les couteaux montés tournants à sa périphérie, lesquels couteaux peuvent donc s'effacer et tourner librement en cas d'obstacle dur rencontré au cours du travail de coupe et de broyage effectué lors du déplacement du broyeur. Lorsque la végétation est relativement haute, l'utilisateur fait alors reculer le tracteur, pour déplacer les broyeurs en marche arrière en direction de cette végétation. C'est alors que le déflecteur fixe (souvent dénommé "entameur" par les spécialistes) intervient, en faisant plier la végétation de telle façon que la partie basse de celle-ci soit concernée par l'action des couteaux, et subisse, en pénétrant dans le tunnel de passage, une action de coupage suivie d'un broyage. Un tel déflecteur fixe prévu en arrière du carter est ainsi largement utilisé dans la pratique. Cependant, on s'est aperçu que le déflecteur favorisait aussi le bourrage de l'entrée du tunnel de passage. En effet, avec une végétation de taille moyenne, les pousses qui ont été cisaillées à la base ont tendance à s'accumuler contre ce déflecteur. Les pousses accumulées forment alors un fagot qui reste plus ou moins coincé à l'arrière du broyeur, de sorte qu'il ne peut subir l'action des couteaux. L'opérateur doit alors arrêter son tracteur, et descendre pour venir dégager le fagot qui a été formé, puis remonter sur son tracteur et déplacer le broyeur pour repasser sur les pousses dégagées afin de les broyer. Ces opérations sont naturellement fastidieuses, et altèrent le rendement de la machine. De plus, elles peuvent s'avérer dangereuses dans le cas où le rotor à couteaux tournants ne serait pas complètement à l'arrêt. Par ailleurs, le déflecteur présente l'inconve- nient, lorsque le broyeur fonctionne en marche avant pour le travail de végétations de faible hauteur, d'élargir considérablement la sortie du tunnel de passage, de sorte que l'on ne dispose pas d'une réelle protection vers l'arrière contre les jets de pierre ou d'obstacles divers qui sont projetés violemment par les couteaux. Si l'on veut mettre en place un moyen de protection, on perd alors la possibilité d'utiliser un déflecteur arrière. L'invention a pour objet de réaliser une machine de coupe, telle qu'un broyeur forestier, qui ne présente pas les inconvénients et/ou limitations précités. L'invention a aussi pour objet de réaliser une machine de coupe qui ait la possibilité d'utiliser au mieux les avantages d'un déflecteur arrière. L'invention a enfin pour objet de réaliser une machine de coupe dont la structure soit à la fois simple et robuste, pour être utilisable comme broyeur forestier, et qui ne demande qu'une puissance consommée raisonnable pour un travail de coupe et de broyage efficace. Il s'agit plus particulièrement d'une machine de coupe de végétaux, notamment un broyeur forestier, comportant un carter en U composé d'une tôle horizontale supportant des moyens d'accouplement servant à entraîner en rotation, autour d'un axe vertical, au moins un rotor à couteaux tournants disposé sous ladite tôle horizontale, et de deux tôles latérales enveloppant ledit rotor et définissant un tunnel de passage pour la végétation à couper et/ou à broyer, la tôle horizontale se prolongeant en outre vers l'arrière par un déflecteur fixe pour faciliter la pénétration de la végétation dans le tunnel de passage lors d'un fonctionnement en marche arrière, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un volet mobile agencé en arrière du carter de la machine de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal, entre une position haute relevée dans laquelle l'entrée du tunnel de passage est dégagée, et une position basse rabattue dans laquelle ledit volet délimite avec le déflecteur fixe un espace confiné dont la zone inférieure est soumise à l'action des couteaux du rotor des moyens d'actionnement étant en outre prévus pour faire pivoter le volet mobile vers sa position relevée ou sa position rabattue. De préférence, le volet mobile est articulé en partie haute du déflecteur fixe. Avantageusement alors, le volet mobile est articulé sur une traverse rigide formant le bord d'attaque du déflecteur fixe, ladite traverse étant étayée par au moins une jambe de force dont l'autre extrémité est reliée à une traverse agencée en avant du carter de la machine. Il est également intéressant que des joues latérales soient prévues de part et d'autre du déflecteur fixe, les bords d'attaque desdites joues étant adjacents aux bords latéraux du volet mobile, en position rabattue de celui-ci, de façon que l'espace confiné soit alors délimité par le déflecteur fixe, les deux joues latérales, et le volet. Selon un mode d'exécution particulier, le volet mobile a une forme essentiellement rectangulaire, et présente une dimension transversale légèrement inférieure à la