Brevet FR2717037A1 — publié le 19950915

La présente invention concerne un dispositif pour tondre, faucher, débroussailler ou tailler la végétation. Ces opérations sont traditionnellement effectuées par des engins tractés ou portés à dos. On connait en particulier des débroussailleuses équipées de lames ou de couteaux. Ces engins présentent les inconvénients d'être, à l'usage, détériorés à l'encontre d'obstacles -tels que pièces de bois ou métalliques, pierres-, de caler dans certaines conditions d'utilisation -telles que végétation dense ou humide, rencontre de taupinières-, et d'avoir un rendement médiocre. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. En outre, il améliore la sécurité et le confort des utilisateurs ainsi que des personnes environnantes. Il comporte un ou plusieurs, de préférence deux, disques parallèles et co-axiaux - de diamètres éventuellement différents - solidaires de l'arbre d'entrainement de l'engin. Dans l'espace situé entre les deux disques évoluent des couteaux chacun articulé autour d'un axe perpendiculaire aux plans des disques. Selon des modes particuliers de réalisation: - Un ou plusieurs - de préférence trois - couteaux de formes semblables et présentant une dissymétrie géométrique et/ou pondérale, sont disposés régulièrement autour de l'arbre d'entrainement de l'engin. Chaque couteau est libre autour de sa propre articulation. Les couteaux sont placés en tenant compte du sens de rotation de l'engin, comme indiqué sur les tigures I et 2. - Les couteaux peuvent être de formes diverses, triangulaire, rectangulaire, polygonale ou non, préférentiellement en forme de "L", I'axe d'articulation de chaque couteau étant situé vers l'extrémité de l'une des ailes -de préférence la petite-, de sorte que, lorsque l'engin tourne à vide, L'arête de coupe constituée par l'extérieur de l'autre aile -de préférence la grande- forme un angle a compris entre 90 et quelques degrés, préférentiellement de l'ordre de 45 degrés, avec le rayon des disques passant par l'axe d'articulation du couteau. La coupe peut ainsi être qualifiée de coupe glissée par laquelle les couteaux n'attaquent pas de front la végétation, ce qui améliore considérablement l'efficacité. L'angle formé par les ailes du L de chaque couteau peut être plus ouvert que 90 degrés, par exemple de l'ordre de 135 degrés. - L'arête de coupe de chaque couteau peut être rectiligne ou brisée ou courbe. - A l'encontre d'un obstacle, les couteaux s'escamotent entre les deux disques (I'angle Q augmente) jusqu'à être éventuellement entièrement rentrés. - L'axe d'articulation de chaque couteau doit être suffisamment éloigné du bord du disque intérieur pour que les couteaux soient ainsi complètement escamotés en position de repli, et soient suffisamment sortis, en position de travail, pour présenter des arêtes de coupe de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Cet axe doit également être placé le plus près possible de l'axe de rotation des disques pour réduire l'impact des chocs d'obstacles sur les couteaux et pour atténuer l'inertie de la mise en route de l'engin. - Pour travailler à proximité d'obstacles tels que poteau, mur, etc..., le disque supérieur peut être de dimension égale ou supérieure à l'enveloppe d'évolution des couteaux. L'écartement entre le disque supérieur et le plan d'évolution des couteaux doit dans ce cas être augmenté. - L'axe d'articulation de chaque couteau, par exemple constitué d'un boulon avec écrou freiné et maillon libre placé entre l'alésage et l'axe précité de sorte à limiter l'usure, est préférentiellement démontable et freiné pour permettre son remplacement ainsi que l'éventuel aiguisage du couteau. - Des apports de métal, des évidements ou des allègements peuvent être réalisés sur certaines parties des couteaux pour modifier la position de leur centre de gravité et améliorer l'efficacité du dispositif. En marche, la force centrifuge plaçant le centre de gravité de chaque couteau sur la droite passant par l'axe de rotation des disques et l'axe d'articulation du couteau, une dissymétrie pondérale peut en effet, pour certaines formes de couteaux, allonger significativement la longueur de l'arête de coupe et permettre d'obtenir l'angle a souhaité. - Les deux disques sont fixés l'un à l'autre soit par les axes d'articulation des couteaux, soit par des entretoises pouvant constituer des butées pour les couteaux lorsqu'ils quittent leur position normale de travail. - Un carter de protection (bol g!isseur) est prévu sous le disque inférieur pour masquer les têtes des axes d'articulation des couteaux. Pour les débroussailleuses portées ou les engins sustentés, ce carter permet de règler la hauteur de coupe et donne la possibilité au manipulateur de faire glisser l'engin sur le sol. La figure 1 représente, en coupe suivant AA, de dessus, le dispositif selon l'invention en position d'équilibre centrifuge. La figure 2 représente, en coupe suivant BB, de face, le dispositif suivant l'invention. La figure 3 représente la zone d'évolution des couteaux avec en traits pleins une position normale de travail et en traits pointillés les positions extrêmes où les couteaux sont complètement escamotés. Les figures 4.1 à 4.10 représentent schématiquement quelques unes des formes des couteaux étudiés 4.1 : rectangulaire, trou d'articulation excentré par rapport à l'axe de symétrie, -4.2 : rectangulaire chanfreinée, 4.3 : triangulaire rectangle, 4.4 : triangulaire isocèle, trou d'articulation excentré par rapport à l'axe de symétrie, -4.5 : triangulaire isocèle allégée dissymétrique, 4.6 : triangulaire isocèle allégée dissymétrique et chanfreinée, 4.7 : rectangulaire allégée dissymétrique et chanfreinée, en forme de ZL", 4.8 : rectangulaire arrondie, 4.9 : en forme de L" ouvert, 4.10 : courbe. Deux trous correspondant à deux positions possibles de l'axe d'articulation du couteau apparaissent sur les schémas 4.1 et 4.4 car la symétrie de ces figures permet la réversibilité du couteau avec deux arêtes de coupe. