Brevet FR2793648A1 — publié le 20001124

La présente invention concerne les fils de coupe destinés à tailler et couper la végétation, utilisables sur des appareils de motoculture à tête rotative communément appelés débroussailleuses et taille-bordures. Ces appareils sont équipés généralement d'un moteur thermique ou électrique qui entraîne en rotation, à une vitesse élevée pouvant être comprise entre environ 3000 tours/minute et 12000 tours/minute, une tête tournante supportant un ou plusieurs fils de coupe. Au cours de la rotation de la tête, et sous l'effet de la force centrifuge, le ou les fils de coupe se déploient radialement et balayent ainsi une certaine zone circulaire, à l'intérieur de laquelle ils exercent un effet tranchant sur la végétation rencontrée. Les fils de coupe le plus couramment fabriqués et commercialisés, destinés à une telle utilisation, sont des monofilaments lisses, le plus souvent du type "monomatière", notamment réalisés en matière synthétique, par exemple en polyamide. Ces fils peuvent posséder soit une section ronde, soit une section polygonale, par exemple carrée ou en étoile. En cours d'utilisation, de tels fils de coupe engendrent un bruit important et désagréable, s'ajoutant au bruit du moteur d'entraînement de la tête rotative. Ces bruits entraînent une pollution sonore, d'autant plus nuisible que, par leur nature même, les débroussailleuses et taille-bordures sont utilisés en milieu extérieur. Des prescriptions réglementaires, visant à limiter le bruit de ces appareils à un niveau jugé acceptable, sont d'ailleurs en cours d'élaboration. Pour tenter de réduire le bruit engendré par les fils de coupe, en cours d'utilisation, diverses solutions ont été déjà proposées. Ainsi, certains fils de coupe connus comportent des gorges longitudinales, droites ou hélicoïdales, de section arrondie ou anguleuse, en nombre variable (une ou plusieurs gorges longitudinales) ; ces gorges peuvent être remplacées par des nervures droites ou hélicoïdales. II peut être ici fait référence au brevet allemand N 4005879. Cette solution a l'inconvénient d'altérer la qualité de surface du fil, qui est un facteur important de sa qualité de coupe. Une autre solution connue, applicable notamment à un fil de coupe de section carrée, consiste à torsader le fil. Cette solution, révélée par le modèle d'utilité allemand N 9412925, est relativement efficace, mais la réduction du bruit reste fonction du nombre de tours d'hélice du fil de coupe par unité de longueur de ce fil. Par ailleurs, la torsion du fil altère sa qualité de surface; elle complique et renchérit aussi la fabrication de ce fil. La demande de brevet français N 2741776, au nom du Demandeur, propose un fil de coupe d'allure ondulée visant à réduire le bruit de fonctionnement. Dans sa réalisation de base, ce fil possède une section constante, notamment circulaire, sur toute sa longueur, et il présente des ondulations qui se répètent dans sa direction longitudinale, et suivant une direction radiale unique, le fil de coupe ondulé se développant ainsi dans un seul plan. Cette solution permet de réduire globalement le bruit, mais elle ne supprime pas certains sifflements ou autres sons aigus désagréables engendrés par le fil de coupe en cours d'utilisation. Une autre demande de brevet français N 2760596 au nom du Demandeur prévoit, pour diminuer le bruit de fonctionnement, un fil de coupe constitué par une âme de type monofilament, enrobée d'un revêtement granuleux conférant au fil un aspect de surface irrégulier et/ou rugueux. II s'agit ici d'un fil de coupe composite, donc d'un type éloigné des fils "monomatiére" auxquels s'intéresse la présente invention. On a aussi proposé des fils de coupe à profil spécial, en "goutte d'eau" ou en aile d'avion, un tel profil étant censé améliorer la pénétration dans l'air. Cette solution permet seulement une réduction assez faible du bruit, et n'est donc pas particulièrement performante. Enfin on peut citer des tentatives de réalisation de fils de coupe présentant en surface de petites alvéoles, à la manière d'une balle de golf. Outre les difficultés de fabrication, cette dernière solution conduit à une altération de la qualité de surface du fil. La présente invention vise à éliminer l'ensemble des inconvénients précédemment exposés, en fournissant un fil de coupe perfectionné, qui procure une réduction sensible des nuisances sonores et, en particulier, une élimination de tous les sifflements et sons aigus indésirables. A cet effet, l'invention a pour objet un fil de coupe silencieux pour débroussailleuses et taille-bordures, caractérisé essentiellement en ce qu'il possède des conformations de section plus importante, se succédant à intervalles dans la direction longitudinale de ce fil de coupe, lesdites conformations étant séparées les unes des autres par des tronçons de longueur du fil de section moins importante. L'invention fournit ainsi un fil de coupe d'allure "annelée" ou similaire, donc de section non pas constante mais au contraire variable sur sa longueur, le fil présentant typiquement des collerettes annulaires, séparées les unes des autres par des parties de fil resserrées, et se répétant indéfiniment selon un certain "pas". II a été constaté de façon surprenante, puis vérifié par des essais, qu'un fil de coupe ainsi conformé procurait globalement une forte baisse du niveau sonore engendré par la rotation du fil dans l'air ; de plus, le spectre de fréquences du bruit résiduel est tel que les sifflements ou sons aigus les plus désagréables se trouvent supprimés. Divers modes de réalisation du fil de coupe objet de l'invention peuvent être envisagés, selon la forme et la grosseur des conformations précitées, le pas séparant ces conformations, la forme de la section du fil de coupe, etc... En particulier, la géométrie de ce fil peut être caractérisée par le rapport entre la section (maximum) desdites conformations, d'une part, et la section (minimum) des tronçons de fil situés entre ces conformations, d'autre part. L'épaisseur des conformations précitées constitue un autre paramètre déterminant de la géométrie du fil de coupe et de l'effet obtenu, cette épaisseur pouvant être très faible dans le cas de conformations pratiquement réduites à une arête circulaire ou elliptique, ou plus importante dans le cas de conformations en forme de bourrelets annulaires plus ou moins larges. