Brevet FR2799610A1 — publié le 20010420

Tête de vibration pour machines de récolte de fruits par secouage. présente invention concerne une tête de vibration pour machines récolte secouage. Plus précisément, elle vise une tête de vibration du genre comportant, d'une part, une pince conformée pour saisir le tronc et les branches des arbres fruitiers et constituée de deux mâchoires dont l'une au moins mobile dont les mouvements de rapprochement (serrage) et d'écartement (ouverture) sont obtenus au moyen d'un ou plusieurs vérins hydrauliques, d'autre un vibreur produisant les vibrations permettant de détacher les fruits, ce vibreur etant logé dans un carter ; les mâchoires, le ou les vérins et le vibreur étant supportés par une ossature porteuse. têtes de vibrations de ce genre sont, par exemple, décrites dans documents FR-2.714.855 et US-4.903.471. Montées sur des véhicules équipes des differents dispositifs commandant et régulant leur fonctionnement, elles permettent la récolte mécanique de fruits par secouage des arbres ou arbustes fruitiers tels que, par exemple, amandiers, noyers, noisetiers, châtaigniers, oliviers, pommiers, pruniers, mirabelliers, cerisiers, caféiers, etc. but essentiel de la mécanisation de la récolte étant de réduire le plus possible, est-à-dire à quelques secondes, la durée du secouage de chaque arbre, la force de secouage souhaitable pour détacher sinon la totalité, du moins le plus grand pourcentage possible de fruits, doit être importante. D'autre part, lorsque pince des vibreurs enserre le tronc d'un arbre, le poids de ces derniers s'ajoute a la masse de l'arbre à secouer, de sorte qu'il est nécessaire de disposer d'une énergie prenant en compte ce facteur pour la construction des têtes de vibration. Pour cela, il est notamment nécessaire que les mâchoires des pinces soient particulièrement robustes pour résister aux secousses violentes résultant des fréquences élevées et des amplitudes importantes des vibrations. A cet effet, les mâchoires des pinces sont généralement constituées par des poutres- caissons conformées de manière adéquate et composées d'une plaque supérieure et d'une plaque inférieure assemblées par des plaques latérales s'étendant d'une extrémité à l'autre desdites plaques supérieure et inférieure et rendues solidaires de ces dernières par soudure. Le ou les supports des organes actifs de la tête de vibration sont généralement réalisés selon le même principe. inconvénient des têtes de vibration de ce genre qui sont pourtant actuellement les plus performantes, est qu'elles restent extrêmement lourdes (de l'ordre à 650 kg environ). En effet, plus lourde est la tête de vibration, plus la quantite d'énergie nécessaire à son fonctionnement est importante et plus il est difficile voire impossible de travailler avec des fréquences élevées et/ou avec des amplitudes importantes. En outre, le poids important des têtes de vibrations constitue un obstacle à la possibilité d'obtenir des accélérations rapides qui sont souhaitables pour l'obtention de bons résultats. autre inconvénient des têtes de vibration du genre susmentionné, résulte l'assemblage par soudure des plaques constituant notamment les mâchoires de leur pince ; en effet, il est bien connu que ce procédé d'assemblage génère des contraintes et parfois des amorces de rupture suite de l'échauffement brutal et localisé des pièces à assembler. D'autre en cours de travail des têtes de secouage, les vibrations et contraintes sont très importantes et détériorent les soudures qui craquellent par fatigue. Enfin, l'assemblage par un procédé de soudage, des différentes pièces est nécessaire d'assembler rigidement, est un travail difficile exigeant des mesures de sécurite tandis que les pièces assemblées de la sorte ne peuvent être démontées par exemple pour remédier à une éventuelle défaillance l'une d'elles. L'invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre réalisation de têtes de vibrations plus légères et plus robustes. Selon l'invention, cet objectif est principalement atteint grâce à une tête de vibration comportant une pince dont chaque mâchoire est constituée deux plats ou plaques métalliques allongées exécutées dans un matériau haute limite élastique, ces plaques étant superposées et distantes l'une l'autre, lesdites plaques présentant la particularité d'être obtenues par découpage au laser et étant assemblées par l'intermédiaire d'entretoises fixées auxdites plaques au moyen de vis. Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, les plaques constituant les mâchoires de la pince sont découpées et configurées de façon à optimiser à la fois leurs caractéristiques de légèreté et de résistance la flexion ; plus précisément, ces plaques présentent une largeur maximum dans leur portion de serrage et une largeur plus réduite dans leur portion de rattachement à leur support. Selon une autre disposition caractéristique, une ou plusieurs parties de l'ossature porteuse de la tête de vibration sont également constituees par des couples de plaques découpées au laser et assemblées par l'intermédiaire d'entretoises fixées auxdites plaques au moyen de vis. La tete de vibration exécutée selon l'invention procure plusieurs avantages importants - elle permet une réduction de poids de au moins 100 kg par rapport aux têtes de vibration de mêmes dimensions constituées d'éléments soudés ; elle présente ainsi des qualités d'accélération nettement meilleures que celles de ces dernières ; - la conformation de ses éléments par découpage au laser engendre aucune concentration de contraintes sur les métaux, de sorte que les caractéristiques des matériaux utilisés pour la réalisation des mâchoires de la pince et différents éléments d'ossature de la tête de vibration sont respectées ; outre les tôles découpées au laser ne sont pas affaiblies par le soudage; - elle peut travailler avec des fréquences élevées et/ou avec des amplitudes importantes; - compte tenu de l'exécution automatique des trous de passage vis lors de la découpe des plaques au moyen de machines à laser robotisées, l'assemblage ultérieur de ses éléments constitutifs à l'aide d'entretoises et de vis, se trouve grandement simplifié ; elle est en outre entièrement démontable tout aussi facilement ; - elle permet une réduction significative de son prix de revient. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en plan d'une tête de vibration exécutée selon l'invention dont la pince est représentée en position ouverte. La figure 2 est une autre vue en plan avec arrachement partiel, de cette tête de vibration dont la pince est montrée en position fermée. figure 3 est une vue en plan de l'une des mâchoires de la pince cette tête vibration. La figure 4 est une vue de côté, avec coupes partielles, de cette mâchoire. La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5-5 de la figure 1. La figure 6A est une vue en coupe suivant la ligne 6A-6A de la figure 2. La figure 6B est une vue en coupe selon la ligne 6B-6B de la figure 2. La figure 7 est une vue en coupe selon la ligne 7-7 de la figure 2. La figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 2. La figure 9 est une vue en coupe selon la ligne 9-9 de la figure 2. La figure 10 est une vue en coupe suivant ligne 10-10 de la figure 2. La figure 11 est une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la figure 2. La figure 12 est une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 2. La figure 13 est une vue en coupe selon la ligne 13-13 de la figure 1. La figure 14 est une vue en coupe suivant la ligne 14-14 de la figure 2. figure 15 est une vue en coupe selon la ligne 15-15 de la figure 2, les mors de pince étant représentés en position rapprochée de serrage. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple d'exécution avantageux, bien que nullement limitatif, de la tête de vibration selon l'invention. La tête de vibration selon l'invention est du genre comportant, d'une part, une pince conformée pour pouvoir saisir le tronc et les branches des arbres fruitiers secouer et constituée de deux mâchoires dont l'une au moins est mobile dont les mouvements de rapprochement et d'écartement sont obtenus au moyen d'un ou plusieurs vérins hydrauliques. Selon l'exemple représenté et décrit ci-après, la pince comporte deux mâchoires 1A, 1 B dont les mouvements de rapprochement et d'écartement sont obtenus moyen d'un ou plusieurs vérins hydrauliques. Selon l'exemple représenté et décrit ci-après, la pince comporte deux mâchoires pivotantes 1A, 1B dont les mouvements de rapprochement ou fermeture sont réalisés par deux vérins à simple effet 2A, 2B et dont mouvements d'écartement ou d'ouverture sont obtenus au moyen d'un troisième vérin à simple effet 3. Les vérins de fermetures 2A, 2B, sont commandés, manière connue en soi, par un distributeur hydraulique, permettant leur fonctionnement synchronisé ou séparé. Selon une première disposition caractéristique de l'invention, chaque mâchoire la pince est constituée de deux plaques ou plats de forme allongée 4a, 4b, superposées et disposées à distance l'une de l'autre. Ces plaques 4a, sont exécutées dans un matériau à haute limite élastique, tel qu'aciers spéciaux, alliages titane, alliages d'aluminium ou autres alliages à haute limite élastique couramment utilisés dans l'industrie aéronautique. Les plaques 4a, 4b, présentent, par exemple, une épaisseur de l'ordre de 10 à 12 mm, sont découpées au laser et assemblées rigidement par l'intermédiaire d'entretoises ou 5a', 5b, 5c, 5d, 5e, fixées auxdites plaques au moyen de vis 6 et réparties d'une extrémité à l'autre de la mâchoire (figures 3 et 4). Seule l'entretoise 5b (figure 7) placée dans la portion médiane des mâchoires a une fonction spécifique d'organe d'écartement, les autres entretoises remplissant une fonction supplémentaire. éléments d'entretoisement 5e disposés aux extrémités libres des mâchoires constituant les mors de serrage de la pince servent également à fixation garnitures élastiques 7A, 7B sur lesdites extrémités (figure 15), telles garnitures étant communément utilisées pour assurer la protection troncs des branches des arbres. entretoises 5a et 5a' placées à proximité des mors 7A, respectivement (figures 6A et 6B), servent également à la fixation articulée l'une extrémités des chaînes de traction 8a, 8b reliées aux vérins fermeture 2A, 2B, respectivement. L'entretoise 5c placée dans la portion arrière de chaque mâchoire (figures 8) sert également à la fixation articulée de l'une des extrémités opposées 3b du vérin d'ouverture 3, au moyen de tout système d'attache approprie. Enfin, l'élément d'entretoisement 5d disposé à l'extrémité postérieure chaque mâchoire 1A, 1 B (figures 4, 9 et 13) est conformé pour permettre montage articulé de ladite mâchoire sur l'ossature porteuse de la tête vibration. L'extrémité arrière des éléments d'entretoisement 5d comporte, exemple, un alésage 9 permettant le montage de ladite extrémité autour d'un axe d'articulation fixe 10 soutenu par l'ossature porteuse. Comme le montrent notamment les figures 1 et 3, les plaques 4a et constituant mâchoires de la pince sont découpées et configurées de façon présenter leur largeur maximum dans leur portion de serrage P1 s'étendant mors jusqu'à la zone d'attache des chaînes de traction 8a, 8b et une largeur plus réduite dans leur portion restante P2, cette largeur diminuant exemple progressivement, de ladite zone d'attache jusqu'à l'extrémité rattachement desdites mâchoires à la partie postérieure de l'ossature porteuse. manière préférée et avantageuse, tous les plats qui entrent dans la construction de l'ossature porteuse de la tête de vibration selon l'invention, sont réalisés dans des tôles de matériaux à haute limite d'élasticité, découpées au, laser, assemblées au moyen de vis, entre elles ou à des éléments d'entretoisement ; ces différents plats sont décrits ci-après. Pour la commodité