largeur du tunnel de passage. Il peut également s'avérer avantageux que le volet mobile, lorsqu'il est en position relevée, présente sensiblement la même inclinaison que le déflecteur fixe. Par ailleurs, il est intéressant que les moyens d'actionnement du volet mobile soient prévus avec une puissance suffisante pour que le volet exerce un poussage de la végétation dans le tunnel de passage. Avantageusement alors, les moyens d'actionnement du volet mobile comportent au moins un vérin hydraulique. En particulier, le volet mobile est de préférence relié à la tige du ou des vérins par l'intermédiaire d'un système articulé facilitant l'actionnement dudit volet, lequel système articulé comporte par exemple une première biellette articulée à une extrémité sur le carter, au voisinage de l'axe de pivotement du volet mobile, et à son autre extrémité sur la tige du vérin associé et sur l'extré- mité arrière d'une seconde biellette dont l'extrémité avant est articulée sur une extension verticale solidaire du volet mobile. Avantageusement encore, le corps du ou des vérins est articulé sur des goussets portés par la tôle horizontale du carter, la position de cette articulation étant en outre réglable façon à pouvoir modifier l'inclinaison du volet mobile dans ses positions relevée et rabattue. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la figure 1 est une vue en élévation d'une machine de coupe qui est conforme à l'invention, réalisée ici selon un broyeur forestier tracté à rotors à deux étages de couteaux tournants, le volet mobile étant représenté en traits pleins dans sa position haute relevée, et en traits mixtes dans sa position basse rabattue - la figure 2 est une vue de dessus de la machine de la figure 1, permettant de mieux voir les deux vérins d'actionnement du volet mobile (qui est alors en position relevée), et de distinguer les deux rotors à couteaux tournants qui équipent cette machine - la figure 3 est une vue partielle en bout du broyeur précité permettant de mieux distinguer l'agencement des deux rotors et des moyens d'accouplement associés - la figure 4 est une vue de dessus de l'un des rotors du broyeur précité permettant de mieux voir l'agencement de ses couteaux, avec ici en outre des plaques cintrées de protection associées aux couteaux cambrés formant l'étage inférieur de couteaux. Les figures 1 et 2 illustrent une machine de coupe 100 qui est conforme à l'invention, réalisée ici selon un broyeur forestier tracté par un tracteur T (dont on ne distingue que la partie arrière, ladite machine étant à rotor à deux étages de couteaux tournants, et glissant sur le sol S par des patins associés De façon conventionnelle, la machine de coupe 100 comporte un carter 101 en U composé d'une tôle horizontale 102 supportant des moyens d'accouplement 103 servant à entraîner en rotation, autour d'un axe vertical 150, au moins un rotor 105 à couteaux tournants disposé sous ladite tôle horizontale, et deux tôles latérales 103 enveloppant ledit rotor et définissant un tunnel de passage 114 (mieux visible sur la figure 3) pour la végétation à couper et/ou à broyer La machine de coupe 100 est ainsi reliée, par un organe de liaison en triangle de type conventionnel 108, à un système trois points S du tracteur T. La chaîne d'entraînement est alors assurée par un arbre 107 relié à la prise de force du tracteur, et relié à son autre extrémité à un organe central d'accouplement 107.1 porté par la tôle horizontale 102 du carter de la machine. Ainsi que cela est visible sur la figure 1, le rotor 105 comporte ici deux étages de couteaux tournants, avec un étage inférieur de couteaux cambrés 111, et un étage supérieur de couteaux plats 112. La platine 145 du rotor 105 à couteaux tournants présente un moyeu central 113 permettant un accouplement aux moyens d'entraînement associés, en vue de la rotation du rotor 105 autour de son axe vertical 150. La machine de coupe 100 comporte en l'espèce deux rotors, ainsi que cela est mieux visible sur la figure 2, chacun des rotors présentant deux étages de couteaux comme illustré ici : ceci ne constitue cependant qu'un exemple dans le cadre de l'invention, laquelle s'applique aussi bien à une machine monorotor et/ou à une machine dont le ou les rotors ne comportent qu'un étage de couteaux tournants. On reviendra ultérieurement plus en détail sur la structure particulière des rotors 105, et sur l'agencement de leurs couteaux tournants 111 et 112 ainsi que sur les moyens d'entraînement associés, en se référant aux figures 3 et 4. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 1, la tôle horizontale 102 du carter en U se prolonge en outre vers l'arrière (c'est-à-dire vers la droite sur la figure 1) par un déflecteur fixe 116 servant à faciliter la pénétration de la végétation dans le tunnel de passage 114 lors d'un fonctionnement en marche arrière de la machine de coupe. Conformément à un aspect essentiel de l'invention, la machine de coupe 100 comporte en outre un volet mobile 120, agencé en arrière du carter 101 de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal 121, entre une position haute relevée (illustrée ici en traits continus) dans laquelle l'entrée du tunnel de passage 114 est dégagée, et une position basse rabattue (illustrée en traits mixtes sur la figure 1) dans laquelle ledit volet délimite avec le déflecteur fixe 116 un espace confiné 118 dont la zone inférieure est soumise à l'action des couteaux 111, 112 des rotors 105. Des moyens d'actionnement 125 sont en outre prévus pour faire pivoter le volet mobile 120 vers sa position relevée ou sa position rabattue. Le volet mobile 120 est ici articulé en partie haute du déflecteur 116, et plus précisément, par l'interme- diaire de goussets 122, sur une traverse 123 (mieux visible sur la figure 2) du carter en U, cette traverse étant rigide et formant le bord d'attaque du déflecteur fixe 116. Une telle traverse 123 étant soumise directement à l'action des végétaux de hauteur importante, elle est ici étayée par deux jambes de force 148 dont l'autre extrémité est reliée à une traverse 149 agencée en avant du carter de la machine. Lorsque le volet mobile 120 est en position haute relevée, ce volet présente de préférence la même inclinaison que le déflecteur fixe 116, afin de constituer un véritable prolongement vers le haut du déflecteur fixe. C'est cette position qu'occupe le volet mobile 120 lorsque l'opérateur fait reculer la machine de coupe 100, comme schématisé par la flèche 200, afin d'attaquer une végétation de hauteur relativement importante. Une partie de cette végétation est alors cisaillée par les couteaux 111 et 112 des rotors 105, et subit une action de broyage par ces couteaux. Lorsque la végétation est dense, il convient d'éviter le bourrage du tunnel d'entrée de passage 114. Grâce à l'invention, l'opéra- teur n'a pas besoin de descendre de son tracteur pour dégager le fagot qui a été formé par accumulation des pousses cisaillées : il lui suffit au contraire d'actionner le volet mobile 120, dont la trajectoire est schématisée par l'arc de cercle 201, de sorte que la face intérieure 124 de ce volet mobile va progressivement rabattre la végétation qui était en appui contre elle à l'intérieur du tunnel de passage 114, c'est-à-dire dans l'espace confiné 118 dont la zone inférieure est soumise à l'action des couteaux 111, 112 des rotors 105. La végétation ainsi confinée entre la face arrière 117 du déflecteur 116 et la face 124 du volet mobile 120 est progressivement amenée dans la zone d'action des couteaux tournants du rotor, de sorte qu'il suffit de faire quelques aller-et-retour avec la machine de coupe pour être assuré que toute la végétation ainsi confinée a été correctement broyée. La machine de coupe 100 illustrée aux figures 1 et 2 comporte en outre des joues latérales 146 agencées de part et d'autre du déflecteur fixe 116, de sorte que l'ensemble du déflecteur présente en section transversale par un plan horizontal, une forme générale en U. Les moyens d'actionnement 125 du volet mobile 120 sont alors prévus de telle façon que, lorsque le volet est en position rabattue, les bords d'attaque 147 des joues latérales 146 soient adjacents aux bords latéraux du volet mobile : dans cette position, qui est illustrée en traits mixtes sur la figure 1, l'espace confiné 118 est alors délimité de tous côtés, par le déflecteur fixe 116, les deux joues latérales 146, et le volet 120. On est ainsi assure d'un bon confinement de la végétation, et d'une meilleure action de broyage par les couteaux des rotors. Le volet mobile 120 a de préférence une forme essentiellement rectangulaire, et présente une dimension transversale légèrement inférieure à la largeur du tunnel de passage 114. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 2, la dimension transversale du volet mobile 120 est légère- ment inférieure à la distance séparant les deux joues latérales 146 du carter, de sorte que le volet mobile peut pénétrer légèrement entre les joues latérales lors de son rabattement final. Ceci évite également une butée positive du volet contre les bords d'attaque des joues latérales, butée qui aurait pour effet de perturber les moyens d'actionnement associés. Il est ainsi avantageux que les moyens d'actionnement 125 du volet mobile 120 soient prévus avec une puissance suffisante non seulement pour faire tourner le volet 120 autour de son axe horizontal, mais aussi pour faire en sorte que ledit volet exerce un poussage de la végétation dans le tunnel de passage 114. Il est alors avantageux de faire appel à un ou plusieurs