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes de réalisation de ce fil de coupe silencieux pour débroussailleuses et taille-bordures Figure 1 est une vue en perspective d'un fil de coupe conforme à la présente invention ; Figue 2 est une vue en perspective, à échelle agrandie, d'un tronçon du fil de coupe de la figure 1 ; Figure 3 représente, à plus grande échelle, un détail du fil de coupe des figures 1 et 2 ; Figure 4 est une vue similaire à figure 2, montrant une autre forme de réalisation du fil de coupe objet de l'invention ; Figure 5 représente, à échelle agrandie, un détail du fil de coupe de la figure 4 ; Figures 6 et 7 illustrent des variantes des fils de coupe des figures précédentes. La figure 1 montre de façon générale un fil de coupe 1, pour débroussailleuses ou taille-bordures, qui est un fil de section ronde, mais non constante. En effet, ce fil 1 comporte, sur toute sa longueur, des conformations annulaires 2 de plus grande section, entre lesquelles s'étendent des parties de fil 3 de plus petite section. Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, les conformations annulaires 2 sont ici constituées, chacune, par une arête circulaire d'épaisseur E très faible, centrée sur l'axe longitudinal A du fil 1. Ces conformations annulaires 2 sont séparées les unes de autres, dans la direction longitudinale du fil 1, par un pas constant P. Les parties resserrées 3 du fil 1, qui s'étendent entre les conformations annulaires 2, possèdent un diamètre minimal désigné par D1, tandis que le diamètre des conformations annulaires 2 est désigné par D2. Le rapport D2/D1 des diamètres précédemment définis caractérise la géométrie du fil de coupe 1. Par exemple, le diamètre minimal D1 des parties resserrées 3 du fil de coupe 1 est égal à 1,2 mm, tandis que le diamètre extérieur des configurations annulaires 2 est égal à 1,5 mm, ce qui correspond à un rapport D2/D1 égal à 1,25. Les figures 4 et 5 montrent un autre fil de coupe 1, qui constitue une variante du précédent. Ce fil 1, encore de section circulaire, possède des conformations 2 en forme de bourrelets annulaires, d'épaisseur E plus importante et de profil arrondi, dont le diamètre maximum est indiqué en D2, et qui sont séparées les unes des autres par un pas P. Les parties resserrées 3 du fil de coupe 1, qui s'étendent entre les conformations annulaires 2, possèdent ici un diamètre D1 constant sur toutes leur longueur, le diamètre D1 étant naturellement inférieur au diamètre D2. Dans les exemples illustrés par les figures 1 à 5, les conformations 2 sont situées dans des plans perpendiculaires à l'axe longitudinal A du fil de coupe 1. Les figures 6 et 7 illustrent des variantes de ce fil 1, dans lesquelles les conformations 2 sont situées, au contraire, dans des plans non perpendiculaires à l'axe longitudinal A du fil 1, c'est-à- dire des plans qui présentent une inclinaison a par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe A. Plus particulièrement, dans le mode de réalisation de la figure 6, les conformations 2 sont constituées par des arêtes elliptiques inclinées. Dans le mode de réalisation de la figure 7, les conformations 2 sont constituées par des bourrelets inclinés. Dans tous les cas, le fil de coupe 1 avec conformations annulaires 2, telles que précédemment décrites, possède un fonctionnement silencieux et sans sifflements ni autres sons aigus désagréables. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce fil de coupe silencieux pour débroussailleuses et taille-bordures qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant le détail des formes des conformations annulaires 2, ou les divers paramètres géométriques P, E, D1, D2 (ou leurs rapports) qui caractérisent la forme du fil de coupe 1, ou encore la forme de la section de ce fil de coupe, cette section pouvant être non pas ronde mais polygonale, par exemple carrée, et certaines variantes pouvant même comporter des conformations 2 dont la section est d'une forme différente de celle des autres parties 3 du même fil 1. REVENDICATIONS 1 - Fil de coupe silencieux pour débroussailleuses et taille- bordures à tête rotative, caractérisé en ce qu'il possède des conformations (2) de section plus importante, se succédant à intervalles (P) dans la direction longitudinale (A) de ce fil de coupe (1), lesdites conformations (2) étant séparées les unes des autres par des tronçons de longueur (3) du fil (1) de section moins importante. 2 - Fil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conformations (2) sont réduites à une arête circulaire ou elliptique. 3 - Fil de coupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conformations (2) sont en forme de bourrelets annulaires. 4 - Fil de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les conformations (2) précitées sont situées dans des plans perpendiculaires à l'axe longitudinal (A) du fil (1). 5 - Fil de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les conformations (2) précitées sont situées dans des plans non perpendiculaires à l'axe longitudinal (A) du fil (1), et présentant une inclinaison (a).