Brevet FR2772552A1 — publié le 19990625

La présente invention concerne une hacheuse dotée d'un rotor porte-outils dont les outils sont disposés de façon à ne pas interférer les uns avec les autres. En particulier, mais non exclusivement, la machine en question est utilisée pour le hachage des tiges et des résidus divers qui restent sur les champs après la moisson ou après la récolte de produits agricoles, comme le maïs par exemple, ou encore après la récolte d'autres plantes herbacées et graminacées. La présente invention concerne spécifiquement une hacheuse comprenant un rotor porte-outils cylindrique, dont l'axe est horizontal et normal à la direction d'avance de la machine, la surface extérieure du rotor présentant une pluralité d'outils de coupe tournant librement autour d'un pivot et où, pendant la rotation du rotor, les outils prennent leur position radiale pour la coupe sous l'action de la force centrifuge ; en outre, dans la machine réalisée selon la présente invention, les outils de coupe sont disposés sur le rotor en plusieurs rangées parallèles à l'axe du rotor et sont décalés les uns par rapport aux autres de façon à recouvrir uniformément et entièrement le front de coupe utile de la machine pendant son avance et la rotation du rotor. Une hacheuse de ce type est déjà connue, comme l'illustrent par exemple les figures ci-jointes 1 et 2 où les outils sont disposés sur quatre rangées parallèles à l'axe du rotor. Une disposition des outils selon la figure 2 présente cependant un inconvénient : dans certaines situations, notamment à la mise en route et à l'arrêt du rotor, les outils de coupe peuvent interférer les uns avec les autres, provoquant l'endommagement de ces mêmes outils. L'interférence entre les outils peut également avoir lieu, par exemple, durant le fonctionnement à régime de la machine, lorsque le rotor tourne à une vitesse constante, notamment quand les outils de coupe perdent le positionnement radial de travail prévu suite à des chocs avec des corps solides et résistant à la coupe qui se trouvent éventuellement sur le terrain. L'objet de la présente invention est d'éliminer l'inconvénient ci-dessus de la technique connue en réalisant une hacheuse où les outils de coupe sont disposés avantageusement de façon à ce qu'ils n'interfèrent pas les uns avec les autres, quel que soit l'état opérationnel de la machine et notamment pendant les phases d'arrêt de celle-ci, de mise en route et de ralentissement du rotor. La présente invention a l'avantage de garantir en tout cas ladite condition de non-interférence même quand la machine fonctionne à régime dans le cas spécifique où, pour une raison quelconque, les outils perdent leur position radiale de coupe normale. La présente invention a en outre l'avantage de réduire l'absorption de puissance pendant utilisation par rapport aux hacheuses connues du même type. Un autre avantage encore est celui d'obtenir un excellent équilibrage dynamique du rotor porte-outils. Ces objets et ces avantages sont obtenus par une hacheuse comprenant un rotor porte-outil cylindrique dont l'axe est horizontal et normal à une direction F d'avance de la machine, la surface extérieure du rotor présentant une pluralité de supports, à chacun desquels un outil de coupe correspondant est monté autour d'un pivot dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor, les outils étant destinés pendant la rotation du rotor à se disposer radialement pour la coupe du fait de la force centrifuge, les supports étant disposés sur le rotor en plusieurs rangées parallèles à l'axe du rotor et étant décalés les uns par rapport aux autres de façon à ce que, en se référant aux plans des coupes transversales droites du rotor sur lesquels se trouvent les supports, un seul support se trouve sur chaque plan de coupe et que les différents plans de coupe soient disposés côte à côte et axialement équidistants d'une distance égale à un pas P de manière à ce que l'ensemble des outils, pendant la rotation du rotor, couvre uniformément et entièrement le front de coupe utile de la machine lors de son avance, caractérisée en ce que la distribution des supports sur la surface extérieure du rotor est réalisée de façon à ce que les outils relatifs n'interfèrent pas les uns avec les autres, de la manière suivante la distance angulaire ce, évaluée par rapport aux angles ce délimités par des plans radiaux à l'axe du rotor, entre deux supports quelconques dont la distance axiale est égale à un pas P, est en tout cas supérieure à un angle de quart de tour, la distance angulaire, évaluée comme ci-dessus, entre deux rangées de supports adjacentes est en tout cas inférieure à un angle de quart de tour. Suivant des modes particuliers de réalisation, la hacheuse comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - les supports sont