vérins hydrauliques reliés à la centrale hydraulique du tracteur, et on a illustré ici un mode de réalisation comportant deux vérins hydrauliques 126. Le corps 127 de chacun des vérins 126 est articulé sur des goussets 136 portés par la tôle horizontale 102 du carter. Il est alors avantageux que la position de cette articulation, qui est notée 137, puisse être réglée de façon à modifier l'inclinaison du volet mobile 120 dans ses positions relevée et rabattue. On a ainsi figuré en 137.1 d'autres points d'articulation possibles du corps 127 du vérin. Le volet mobile 120 est par ailleurs relié à la tige 128 de chacun des vérins 126, cette liaison se faisant de préférence par l'intermédiaire d'un système articulé facilitant l'actionnement de ce volet. On a illustré ici un tel système articulé, noté 130, ledit système comportant une première biellette 131 et une seconde biellette 133. La tige 128 de chaque vérin 126 est ainsi articulée en 129 à une extrémité de chacune des deux biellettes 131 et 133 ; l'autre extrémité de la première biellette 131 est articulée en 132 sur le carter 101 (ou plus exactement sur la partie arrière du déflecteur 116), au voisinage de l'axe de pivotement 121 du volet mobile 120, tandis que l'autre extrémité de la seconde biellette 133 est articulée en 134 sur une extension verticale 135 (ici sous forme d'une plaque triangulaire) solidaire du volet mobile 120. Le volet mobile 120 est quant à lui articulé sur les goussets associés 122 solidaires de la traverse 123. Les figures 1 et 2 permettent également de distinguer d'autres équipements prévus pour la machine de coupe 100, comme des chaînes 109 associées au relevage de la machine de coupe (lorsqu'il s'agit d'un déplacement sur route ou du franchissement d'un obstacle), ainsi que des chaînettes verticales 115 prévues à l'entrée du tunnel de passage 114 (lorsque la machine fonctionne en marche avant). Il convient à ce titre d'observer que, pour le travail de végétations de faible hauteur, c'est-à-dire lorsque le broyeur fonctionne en marche avant, le volet mobile 120 sera de préférence maintenu dans sa position rabattue, de sorte qu'il constitue alors une protection vers l'arrière contre les jets de pierre ou d'obstacles divers qui sont projetés violemment par les couteaux du rotor. Le volet mobile assure ainsi une double fonction de pousseur de végétation lorsque la machine de coupe fonctionne en marche arrière, et de protection anti-projections lorsque la machine de coupe fonctionne en marche avant. On va maintenant décrire rapidement d'autres equipements illustrés ici pour la machine de coupe 100, ces équipements ne faisant toutefois pas partie de l'invention, mais étant mentionnés dans un seul but de complétude de la description. Les figures 2 et 3 permettent de mieux distinguer les moyens d'accouplement 104 permettant d'entraîner en rotation les deux rotors 105 de la machine de coupe. A partir de l'organe central de prise de force 107.1, on trouve deux accouplements semi-rigides 138 et 139 (avec d'un côté un accouplement prolongateur 140), menant à des renvois d'angle 106 associés au moyeu 113 de chacun des rotors 105. Ainsi que cela a été dit plus haut, chacun des rotors 105 comporte deux étages de couteaux, avec un étage inférieur de couteaux cambrés 111, et un étage supérieur de couteaux plats 112. Les couteaux cambrés 111 sont fixés à la platine 145 de chaque rotor par des entretoises 141, tandis que les couteaux plats 112 sont fixés à ladite platine par des entretoises 142. On dispose ainsi de deux plans d'action superposés pour les couteaux de chaque rotor, ce qui permet d'utiliser une contre-lame fixe 160, sous forme d'une tôle sur chant fixée à chaque tôle latérale 103 du carter, de façon à procurer un effet de cisaillement améliorant l'action de coupe des couteaux cambrés 111 et l'action de broyage des successions de couteaux 111 et 112. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 4, on a prévu un ensemble de couteaux plats 112 décalés angulairement par rapport aux couteaux cambrés 111, de façon à avoir une action successive, et les couteaux plats 112 sont prévus avec une longueur radiale plus faible que celle des couteaux cambrés 111, de façon à accentuer l'action de coupe des couteaux cambrés. Sur la figure 4, on a schématisé par deux cercles en traits mixtes 203 et 204 les trajectoires de deux couteaux tournants 111 et 112, le rotor 105 tournant quant à lui dans le sens donné par la flèche 202. La figure 4 permet enfin de distinguer des plaques cintrées de protection associées aux couteaux cambrés 111 formant l'étage inférieur de couteaux de chacun des rotors ces plaques cintrées, référencées 143 et 143.1, sont ainsi agencées circonférentiellement selon deux cercles concentriques, en définissant des