Brevet FR2795601A1 — publié le 20010105

DISPOSITIF DE SECURITE CONTRIBUANT A AMELIORER LES CONDITIONS DE COUPE, POUR ROGNEUSE AGRICOLE, OU AUTRE, A COUTEAUX ROTATIFS. Les rogneuses agricoles, dites aussi prétailleuses ou écimeuses, sont des appareils que l'on fait circuler dans les rangées des plantations, telles que les vignes, soit en vue de réduire l'ampleur de la végétation, au printemps, pour faciliter le passage des engins pour les traitements successifs, soit en vue, après la récolte, de faire une première coupe des sarments pour faciliter aussi les travaux d'automne avant la taille annuelle. Les appareils destinés à ces opérations, généralement portés par un tracteur, possèdent différents types d'organes de coupe. Certains organes de coupe sont constitués par des lames de faucheuse placées verticalement, et parfois aussi horizontalement à la partie supérieure de l'engin, dans des plans parallèles à son sens d'avancement. Certains autres organes de coupe sont des couteaux rotatifs tournant à grande vitesse dans lesdits plans. Dans l'un et l'autre cas, mais plus particulièrement dans le cas d'emploi de couteaux rotatifs, Il existe un réel danger, les couteaux, dans leur rotation rapide, pouvant causer des dommages matériels, dans le cas où ils viendraient à atteindre un objet autre que la végétation qu'ils ont à couper, et même des dommages corporels dans le cas où une personne, affectée à la machine, ou non, viendrait à rencontrer les couteaux peu visibles du fait de leur rotation rapide. La présente Invention a donc pour but essentiellement d'éviter cet Inconvénient en Introduisant des éléments s'opposant, autant que possible, à la rencontre accidentelle des couteaux en rotation avec tout autre objet ou corps que la végétation à traiter. Dans ce but la présente invention est caractérisée par la présence d'un carénage assurant la protection latérale de la zone de rotation des couteaux hors du plan de coupe, complété, pour assurer la protection frontale, par des arceaux enveloppant les couteaux rotatifs au niveau du plan de coupe, en vue de réduire les risques de pénétration d'un corps étranger au niveau de chacun de ces plans. Il est alors constaté que lesdits arceaux, qui constituent les éléments de protection du plan de coupe, peuvent contribuer à améliorer la qualité de la coupe en ce qu'ils peuvent jouer simultanément le rôle de contre-couteaux, contribuant aussi dans ce cas à la sécurité en évitant la projection anarchique des débris de la végétation coupée. En effet, si les lames de faucheuse possèdent naturellement, par leur montage d'origine, des contre-couteaux, entre les doigts desquels circulent les lames tranchantes, les engins pourvus de couteaux rotatifs ne comportent pas de contre-couteau. L'action de ces appareils, facilitée par l'affûtage des couteaux rotatifs, se fait principalement par fouettement à grande vitesse de la végétation par les extrémités de couteaux à deux lames diamétralement opposées tournant dans un même plan autour de leur centre de gravité. Dans cette action de fouettement rapide par une lame tranchante, les ramures sont débitées en débris déchiquetés qui sont projetés dans toutes les directions, pouvant atteindre le personnel accompagnant l'engin, dont son conducteur. L'invention a donc aussi pour but d'améliorer les conditions de travail de l'engin en provoquant, non plus un déchiquetage, mais un vrai cisaillement franc par la présence des arceaux de protection qui, en la circonstance, jouent le rôle de contre-couteaux placés de telle manière que les tronçons produits soient, de préférence, projetés vers le sol. L'invention est donc caractérisée par la présence d'éléments de protection, les uns, en forme de carénage couvrant les couteaux en rotation hors de leur espace de coupe, et les autres, en forme d'arceaux concernant leur espace de' coupe, ces derniers, pouvant jouer simultanément le rôle de contre-couteaux qui coopèrent avec les lames rotatives pour assurer un cisaillement régulier des ramures, lesdits contre-couteaux étant en outre organisés pour assurer aussi le rabattement régulier vers le sol des brins ainsi coupés, contribuant par cela même à la sécurité du personnel qui dessert l'engin. Dans leur organisation ces arceaux sont eux-mêmes caractérisés par le fait que leur forme et leur situation par rapport auxdites lames rotatives sont telles