Brevet FR2791223A1 — publié le 20000929

A MACHINE COUPANTE POUR VEGETAUX COMPRENANT UN DISPOSITIF DE COUPE MUNI DE VERINS A GAZ La présente invention est relative aux machines coupantes pour végétaux. Les machines coupantes habituellement rencontrées comprennent: - un châssis, - un dispositif de coupe qui comporte un carter, - au moins un bras de liaison par lequel le carter est monté articulé sur le chassis suivant un axe de rotation sensiblement transversal au chassis entre une position abaissée de coupe et une position relevée de transport, le carter étant muni d'au moins un élément d'appui sur le sol lorsque le dispositif de coupe est en position abaissée, - des moyens de commande de la position du carter qui sont interposés entre le chassis et ledit au moins un bras, et - des moyens de sollicitation élastiques dont l'action s'oppose à celle du poids du dispositif de coupe sur ledit au moins un élément d'appui. De telles machines coupantes présentent l'inconvénient de faire supporter une grande partie du poids du dispositif de coupe par les éléments d'appui du carter de ce dispositif qui prennent généralement la forme de roulettes. Or, lorsque le sol est par exemple humide ou meuble, ces roulettes marquent fortement le sol lors du déplacement de la machine coupante. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en fournissant une machine coupante équipée d'un dispositif de coupe dont le poids apparent est diminué afin d'éliminer les traces provoquées par les éléments d'appui au sol du dispositif de coupe. A cet effet, selon l'invention, une machine coupante du type précité est essentiellement caractérisée en ce que le bras comprend un premier tronçon proche du châssis et un deuxième tronçon éloigné du châssis, le premier tronçon et le deuxième tronçon étant mutuellement articulés selon au moins un axe parallèle audit axe de rotation, les moyens de commande de la position du carter étant reliés au premier tronçon et les moyens de sollicitation élastiques étant interposés entre le premier tronçon et le deuxième tronçon. Ainsi, une grande partie du poids du dispositif de coupe est transférée sur le premier tronçon du bras et sur le châssis tandis que les moyens de sollicitation permettent de suivre au plus près le relief du sol sur lequel doit être effectuée la coupe. La machine coupante suivant la présente invention peut éventuellement comporter en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - les moyens de sollicitation élastiques comprennent au moins un vérin à gaz. La poussée du ou des vérins étant linéaire sur toute la course du vérin, il est avantageux d'utiliser des vérins à gaz plutôt que des ressorts dont l'action est fonction de leur allongement, ce qui permet de conserver un poids apparent faible quel que soit l'angle du dispositif de coupe par rapport au châssis, c'est-à-dire quels que soient les changements de forme du sol sur lequel est déplacé le dispositif de coupe; - les moyens de commande de la position du carter comprennent au moins un vérin hydraulique; - les premier et deuxième tronçons du bras sont conformés en U et comprennent chacun deux branches longitudinales et une branche transversale, les deux branches transversales des tronçons étant sensiblement adjacentes et mutuellement articulées parallèlement à ellesmêmes; - au moins une première branche longitudinale du deuxième tronçon possède une extrémité en saillie qui s'étend au-delà de la branche transversale du premier tronçon et en ce que ledit au moins un vérin à gaz est interposé entre cette extrémité et un point de la branche longitudinale du premier tronçon située dans le prolongement de ladite extrémité; - l'extrémité en saillie du deuxième tronçon possède un retour qui s'étend dans un plan vertical et sur lequel est fixé ledit au moins un vérin à gaz; - un deuxième vérin à gaz est interposé entre la deuxième branche longitudinale du deuxième tronçon et la branche longitudinale du premier tronçon; et - le premier tronçon possède au moins une butée limitant le mouvement relatif du deuxième tronçon par rapport au premier tronçon. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble de la machine coupante qui porte un dispositif de coupe au moyen de bras de liaison selon la présente invention, le dispositif de coupe étant en position abaissée de coupe; - la figure 2 est une vue en perspective de dessus du pont avant de la machine coupante de la figure 1, qui est équipé des premier tronçon et deuxième tronçons du bras supportant le dispositif de coupe dans la position abaissée de coupe de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective de dessous du pont avant représenté à la figure 2, la roue avant droite ayant été retirée pour plus de clarté et le bras étant en position relevée de transport; et - les figures 4 à 6 sont des vues en perspective de dessous du pont avant lorsque le bras est en position abaissée, les vérins à gaz étant respectivement représentés dans les positions comprimée, intermédiaire et détendue. La machine coupante 1 représentée à la figure 1 est par exemple une tondeuse à gazon autotractée et est destinée à couper des végétaux tels que du gazon sur un sol 2. La machine 1 repose sur ce sol qui est par exemple ici horizontal et plat. Toutefois, ce sol peut être en pente et irrégulier de sorte que les notions de "vertical" et "horizontal" évoquées dans la suite de la description désignent des directions perpendiculaire ou parallèle au sol sur lequel se déplace cette machine. La machine 1 est équipée d'un chassis 3 qui est muni de deux roues avant 4 et de deux roues arrière 5 et à l'avant duquel est monté un dispositif de coupe 6. Cette machine est dirigée par un passager destiné à s'asseoir sur un siège 7 situé à l'avant. Les roues avant 4 sont portées par un pont avant 8 fixé de manière rigide et verticale sous le châssis 3. Les roues arrière 5 sont les roues directrices. Le dispositif de coupe 6 est constitué de manière connue en soi d'un carter 10 qui est représenté à la figure 1 en position abaissée de coupe et à l'intérieur duquel sont montées des lames de coupe mobiles en rotation (non représentées). Ce carter est supporté par le chassis 3 grâce à un système de bras 11 qui s'étend en partie arrière du carter 10 pour être articulé sur le pont avant 8. En partie avant, le carter 10 repose sur le sol 2 au moyen de deux roulettes 12 montées pivotantes. Le dispositif de coupe est porté à l'avant de la machine en étant décalé à gauche ou à droite par rapport à l'axe longitudinal de cette machine, afin de faciliter le travail de coupe. Le pont avant 8 est constitué de deux jambes verticales latérales 15 et 16 qui sont reliées par un bras transversal 17 lui-même fixé au châssis 3. Le système de bras 11 selon la présente invention est plus particulièrement représenté aux figures 2 à 6, sur lesquelles a été retiré le dispositif de coupe 6. La roue avant droite a également été retirée pour plus de clarté aux figures 3 à 6. Le système de bras 11 est constitué d'un premier tronçon 20 et d'un deuxième tronçon 21 chacun conformé en "U". Le premier tronçon 20 ou tronçon arrière possède ainsi deux branches 22, 23 qui s'étendent longitudinalement par rapport au châssis 3 et qui sont reliées entre elles par une branche transversale 24. De même, le deuxième tronçon 21 ou tronçon avant est constitué de deux branches longitudinales , 26 et d'une branche transversale 27. La forme en "U" du premier tronçon 20 est tournée vers l'arrière et le deuxième tronçon 21 est tourné vers l'avant par rapport au mouvement d'avance de la machine coupante 1. Le tronçon arrière 20 est rigide. Chacune des branches longitudinales 22, 23 est conformée en équerre et comprennent chacune une aile verticale 30 et une aile 31 qui lui est perpendiculaire. Le tronçon arrière 20 est articulé sur le pont avant 8 autour d'un axe de rotation sensiblement horizontal transversal A-A qui passe par les extrémités arrière 32 des ailes 30 et à mi-hauteur des jambes 15,16 du pont 8. Les branches transversales 24 et 27 du premier