échancrures 144 et 144.1 qui permettent de laisser passer la portion arrière de chacun des couteaux cambrés, afin de ne pas nuire à la rotation libre de ceux-ci. De telles plaques cintrées assurent ainsi une protection de la zone arrière des couteaux cambrés, ce qui permet d'éviter toute sollicitation excessive des articulations de ces couteaux, ainsi qu'un éventuel blocage de l'un ou l'autre des couteaux sous l'effet de végétaux qui seraient coincés. Il va de soi que les équipements qui précèdent ne sont donnés qu'à titre d'exemple, et que les moyens essen tiels de l'invention restent applicables à des machines de coupe comportant d'autres équipements, en étant par exemple monorotor ou birotor, ou équipés de couteaux agencés différemment. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Machine de coupe de végétaux, notamment broyeur forestier, comportant un carter en U composé d'une tôle horizontale supportant des moyens d'accouplement servant à entraîner en rotation autour d'un axe vertical, au moins un rotor à couteaux tournants disposé sous ladite tôle horizontale, et de deux tôles latérales enveloppant ledit rotor et définissant un tunnel de passage pour la végétation à couper et/ou à broyer, la tôle horizontale se prolongeant en outre vers l'arrière par un déflecteur fixe pour faciliter la pénétration de la vegetation dans le tunnel de passage lors d'un fonctionnement en marche arrière, caractérisée en ce qu elle comporte en outre un volet mobile (120) agencé en arrière du carter (101) de la machine de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal (121), entre une position haute relevée dans laquelle l'entrée du tunnel de passage (114) est dégagée, et une position basse rabattue dans laquelle ledit volet délimite avec le déflecteur fixe (116) un espace confiné (118) dont la zone inférieure est soumise à l'action des couteaux (111, 112) du rotor (105), des moyens d'actionnement (125) étant en outreprévus pour faire pivoter le volet mobile (120) vers sa position relevée ou sa position rabattue. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le volet mobile (120) est articulé en partie haute du déflecteur fixe (116). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le volet mobile (120) est articulé sur une traverse (123) rigide formant le bord d'attaque du déflecteur fixe (116), ladite traverse étant étayée par au moins une jambe de force (148) dont l'autre extrémité est reliée à une traverse (149) agencée en avant du carter de la machine. 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que des joues latérales (146) sont prévues de part et d'autre du déflecteur fixe (116), les bords d'attaque (147) desdites joues étant adjacents aux bords latéraux du volet mobile (120), en position rabattue de celui-ci, de façon que l'espace confiné (118) soit alors délimité par le déflecteur fixe (116), les deux joues latérales (146), et le volet (120). 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le volet mobile (120) a une forme essentiellement rectangulaire, et présente une dimension transversale légèrement inférieure à la largeur du tunnel de passage (114). 6. Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait que le volet mobile (120), lorsqu'il est en position relevée, présente sensiblement la même inclinaison que le déflecteur fixe (116). 7. Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que les moyens d'actionnement (125) du volet mobile (120) sont prévus avec une puissance suffisante pour que le volet (120) exerce un poussage de la végétation dans le tunnel de passage (114). 8. Machine selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens d'actionnement (125) du volet mobile (120) comportent au moins un vérin hydraulique (126). 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le volet mobile (120) est relié à la tige (128) du ou des vérins (126) par l'intermédiaire d'un système articulé (130) facilitant l'actionnement dudit volet. 10. Machine selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le système articulé (130) comporte une première biellette (131) articulée à une extrémité sur le carter (101), au voisinage de l'axe de pivotement (121) du volet mobile (120), et à son autre extrémité sur la tige (128) du vérin (126) associé et sur l'extrémité arrière d'une seconde biellette (133) dont l'extrémité avant est articulée sur une extension verticale (135) solidaire du volet mobile (122). 11. Machine selon l'une revendication 8 à 10, caractérisée par le fait que le corps (127) du ou des vérins (126) est articulé sur des goussets (136) portés par la tôle horizontale (102) du carter, la position de cette articulation (137, 137.1) étant en outre réglable façon à pouvoir modifier l'inclinaison du volet mobile (120) dans ses positions relevée et rabattue.