distribués au moins en partie sur la surface extérieure du rotor, alignés les uns par rapport aux autres suivant au moins une directrice en forme d'hélice circulaire, coaxiale à l'axe du rotor et ayant de préférence un angle d'inclinaison ss dont la tangente est égale au rapport entre le diamètre D du rotor et ledit pas P multiplié par 7:18 - la distance axiale X entre deux supports alignés l'un derrière l'autre suivant la même directrice hélicoïdale est supérieure à un pas P et de préférence égale à deux pas - les supports sont disposés suivant deux directrices hélicoïdales ayant le même pas Y et axialement espacées l'une de l'autre, lesdites directrices hélicoïdales ont des hélices ayant la même direction; lesdites directrices hélicoïdales se développent parallèlement l'une par rapport à l'autre, alternant des portions avec hélice à droite et des portions avec hélice à gauche; - les supports sont disposés de façon à ce que, pour chaque support, la distance axiale le séparant du support qui, développant en plan la surface extérieure du rotor, est le plus proche de lui, est en tout cas supérieure à un pas P; et lesdites rangées de supports sont au nombre de huit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront rendus plus saillants dans la représentation préférée de l'invention présentée sous la forme d'exemples non-limitatifs dans les schémas cijoints, dans lesquels - la figure 1 montre une coupe transversale droite d'un rotor porteoutils d'une hacheuse de type connu - la figure 2 est une vue schématique du développement plan de la surface extérieure du rotor de la figure 1, avec les positions des supports des outils mises en évidence; - la figure 3 est une vue de côté schématique d'un détail de la machine réalisée selon la présente invention, pendant son fonctionnement - la figure 4 est une vue en perspective du rotor porte-outils de la machine de la figure 3 - la figure 5 montre une coupe transversale droite du rotor de la figure 4 - la figure 6 est une vue schématique du développement plan de la surface extérieure du rotor des figures 4 et 5, avec les positions des support s des outils mises en évidence - les figures 7 et 8 montrent de façon schématique les développements plans des surfaces extérieures de deux autres rotors réalisés selon la présente invention, avec les positions des supports des outils mises en évidence. Comme le montre la figure 1, la lettre A indique un rotor cylindrique d'une hacheuse de type connu. Le rotor A présente une pluralité d'outils de coupe B, chacun desquels est fixé, au moyen d'une articulation à fourche, à un support C relatif. Les outils B et les support s C relatifs sont disposés sur le rotor A de manière à former quatre rangées parallèles à l'axe de ce rotor. Une droite génératrice de la surface extérieure cylindrique du rotor A est, une fois développée sur le plan de la feuille de la figure 2, orientée en sens horizontal par rapport à un observateur, tandis qu'une circonférence directrice de ladite surface est oriente en sens vertical. Dans la figure 2 les différents supports C des outils B sont indiqués par un point. Comme le montre clairement le développement de la figure 2, les supports C sont disposés sur quatre rangées parallèles à l'axe du rotor et sont séparés les uns des autres par un angle de 90 ; en outre, les supports C sont disposés uniformément sur toute la largeur du rotor et sont axialement espacés les uns des autres d'une distance égale à un pas P. La figure 2 montre aussi qu'au moins deux supports Cl et C2 présentent une distance axiale égale à un pas P et appartiennent à deux rangées de supports adjacentes, c'est-à-dire que leur distance angulaire est égale à 900 et leur distance de circonférence d est égale à ##D/4, où D est le diamètre du rotor. Les figures de 3 à 6 se réfèrent à une hacheuse réalisée selon la présente invention. Cette machine peut être utilisée pour notamment arracher d'un terrain agricole et/ou couper en petits morceaux divers objets présents sur le terrain, tels par exemple des tiges, des sarments, des chaumes et d'autres résidus végétaux ; généralement, ce genre de résidus reste sur le terrain après que celui-ci ait été soumis à des travaux, comme par exemple la récolte des céréales, des fourrages et d'autres produites agricoles, ou la taille des arbres fruitiers. La machine en question peut servir aussi, par exemple, à effectuer des travaux de défoncement de la surface du terrain agricole. La hacheuse est composée d'un rotor 2 porte-outils cylindrique dont l'axe est horizontal et normal à une direction F d'avance de la machine. La surface extérieure du rotor 2 présente une pluralité de supports 3, à chacun desquels est fixé un outil 4 de coupe relatif, pouvant tourner librement autour d'un pivot dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor. Pendant