tronçon 20 et du deuxième tronçon 21 sont adjacentes l'une à l'autre et mutuellement articulées selon un axe de rotation B-B parallèle au premier axe de rotation A-A. L'une des branches longitudinales du deuxième tronçon 21, par exemple la branche 26, est libre de se déplacer dans un plan vertical par rapport à l'autre branche longitudinale 25 de ce tronçon grâce à un montage par rotule 35. Le débattement vertical de cette branche longitudinale 26 est limité par une butée 36 dans laquelle est passée la branche 26. Ces branches étant de section rectangulaire, la butée 36 est creuse et de forme conique à base rectangulaire, dont la forme diverge vers l'avant. Les extrémités avant de chacune des branches longitudinales 25, 26 possèdent des rotules 37 sur lesquelles est articulé le carter 10 du dispositif de coupe 6 afin de suivre les irrégularités du sol 2. Afin de déplacer le dispositif de coupe 6 entre sa position abaissée de coupe telle que celle représentée aux figures 1, 2 et 4 à 6 et une position relevée de transport que celle représentée à la figure 3, la machine coupante 1 possède des moyens de commande 40. Ces moyens prennent la forme d'un vérin hydraulique dont le cylindre 41 est relié à la branche transversale 17 du pont avant 8 et dont la tige 42 est fixée à la branche transversale 24 du tronçon arrière du système de bras 11. De préférence, cette tige est fixée au niveau de l'axe d'articulation B-B. Les branches longitudinales 25,26 du tronçon avant 21 s'étendent vers l'arrière, au-delà de la branche transversale 27 pour ainsi posséder chacune une extrémité en saillie 43 située au-delà de l'axe d'articulation B-B. Les extrémités 43 sont parallèles aux ailes 30 des branches longitudinales 22,23 du premier tronçon 20, du côté opposé aux roues 4. Des moyens de sollicitation élastiques 45 tels que des vérins à gaz sont interposés entre le premier tronçon 20 et le deuxième tronçon 21. Chaque vérin à gaz 45 possède une première extrémité ou extrémité arrière 46 située au niveau de l'extrémité arrière 32 des ailes verticales 30 du premier tronçon 20 et une deuxième extrémité 47 ou extrémité avant fixée à un retour 48 s'étendant verticalement à partir de l'extrémité en saillie 43 des branches longitudinales 25,26 du deuxième tronçon 21. Les vérins à gaz 45 exercent, en prenant appui sur le premier tronçon 20, un couple sur le deuxième tronçon 21, de sorte que les extrémités libres (qui sont munies des rotules 37) des branches 25,26 ont tendance à être entraînées vers le haut, à l'opposé du sol. Le couple est d'autant plus important que la longueur du retour 48 est grande. Le mouvement vers le bas des branches 25,26 du deuxième tronçon 21 par rapport aux branches 22,23 du premier tronçon 20 sous l'action des vérins à gaz 45 est limité par les ailes horizontales 31 des branches 22,23 du premier tronçon 20 qui servent de butée. En variante, une butée inférieure (sous la forme d'un ergot, non représenté) est fixée en partie inférieure des ailes verticales 30 pour limiter le mouvement vers le haut des branches 25,26. Le fonctionnement de la machine de coupe selon la présente invention va maintenant être expliqué en regard des figures 1 à 6. Le dispositif de coupe 6 est amené en position abaissée de coupe telle que celle représentée aux figures 1, 2 et 4 à 6 par le déploiement du vérin hydraulique 40. Dans cette position, le dispositif de coupe 6 est en appui sur les roulettes 12 qui suivent les changements de forme du sol 2. Le poids de ce dispositif est en grande partie repris par le tronçon arrière 20 et le châssis 3. La force exercée par les vérins à gaz 45 (qui s'appuient sur le tronçon arrière lui-même supporté par le châssis) s'oppose également au poids du dispositif de coupe de sorte que les roulettes 12 ne supportent qu'un poids apparent faible par rapport au poids réel. Le sol est ainsi peu marqué. A la figure 4, les vérins à gaz sont totalement comprimés de sorte que le dispositif de coupe 6 suit le mouvement vers le bas de la forme du sol. A