que leur coopération avec celles-ci s'effectue de la façon la plus efficace, leur forme et leur situation relatives par rapport auxdites lames étant différentes selon qu'ils coopèrent, au cours de la rotation de ces dernières, dans un plan inférieur ou supérieur au plan contenant l'axe de chacune d'elles. L'invention est aussi caractérisée par les détails qui ressortiront de la description qui va en être donnée. La figure 1 est une vue schématique partielle en élévation d'une barre de coupe constituée par une série de lames rotatives montées sur un même élément, vertical ou horizontal, du châssis et montrant les deux types d'arceau dont est munie chaque lame rotative. La figure 2 est une vue schématique en plan, selon la coupe (A A) montrant l'un desdits arceaux dont est munie chaque lame rotative, assurant la protection et coopérant avec celle-ci en qualité de contre-couteau. La figure 3 est une vue schématique en élévation du carénage de protection installé à l'arrière de la zone de tronçonnage de la végétation. La figure 4 est une vue schématique, en coupe verticale, partielle selon (B B), montrant une variante des arceaux. Selon la figure 1, la rogneuse, non représentée dans son ensemble, comporte un élément du châssis, constitué par un profité métallique plan 1 portant sur sa longueur une série de couteaux rotatifs à deux lames diamétralement opposées 2. Un tel plan 1, portant une série de couteaux rotatifs, est situé verticalement de part et d'autre de l'engin, ainsi qu'un troisième horizontalement, à la hauteur désirée pour son plan de coupe, chacun étant parallèle au sens d'avancement de l'engin. Les couteaux ainsi organisés peuvent être animés simultanément d'un mouvement de rotation rapide, au cours duquel l'extrémité de leurs lames parcourt la circonférence virtuelle 17 . Chaque circonférence vIrtuelle 17 ainsi parcourue au cours de leur rotation par les extrémités diamétralement opposées des lames d'un couteau 2 et la circonférence virtuelle parcourue de la même manière par les extrémités des lames du couteau 2 adjacent, sont sécantes dans leur projection orthogonale sur l'élément plan 1. La corde (C) selon laquelle cette sécance s'observe comporte toujours son extrémité 3 en avant dudit élément 1 du châssis, dans le sens d'avancement de l'engin, de façon que toutes les ramures à couper puissent se trouver dans le champ de coupe desdites lames des couteaux adjacents, avant qu'elles n'atteignent l'élément 1 du châssis qui les écarterait sans les couper. On comprend que l'engin étant ainsi constitué, privé de tout autre accessoire, lesdits couteaux mis en rotation rapide constituent un réel danger pour tout ce qui les atteint, aussi bien hors de la zone de cisaillement des couteaux en rotation, située à l'intérieur de la surface de l'élément 1, que dans. leur zone de cisaillement située en avant de cette surface, dans le sens d'avancement de l'engin. On comprend aussi que, l'engin étant ainsi constitué, sans autre accessoire au niveau desdits couteaux, les brins de ramures ainsi coupés à la volée par les couteaux, par le seul effet de leur grande vitesse de rotation, ne peuvent qu'être projetés dans toutes les di recti on s, constituant aussi un réel danger pour le personnel desservant. C'est pourquoi, selon l'invention, un carénage 12, métallique ou non, en tôle perforée ou non, se développe, en arrière de la zone de cisaillement des couteaux 2, sur une surface égale à celle de chaque élément vertical 1 sur lequel il est fixé, de façon amovible ou non, hors de la zone de cisaillement, au niveau de son côté arrière 19. Lorsque ladite protection 12 n'est pas amovible, une ouverture adéquate 13 y est réservée au niveau de l'axe de chaque couteau, de façon à pouvoir atteindre son dispositif de fixation, et permettre son remplacement. Sur l'autre côté du carénage 12, qui borde la zone de cisaillement des couteaux rotatifs 2, ledit carénage est supporté, de préférence, par les bras horizontaux d'arceaux tels que 4 et 5 entre les bras desquels circulent les lames des couteaux rotatifs 2. Ainsi organisés, les arceaux 4 et 5, dont est muni chaque couteau rotatif 2, assurent essentiellement la protection frontale contre la rencontre avec lesdits couteaux de tout objet ou corps que l'engin porteur du dispositif viendrait 'à heurter dans son avancement. Mais on constate aussi que les arceaux