la rotation du rotor 2 les outils 4 viennent se disposer radialement pour la coupe sous l'action de la force centrifuge. Dans ce cas précis, le couplage giratoire des outils est réalisé au moyen d'une articulation de type à fourche. Différents types et formes d'outils 4 de coupe sont possibles : par exemple, on peut utiliser des couteaux à palette, des couteaux dits universels", des outils à marteau, etc. Dans le cas présent le rotor 2 présente vingt-huit outils 4 ; ce nombre peut bien sûr varier dans d'autres cas, par exemple en fonction des dimensions du rotor, des dimensions des outils, de la définition du pas P entre les supports, etc. Les supports 3 et les outils 4 relatifs sont disposés sur le rotor 2 sur plusieurs rangées parallèles à l'axe du rotor. Le nombre des rangées de supports 3 est supérieur à quatre ; en l'espèce, le rotor 2 présente huit rangées de support s séparés d'une même distance angulaire, comme on peut le voir dans la figure 5. Naturellement, il est toujours possible de prévoir un nombre de rangées différent. Les différents support s 3 (et par conséquent les outils 4 associés à chaque support) sont décalés les uns par rapport aux autres de manière à ce que (en se référant aux plans des coupes transversales droites du rotor 2 sur lesquels se trouvent les supports 3) un seul support 3 se trouve sur chaque plan de coupe et que les différents plans de coupe soient disposés l'un à côté de l'autre et axialement équidistants d'une distance égale à un pas P. Cette distribution ordonnée des supports permet aux outils 4, pendant la rotation du rotor 2, de recouvrir uniformément et entièrement le front de coupe utile de la machine durant son avance. La distribution des supports 3 sur la surface extérieure du rotor 2 est réalisée de façon à répondre aux deux exigences qui suivent a) la distance angulaire a (évaluée par rapport aux angles a délimités par des plans radiaux à l'axe du rotor) entre deux supports 3 quelconques dont la distance axiale est égale à un pas P, est en tout cas supérieure à un angle de quart de tour, soit à 9 O O ; b) la distance angulaire, définie comme ci-dessus, encre deux rangées de supports 3 adjacentes est en rut cas inférieure à un angle de quart de tour, soit à 900, Grâce à cette disposition des supports 3, les outils 4 relatifs n'interfèrent pas les uns avec les autres quel que soit l'état opérationnel de la machine, c'est-à-dire soit à rotor arrêté, soit à la mise en route du rotor, soit pendant le fonctionnement normal à régime de la machine, soit en phase de ralentissement et d'arrêt du rotor. La condition de non-interférence entre les outils 4 est garantie même en cas de fonctionnement anormal de la machine, comme par exemple en cas de chocs violents des outils 4 contre des obstacles durs et résistants pouvant repousser ces mêmes outils en les projetant en arrière et en leur faisant perdre ainsi, ne serait-ce que temporairement, leur position de coupe radiale correcte. Les figures 6 et 8 illustrent trois positions différentes des supports, obtenues conformément aux deux conditions a) et b) susmentionnées. Dans les trois positions illustrées, au moins une partie des supports 3 est distribuée sur la surface extérieure du rotor de manière à ce que les supports soient alignés les uns par rapport aux autres suivant une directrice en forme d'hélice circulaire, coaxiale à l'axe du rotor. Dans la figure 6, les supports 3 sont distribués suivant deux directrices qui se développent parallèlement l'une par rapport à l'autre. Ces directrices sont hélicoïdales et ont le même pas Y qui, en l'espèce, est égal au pas P multiplié par seize. Les deux directrices hélicoïdales sont en outre axialement espacées l'une de l'autre d'une distance égale à sept fois le pas P. Chaque directrice a la forme d'une hélice circulaire dextrorsum et présente un angle d'inclinaison ss dont la tangente est égale au rapport entre le diamètre D du rotor et le pas P multiplié par 7:/S. Il est cependant possible de prévoir d'autres types de rapport entre l'angle ss, le diamètre D et le pas P. La distance axiale X entre deux supports 3 alignés l'un derrière l'autre suivant une même directrice hélicoïdale est supérieure à un pas P et de préférence égale à deux pas. Dans la figure 7, les supports sont disposés suivant deux directrices hélicoïdales dont les hélices sont orientées de la même manière, comme dans la figure 6, mais cette fois-ci senestrorsum. L'angle ss, le diamètre D, le pas P des supports et le pas Y des hélices sont identiques à ceux de la figure 6. La figure 8 montre que les supports sont disposés suivant deux directrices qui se développent parallèlement l'une par rapport à - 'autre et qui alternent des portions avec hélice à droite et des portions avec hélice à gauche, inclinaison de l'hélice étant