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un disque supérieur (1), un disque inférieur (2), trois couteaux (3), les axes d'articulation des couteaux (4), les entretoises de butée (5), le carter de protection (6), L'arête de coupe du couteau (7), L'arbre d'entrainement de l'engin (8) et le boulon (9) de solidarisation du dispositif sur cet arbre d'entrainement Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'équipement de débroussailleuses à dos auxquelles il procure: - une rapidité de fauchage très nettement augmentée par rapport aux dispositifs connus, - un rendement très nettement accru avec augmentation du potentiel de travail ou diminution de la puissance nécessaire, - une économie d'énergie et de pièces de rechange du fait d'une moindre usure, - une meilleure qualité de travail, - une réduction des projections, même pour les ronces, les orties, ou les autres espèces cassantes ou vertes de gros calibre, - une diminution du périmètre de protection environnante qui passe de 15 mètres pour les dispositifs connus à moins de 5 mètres, - une plus grande sécurité, grâce en particulier à la disparition des phénomènes de brusque recul de l'engin à l'encontre d'obstacles tels que grillage, souche, poteau, taupinière, - un meilleur confort et une moindre fatigue pour le manipulateur, - une aptitude à passer les obstacles sans caler. Le dispositif à couteaux articulés, escamotables, à coupe glissée peut s'adapter aux matériels plus conséquents de type tondeuse à gazon, faucheuse, girobroyeuse, matériel agricole, pour des tailles horizontales, inclinées ou verticales. L'augmentation du rendement permet d'envisager l'équipement d'engins à moteur électrique ou fonctionnant sur batterie, ce qui procurerait une diminution très significative des nuisances phoniques et un meilleur respect de l'environnement. Le dispositif peut également être transposé à des applications domestiques pour la coupe d'aliments, de fils, de poils... NOMENCLATURE disque supérieur 2 disque inférieur 3 couteau 4 axe d'articulation de couteau 5 entretoise de butée 6 carter de protection 7 arête de coupe 8 arbre d'entrainement de l'engin 9 boulon de solidarisation du dispositif avec l'arbre d'entrainement de l'engin REVENDICATIONS 1) Dispositif pour tondre, faucher, débroussailler, tailler la végétation caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs couteaux articulés (3), chaque couteau étant mobile autour d'un axe de telle sorte que, soumis à l'action de la force centrifuge, son arête de coupe (7) forme un angle de coupe glissée a de l'ordre de 45 degrés par rapport au rayon passant par l'arbre d'entrainement de l'engin (8) et l'axe d'articulation du couteau (4). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque couteau présente une disymétrie géométrique etlou pondérale. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la forme de chaque couteau est un rectangle ou un triangle éventuellement chanfreiné, avec un alésage d'articulation situé dans l'un des angles ou deux alésages pour la réversibilité du couteau. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le ou les couteaux sont en forme de L", L'arête de coupe (7) de chacun étant constituée par l'extérieur d'une aile du "L", I'axe d'articulation du couteau (4) étant situé à l'extrémité de l'autre aile. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la forme ZL" du ou des couteaux est plus ouverte que 90 degrés, par exemple de l'ordre de 135 degrés. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'arête de coupe (7), n'étant plus rectiligne, est brisée ou courbe. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ou les couteaux (3) sont disposés dans un espace situé entre deux disques co-axiaux (1) et (2), de diamètres éventuellement différents, solidaires de l'arbre d'entrainement de l'engin (8), chaque couteau étant libre autour de son axe d'articulation (4). 8) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les couteaux, de par leur forme, s'escamotent complètement entre les deux disques sous l'action d'un obstacle, les axes d'articulation des couteaux étant le plus éloigné possible du bord du disque inférieur et aussi proche que possible de l'arbre d'entrainement de l'engin 9) Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les disques sont solidarisés entre eux par l'intermédiaire d'entretoises pouvant constituer des butées (5) pour les couteaux. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte un seul disque sur lequel sont articulés les couteaux.