la figure 5, ces vérins à gaz sont en position intermédiaire, ce qui correspond à un terrain plat tandis qu'à la figure 6, les vérins à gaz 45 sont détendus pour suivre la forme d'un sol en montée. La poussée exercée par les vérins à gaz 45 étant avantageusement linéaire sur toute la course de ces vérins, l'action exercée sur le dispositif de coupe est la même quels que soient les mouvements de celui- ci. Les roulettes 12 ne subissent ainsi qu'un poids apparent faible quels que soient les changements de forme du sol, le marquant ainsi faiblement. Lorsque l'on veut relever le dispositif de coupe 6 (figure 3), le vérin hydraulique 40 est rétracté de sorte que la machine coupante peut être déplacée d'un point à un autre sans être gênée par le carter 10. Dans cette position, les vérins à gaz 45 sont totalement comprimés. REVENDICATIONS 1. Machine coupante pour végétaux comprenant: - un châssis (3), - un dispositif de coupe (6) qui comporte un carter (10), - au moins un bras de liaison (11) par lequel le carter (10) est monté articulé sur le châssis (3) suivant un axe de rotation (A-A) sensiblement transversal au châssis (3) entre une position abaissée de coupe et une position relevée de transport, le carter (10) étant muni d'au moins un élément d'appui (12) sur le sol (2) lorsque le dispositif de coupe (6) est en position abaissée, - des moyens de commande (40) de la position du carter (10) qui sont interposés entre le châssis (3) et ledit au moins un bras (11), et des moyens de sollicitation élastiques (45) dont l'action s'oppose à celle du poids du dispositif de coupe (6) sur ledit au moins un élément d'appui (12), caractérisée en ce que le bras (11) comprend un premier tronçon (20) proche du châssis (3) et un deuxième tronçon (21) éloigné du chassis (3), le premier tronçon (20) et le deuxième tronçon (21) étant mutuellement articulés selon au moins un axe (B-B) parallèle audit axe de rotation (A-A), les moyens de commande (40) de la position du carter (10) étant reliés au premier tronçon (20) et les moyens de sollicitation élastiques (45) étant interposés entre le premier tronçon (20) et le deuxième tronçon (21). 2. Machine coupante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de sollicitation élastiques (45) comprennent au moins un vérin à gaz. 3. Machine coupante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de commande (40) de la position du carter (10) comprennent au moins un vérin hydraulique. 4. Machine coupante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les premier (20) et deuxième (21) tronçons du bras (11) sont conformés en U et comprennent chacun deux branches longitudinales (22,23,25,26) et une branche transversale (24,27), les deux branches transversales (24, 27) des tronçons (20,21) étant sensiblement adjacentes et mutuellement articulées parallèlement à elles-mêmes. 5. Machine coupante selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'au moins une première branche longitudinale (26) du deuxième tronçon (21) possède une extrémité en saillie (43) qui s'étend au-delà de la branche transversale (24) du premier tronçon (20) et en ce que ledit au moins un vérin à gaz (45) est interposé entre cette extrémité (43) et un point de la branche longitudinale (23) du premier tronçon (20) située dans le prolongement de ladite extrémité (43). 6. Machine coupante selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité en saillie (43) du deuxième tronçon (21) possède un retour (48) qui s'étend dans un plan vertical et sur lequel est fixé ledit au moins un vérin à gaz (45). 7. Machine coupante selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un deuxième vérin à gaz (45) est interposé entre la deuxième branche longitudinale (25) du deuxième tronçon (21) et la branche longitudinale (23) du premier tronçon (20). 1l 8. Machine coupante selon la revendication 7, caractérisée en ce que le premier tronçon (20) possède au moins une butée limitant le mouvement relatif du deuxième tronçon (21) par rapport au premier tronçon (20).