qui se développent ainsi dans la zone de cisaillement des couteaux 2, et qui sont successivement traversés par chacune des lames, peuvent aussi jouer le rôle de contre-couteaux, dans la mesure où leurs bras sont organisés suffisamment proches du plan de rotation desdites lames. Le cisaillement de la végétation en sera plus franc. Et, vu le sens de rotation des couteaux qui attaqueront lesdits contre-couteaux de bas en haut, les tronçons des ramures seront de préférence projetés vers le sol, contribuant aussi par cela à la sécurité du personnel. Afin d'assurer le meilleur rendement dans l'effet de cisaillement, en même temps qu'un meilleur effet de protection, chaque couteau rotatif 2 est muni de au moins deux arceaux métalliques, un arceau 4 enveloppant ledit couteau dans sa zone de cisaillement Inférieure à son axe, et un arceau 5 l'enveloppant dans sa zone de cisaillement supérieure audit axe. Chaque bras desdits arceaux 4 et 5 est situé dans la zone de cisaillement des couteaux rotatifs 2, de façon aussi proche que possible de la surface virtuelle balayée au cours de la rotation desdits couteaux, et parallèle à leur plan de rotation. D'autre part, en vue d'assurer un meilleur rendement encore au cisaillement chacun des arceaux 4 et 5 présente une configuration différente adaptée à sa situation par rapport au plan horizontal qui comporte l'axe de rotation du couteau avec lequel Il coopère, cette situation tenant compte de la façon selon laquelle l'arceau considéré est abordé par la lame au cours de sa rotation. Chacun des bras desdits arceaux est fixé sur l'élément plan 1 qui porte l'ensemble des couteaux 2. Il y est fixé soit directement, soit par l'intermédiaire de platines qui rendent chaque arceau amovible. Le bras intérieur de chaque arceau est fixé sur le caté avant 21 dudit élément 1. Son bras extérieur, qui peut supporter le carénage 12, est fixé sur le coté arrière 19 dudit élément 1 du châssis, au delà de la circonférence virtuelle 17 parcourue par l'extrémité des lames du couteau 2. Pour contribuer encore au meilleur rendement dans leur rôle de contre-couteaux, chacun de ces arceaux de protection est organisé, en forme et en position, par rapport au centre de rotation du couteau qu'ils enveloppent, en fonction du déplacement relatif au cours de sa rotation de la partie affûtée de la lame entre les branches de l'arceau considéré. C'est ainsi que chaque arceau tel que 4, coopérant avec les lames du couteau 2 dans le secteur Inférieur au plan horizontal qui contient l'axe de rotation dudit couteau, se présente sous la forme d'un arceau plan se développant de façon symétrique horizontalement de part et d'autre du plan de rotation dudit couteau qu'il enveloppe. Ledit arceau 4 est placé, dans un plan horizontal Inférieur à l'axe dudit couteau, approximativement tangent à la circonférence virtuelle 15 parcourue au cours de sa rotation par l'extrémité la plus proche de l'axe de rotation de la partie affûtée de la lame. Et chaque arceau tel que 5, coopérant avec les lames du couteau 2 dans le secteur supérieur au plan horizontal qui contient l'axe de rotation dudit couteau , se présente sous la forme d'un arceau gauche, enveloppant aussi le plan de rotation dudit couteau, mais dont le bras 9 étant placé dans un plan horizontal supérieur à l'axe dudit couteau, en avant de ce dernier, approximativement tangent à la circonférence virtuelle 16 parcourue au cours de sa rotation par le centre géométrique de chaque partie affûtée 2A, 2s des lames. Et son bras 10 est placé à l'arrière du couteau 2, Incliné sensiblement à 45* vers le bas. On voit ainsi en effet que la partie affûtée 2e de la lame, parcourant dans sa course rotative le secte u r Inférieur de la circonférence virtuelle 17 dans le sens de la flèche F, se trouve aborder ledit arceau 4 au niveau de sa base 6, le parcourant ensuite jusqu'à son sommet 7. Dans ce mouvement les tronçons de la végétation cisaillée ne rencontrent aucun obstacle qui s'opposerait à leur libre projection vers le sol. Mais si le même arceau 4 se trouvait installé dans le secteur supérieur de ladite circonférence virtuelle 17, on constaterait que, au contraire du cas précédent, la partie affûtée 2A de la lame aborderait ledit arceau au niveau de son sommet 11, pour le parcourir ensuite jusqu'à sa base. De sorte que, si dans le secteur inférieur de la circonférence