égale à l'angle ss. Dans les trois dispositions Illustrées, les supports 3 sont disposés de façon à ce que, pour chaque support, la distance axiale le séparant du support qui, développant le plan de la surface extérieure du rotor, lui est le plus proche, est en tout cas supérieure à un pas P. En observant par exemple le support 3a de la figure 8, les deux supports qui lui sont les plus proches sont indiqués par 3b et 3c. La distance axiale du support 3a par rapport au support 3b comme par rapport au support 3c est égale à deux pas P. En ce qui concerne les trois exemples de réalisation illustrés, on observe que les supports sont au nombre de vingt-huit pour chaque rotor et sont disposés sur huit rangées de façon à ce que chaque rangée de supports contiennent trois ou quatre supports au maximum. Grâce à cette distribution les supports qui, pendant la rotation du rotor agissent en même temps sur le terrain pour effectuer la coupe, sont au nombre de trois ou quatre au maximum. Une hacheuse réalisée selon la présente invention absorbe pendant son fonctionnement une puissance relativement limitée, tout en obtenant des résultats non inférieurs à ceux des machines de type connu. Bien entendu, de nombreuses modifications de nature pratique et applicative pourront être apportées aux détails de la construction sans pour autant, par ailleurs, sortir du cadre de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Hacheuse comprenant un rotor (2) porte-outils cylindrique dont l'axe est horizontal et normal à une direction (F) d'avance de la machine, la surface extérieure du rotor (2) présentant une pluralité de supports (3), à chacun desquels un outil (4) de coupe correspondant est monté autour d'un pivot dont l'axe est parallèle à l'axe du rotor, les outils (4) étant destinés pendant la rotation du rotor à se disposer radialement pour la coupe du fait de la force centrifuge, les supports (3) étant disposés sur le rotor (2) en plusieurs rangées parallèles à l'axe du rotor et étant décalés les uns par rapport aux autres de façon à ce que) en se référant aux plans des coupes transversales droites du rotor sur lesquels se trouvent les supports, un seul support (3) se trouve sur chaque plan de coupe et que les différents plans de coupe soient disposés côte à côte et axialement équidistants d'une distance égale à un pas (P) de manière à ce que l'ensemble des outils (4), pendant la rotation du rotor (2), couvre uniformément et entièrement le front de coupe utile de la machine lors de son avance, caractérisée en ce que la distribution des supports (3) sur la surface extérieure du rotor (2) est réalisée de façon à ce que les outils (4i relatifs n'interfèrent pas les uns avec les autres, de la manière suivante la distance angulaire (a) évaluée par rapport aux angles eu) délimités par des plans radiaux à l'axe du rotor) entre deux supports (3) quelconques dont la distance axiale est égale à un pas (P), est en tout cas supérieure à un angle de quart de tour la distance angulaire, évaluée comme ci-dessus, entre deux rangées de supports (3) adjacentes est en tout cas inférieure à un angle de quart de tour 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les supports (3) sont distribués au moins en partie sur la surface extérieure du rotor, alignés les uns par rapport aux autres suivant au moins une directrice en forme d'hélice circulaire, coaxiale à l'axe du rotor et ayant de préférence un angle d'inclinaison () dont la tangente est égale au rapport entre le diamètre (D) du rotor et ledit pas (P) multiplié par z/8. 3. Maclne selon la revendication 2, caractérisée en ce que la distance axiale (X) entre deux supports (3) alignés l'un derrière l'autre suivant la même directrice hélicoïdale est supérieure à un pas (P) et de préférence égale à deux pas. 4. Machine selon les revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les supports (3) sont disposés suivant deux directrices hélicoïdales ayant le même pas (Y) et axialement espacées l'une de l'autre. 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites directrices hélicoïdales ont des hélices ayant la même direction. 6. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites directrices hélicoïdales se développent parallèlement l'une par rapport à l'autre, alternant des portions avec hélice à droite et des portions avec hélice à gauche. 7. Machine selon n'importe laquelle des revendications précédentes, caractérisée en ce que les supports (3) sont disposés de façon à ce que, pour chaque support, la distance axiale le séparant du support qui, développant en plan la surface extérieure du rotor, est le plus proche de lui, est en tout cas supérieure à un pas (P). 8. Machine selon n'importe laquelle des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdites rangées de supports sont au nombre de huit.