de la description, l'ensemble des vis remplissant une fonction dans la mise en oeuvre de l'invention, est désigné par la référence 6, dans suite du présent exposé. Cette ossature comprend une platine 11 constituée par robuste plaque métallique à haute limite élastique découpée au laser. Cette platine comporte une portion arrière de forme allongée 11a orientée perpendiculairement à l'axe de pince et une portion de forme sépaloïde 11 b s'étendant direction de l'avant entre les mâchoires 1A, 1 B de ladite pince. La portion arrière 11a de la platine 1 est reliée, au moyen d'entretoises 12 et de vis 6, à plaque 13 avec laquelle elle constitue le support de pince (figure 13) désigné dans son ensemble la référence 14 aux figures 1 et 2. axes 10 d'articulation des mâchoires pivotantes 1 B sont positionnés maintenus fixement entre la platine 11 et la plaque les portions arrière et intermédiaire de la platine 11 et dans la partie médiane celle-ci, est fixé, par vissage au moyen de vis 6, un raidisseur constitué une plaque ou plat 15 s'élevant perpendiculairement à ladite platine. Ce plat 15 sert d'entretoise reliant la platine 11, d'une part, à la plaque 13 et, d'autre part, à une plaque ou plat de renfort 16. platine 11 et le raidisseur 15 peuvent être ajourés dans un but d'allégement ou pour répondre à une nécessité de construction ou de fonctionnement. la portion avant de la platine 11 est fixé, au moyen de vis, le vibreur réalisé manière connue en soi et désigné, dans son ensemble, par la référence 17 aux figures 1 et 5. Le vibreur proprement dit, qui selon l'exemple non limitatif représenté est du genre vibreur à masse rotative, est logé dans un carter 18 affectant une forme cylindrique et dont les bases opposées 18a, 18b sont assemblées par vissage à la paroi périphérique 18c. Le vérin d'ouverture de pince 3 est disposé transversalement par rapport à l'axe de celle-ci ; il traverse une ouverture 19 ménagée dans le raidisseur et il est relié, par l'intermédiaire de ses extrémités et au moyen d'articulations , 20b, aux mâchoires 1A, 1 B de ladite pince (figure 14),à distance réduite l'articulation desdites mâchoires sur le support de pince 14. La mise en extension de ce vérin assure l'écartement des mâchoires 1A, 1B et, par conséquent, l'ouverture de la pince. Chaque vérin de fermeture de pince 2A, 2B est fixé par l'intermédiaire de son cylindre et par soudure, sur un berceau 21 lui-même fixé, par vissage, sur le raidisseur 15 (figure 12). Ces vérins sont disposés de part et d'autre de l'axe de la pince et ils ont une orientation divergente par rapport audit axe (figures 1 et 2). Leur tige mobile 2A', 2B' est reliée, au moyen d'une articulation , à l'une des extrémités d'une chaîne 8a, 8b, respectivement (figures et Les chaînes 8a, 8b s'enroulent sur le tambour constitué par la paroi cylindrique 18c du carter 18 du vibreur 17 (figures 1, 2 et 5) et elles sont fixees, l'intermédiaire des entretoises 5a et 5a', et au moyen d'une articulation , aux mâchoires 1B, 1A, respectivement, de la pince, à proximité des mors 7A de celle-ci. En position d'ouverture de pince (figure 1), les vérins 2A, 2B sont en situation neutre d'allongement ; la rétraction de leur tige 2A', 2B' a pour effet d'exercer une action de traction et de rapprochement sur les mâchoires 1 1A, respectivement, de ladite pince, par l'intermédiaire des chaînes 8a, 8b lors ce mouvement, glissent sur la surface cylindrique 18c du carter 18 du vibreur. Afin que les efforts de traction transmis aux mâchoires 1A, 1B de la pince, soient équilibrés, l'une des chaînes (chaîne 8b, figure 10) est constituée couple de chaînes entre lesquelles un espace est réservé, tandis que l'autre chaine (chaîne 8a, figure 11), est disposée et peut se déplacer dans ledit espace. REVENDICATIONS 1. Tête de vibration pour machines de récolte de fruits secouage, du genre comportant, d'une part, une pince conformée pour saisir le tronc et les branches des arbres et constituée