virtuelle 17 la partie affûtée 2a peut dégager librement les ramures sectionnées, dans le secteur supérieur, au contraire, s'il était Installé un arceau Identique au précédent, la partie affûtée 2A, qui sectionnerait les ramures au niveau du sommet 11 de l'arceau, pourrait les entraîner vers sa base au niveau de laquelle le bras Intérieur de l'arceau est fixé sur le côté avant 21 de l'élément 1 du châssis. De sorte que le n->- & me arceau 4, placé au niveau du secteur supérieur, pourrait provoquer l'accumulation des débris de ramures au niveau de la fixation de son bras horizontal Intérieur sur l'élément 1, ce qui pourrait aller jusqu'à bloquer l'engin. C'est pourquoi, au niveau du secteur supérieur de la circonférence virtuelle 17, l'arceau 5, présente une forme gauche, son bras extérieur 9 étant placé horizontalement, de façon Identique à la position du bras extérieur de l'arceau 4, et son bras Intérieur 10 étant placé à 45* environ du précédent, orienté vers le bas, et se terminant à un niveau proche du plan horizontal contenant l'axe du couteau. On comprend alors que, l'arceau 5 étant ainsi organisé, la partie affûtée 2A, qui abordera le bras Intérieur 10 à sa base, le parcourra jusqu'à son sommet 11, aucun tronçon de ramure ne pouvant se trouver ladite partie affûtée 2A parcourra le bras horizontal extérieur 9 dudit arceau 5 depuis son sommet 11 jusqu'à sa base, sans qu'aucun des morceaux des ramures, qui seront cisaillés par la partie affûtée 2A, ne puisse se trouver coincé contre l'élément 1 du châssis, puisque ledit bras horizontal supérieur 9 se trouve fixé audit élément 1 du châssis sur son côté arrière 19 au delà de la circonférence virtuelle 17 parcourue par l'extrémité des lames du couteau 2. Les arceaux 4 et 5 ainsi organisés peuvent être fabriqués avec un rondin d'acier. Mais ils peuvent aussi être fabriqués (figure 4) avec une barre d'acier plate présentant un grand rapport hauteur / épaisseur, sa hauteur étant placée parallèlement à la surface du couteau que ledit arceau enveloppe. Par l'exiguïté de sa tranche qui forme son bord d'attaque et qui peut même être affûtée, ledit arceau coopère avec la lame rotative pour obtenir le cisaillement de façon plus efficace. Et, quelle que soit la constitution desdits arceaux, et particulièrement de l'arceau 4, la présence de ses bras en position symétrique de part et d'autre du couteau rotatif 2 correspondant qui les attaque simultanément par le bas, provoquera principalement la projection vers le bas des tronçons de ramure sectionnés à ce niveau, ce qui contribuera aussi à la sécurité du personnel. Enfin la sécurité est encore complétée par la présence, à la base des éléments verticaux 1, d'un sabot 18, sous la forme, de préférence, d'un berceau qui se développe dans le même plan vertical que chacun desdits éléments verticaux 1, de manière à éviter que ceux-ci ne viennent au contact du sol, lors de leur descente pour leur réglage en hauteur. Un pied vertical 20 contribue à la rigidité dudit berceau. Selon les caractéristiques de l'invention, le carénage 12, qui se développe en avant du plan de rotation des couteaux sur toute la surface de l'élément 1 qui les porte, coopère avec les arceaux 4 et 5 pour assurer la sécurité latérale et frontale contre l'entrée en contact accidentel d'un objet ou d'un corps avec les lames en rotation. Par ailleurs les arceaux 4 et 5, qui enveloppent chaque couteau rotatif, jouent aussi le rôle de contre-couteaux, provoquant un effet de cisaillement des ramures plus régulier dont les tronçons sont de préférence projetés vers le sol, vu le sens de rotation des couteaux, contribuant donc aussi par cela à la sécurité du personnel qui dessert l'engin. REVENDICATIONS 1') Dispositif de sécurité contribuant à améliorer les conditions de coupe, pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, comportant des couteaux à deux lames diamétralement opposées (2) portés par des profilés métalliques plans (1) solidaires du châssis, qui sont placés parallèlement au sens d'avancement de l'engin, les uns verticalement de part et d'autre de ce dernier et un troisième horizontalement à la hauteur désirée pour le plan de coupe, lesdits couteaux pouvant être animés simultanément d'un mouvement de rotation rapide, les circonférences virtuelles (17) parcourues par les extrémités des lames de deux couteaux adjacents étant sécantes, et l'extrémité de la corde (3) de sécance desdites circonférences virtuelles (17) se situant en avant (dans le sens d'avancement de l'engin) dudit élément (1) solidaire du châssis, caractérisé en ce que chacun des éléments plans (1), qui porte les couteaux rotatifs (2), comporte des éléments de protection des lames en rotation constitués d'une part par un carénage (12) assurant la protection latérale de la zone de rotation des couteaux hors de la zone de cisaillement, et d'autre part, par des arceaux tels que (4) ou (5) entre les bras desquels circulent les lames des couteaux rotatifs (2), pour assurer la protection frontale au niveau de la zone de cisaillement. 2*) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carénage (12), métallique ou non, en tôle perforé ou non, est monté parallèlement à chaque élément plan (1) qui porte les couteaux rotatifs (2), en avant du plan de rotation desdits couteaux par rapport audit élément (1), et couvrant une surface égale à celle dudit élément dont il est solidaire, de façon amovible ou non, hors de la zone de cisaillement, au niveau de son côté arrière (19). 3 ) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carénage (12) comporte des ouvertures (13) au niveau de l'axe de chacun des couteaux rotatifs (2) de façon à permettre leur remplacement. 4*) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couteau rotatif (2) comporte un arceau (4) dont les bras se développent dans un plan horizontal symétriquement de part et d'autre du plan de rotation dudit couteau qui les attaque par le bas, le bras extérieur dudit arceau (4) étant solidaire, de façon amovible ou non, du carénage (12) d'une part et, à sa base, de l'élément (1) du châssis, sur son côté arrière (19) au delà de la circonférence virtuelle (17) parcourue par l'extrémité des lames du couteau (2), et son bras intérieur étant solidaire, de façon amovible ou non, de l'élément (1) du châssis sur son côté avant (21), ledit arceau (4) étant ainsi situé en dessous du centre de rotation de la lame, approximativement tangent à la circonférence virtuelle (15) parcourue par l'extrémité de la partie affûtée la plus proche du centre de rotation. 5*) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, au autre, à couteaux rotatifs, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couteau rotatif (2) comporte un arceau gauche (5) dont les bras se développent de part et d'autre du plan de rotation dudit couteau, et dont la branche extérieure (9), solidaire, de façon amovible ou non, du carénage (12) d'une part et, à sa base, de l'élément (1) du châssis, sur son côté arrière (19) au delà de la circonférence virtuelle (17) parcourue par l'extrémité des lames du couteau (2), se développe au dessus du centre de rotation du couteau, dans un plan horizontal approximativement tangent à la circonférence virtuelle (16) parcourue par le centre géométrique de chaque partie affûtée des lames ; la branche intérieure dudit arceau (5), étant inclinée sensiblement à 45 vers le bas et étant solidaire, de façon amovible ou non, de l'élément (1) du châssis, sur son côté avant (21). 6 ) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque arceau (4) et (5) est formé à partir d'un rondin d'acier. 7*) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque arceau (4) et (5) est formé à partir d'un plat d'acier présentant un grand rapport hauteur / épaisseur, sa hauteur étant placée parallèlement au plan de rotation du couteau (2) que ledit arceau enveloppe. 8*) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le plat d'acier formant les arceaux (4) et (5) est affûté au niveau de son chant formant son bord d'attaque coopérant avec les lames du couteau (2) correspondant, au cours de sa rotation. V) Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que chacune des branches des arceaux (4) et (5) est située dans un plan parallèle au plan de rotation du couteau (2) correspondant, de part et d'autre de celui-ci et très proche de la surface virtuelle balayée au cours de la rotation, de manière à jouer simultanément le rôle de protection frontale et celui de contre-couteaux. 10") Dispositif de sécurité pour rogneuse agricole, ou autre, à couteaux rotatifs, selon l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un sabot (18) en forme de berceau placé à la base de chaque élément vertical (1), en prolongement de son plan.