de deux mâchoires 1 B) dont l'une au moins est mobile et dont les mouvements de rapprochement et d'écartement sont obtenus au moyen d'un ou plusieurs vérins (2A, 3) et, d'autre part, un vibreur (17), caractérisée en ce que chaque mâchoire A, 1B) de la pince est constituée de deux plaques de forme allongée (4a, 4b) exécutées dans un matériau à haute limite élastique, ces plaques présentant la particularité d'être obtenues par découpage au laser et étant assemblées, en superposition et à distance l'une de l'autre par l'intermédiaire d'entretoises (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) fixées auxdites plaques au moyen de vis (6). 2. Tête de vibration suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les plaques ou plats (4a, 4b) constituant les mâchoires (1A, 1B) de la pince présentent une largeur maximum dans leur portion de serrage (P1) et une largeur plus réduite dans leur portion (P2) de rattachement à leur support. 3. Tête de vibration selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins une partie de son ossature porteuse est constituée par un couple de plaques espacées (11, 13 ; 11, 16) obtenues par découpage au laser et assemblées l'une ' l'autre par l'intermédiaire d'au moins un élément d'entretoisement (11) fixé auxdites plaques au moyen de vis (6). 4. Tête vibration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dont la pince constituée de deux mâchoires pivotantes (1A, 1B), caractérisée en ce les mouvements de rapprochement de chacune d'elles sont obtenus au moyen d'un vérin à simple effet distinct (2A, 2B) et en ce que leurs mouvements d'écartement sont réalisés au moyen d'un troisième vérin à simple effet (3). 5. Tête de vibration suivant l'une des revendications 1 ou 2, comportant une pince dont les mâchoires (1A, 1B) sont pourvues, à leurs extrémités libres constituant les mors de serrage, d'une garniture élastique (7A, 7B), caractérisée en ce que les éléments d'entretoisement (5e) disposés auxdites extrémités servent également à la fixation desdites garnitures. 6. Tête de vibration selon la revendication 4, caractérisée en ce que les entretoises (5a, 5a') disposées à proximité des mors (7A, 7B) de la pince, servent également à la fixation articulée de l'une des extrémités des chaînes de traction (8a, 8b) reliées aux vérins de fermeture (2A, 2B). 7. Tête de vibration selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'entretoise (5c) disposée dans la portion arrière de chaque mâchoire (1A, 1B), sert également à la fixation articulée des extrémités opposées (3a, 3b) du vérin d'ouverture (3). 8. Tête de vibration suivant l'une quelconque des revendications à 3, caractérisée en ce que l'élément d'entretoisement (5d) disposé à l'extrémité postérieure de chaque mâchoire (1A, 1B) de la pince, est conformé pour permettre le montage articulé de ladite mâchoire, sur l'ossature porteuse (14) de ladite tête de vibration. 9. Tête de vibration selon la revendication 3, caractérisée en ce son ossature porteuse comprend une platine (11) reliée à au moins plaque superposée (13, 16), par l'intermédiaire d'éléments d'entretoisement 15) fixés, au moyen de vis (6) auxdites platine (11) et plaque (13) entre lesquelles se trouvent positionnés et maintenus fixement les axes (10) d'articulation des mâchoires (1 A, 1B) de la pince. 10. Tête de vibration selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, ou 9, dans laquelle le vibreur (17) est logé dans un carter cylindrique (18) disposé entre les mâchoires (1A, 1 B) de la pince, caractérisée en ce que les vérins de fermeture (2A, 2B) sont disposés de part et d'autre de l'axe de celle-ci et sont reliés, chacun, à la mâchoire (1B, 1A) placée de l'autre côté dudit axe, au moyen d'une chaîne de traction (8a, 8b) s'enroulant sur ledit carter cylindrique (18), l'une (8b) de ces chaînes de traction étant constituée d'un couple de chaînes espacées entre lesquelles se trouve disposée la seconde chaîne de traction (8a).