Brevet FR2819981A1 — publié le 20020802

La présente invention concerne un appareil pour tailler la végétation. Il est connu de tailler l'herbe en utilisant une tête de coupe montée à l'extrémité d'un bras relié à un tracteur par un châssis. Le bras peut s'étendre latéralement par rapport au tracteur. Ainsi, le tracteur peut rouler le long d'une route et l'herbe adjacente à la route peut être coupée en andains à des distances augmentant par rapport à la route lorsque le bras s'étend à chaque nouveau passage. Le bras est pivoté au centre par un ou plusieurs pivots sur le tracteur. Le bras est étendu par l'action de vérins hydrauliques existant sur le bras sur commande de l'opérateur. La tête de coupe est supportée par un rouleau et peut rouler sur le sol. Comme la tête de coupe et le bras sont lourds, la tête de coupe aura tendance à s'enfoncer dans l'herbe et ainsi on exerce de façon connue une force dirigée vers le haut sur le bras afin de réduire le poids effectif au niveau de la tête de coupe. Ceci est connu en tant que "flottement". Si la force dirigée vers le haut est une force prédéfinie constante, alors, en raison de l'effet de porte-à-faux, plus la tête de coupe est éloignée du tracteur, plus le poids exercé sur le sol à travers la tête augmentera. Ceci signifie qu'il existe le risque d'un enfoncement en creusant de la tête de coupe lorsque le bras est en extension et que la tête de coupe est la plus éloignée du tracteur, alors qu'une pression relativement faible s'exerce sur le sol lorsque la tête de coupe est proche du tracteur, ce qui peut entraîner une taille irrégulière. Dans un appareil connu, il est prévu une chambre de compensation dans le système hydraulique pour les vérins hydrauliques du bras. La chambre contient une poche en élastomère contenant un gaz sous haute pression, par exemple 6890 kPa (1000 psi), le sac étant entouré par un fluide hydraulique en 2 2819981 communication avec le système hydraulique. Ainsi, lorsque la pression hydraulique est faible, la poche se dilatera et inversement, lorsque la pression hydraulique est forte, le sac se contractera. De cette façon, l'effet de porte-à-faux peut être compensé. Cependant, cette méthode est quelque peu sommaire. Le degré maximum de compensation dépend de la taille de la poche. Egalement, comme le bras est en extension, la quantité de compensation peut chuter de manière indésirable. Selon l'invention, il est prévu un appareil pour la taille de la végétation, l'appareil comprenant un bras, un support de bras à une extrémité du bras pour le montage du bras, un support d'outil à l'autre extrémité du bras pour le montage d'un outil de taille de la végétation, le bras pouvant s'étendre horizontalement par rapport au support de bras, l'appareil comprenant en outre un moyen de détermination pour déterminer l'extension horizontale du bras, et un moyen de commande pour commander la pression d'abaissement de l'autre extrémité du bras selon l'extension horizontale déterminée du bras. De cette manière, la pression d'abaissement exercée à travers un outil, tel qu'une tête de coupe pour herbe, monté sur le bras peut être commandée de façon qu'il soit à hauteur constante quelle que soit sa distance par rapport au support de bras. Le support de bras peut, par exemple, être le moyen de monter le bras à un tracteur. Comme l'extension horizontale du bras est déterminée, on peut effectuer une commande précise de la pression d'abaissement au niveau de l'autre extrémité du bras. Le moyen de détermination peut prendre n'importe quelle forme adaptée et délivre préférentiellement un signal numérique au moyen de commande pour la commande de la pression d'abaissement. Le bras peut s'étendre de n'importe quelle façon 3 2819981 adaptée et, par exemple, peut s'étendre de manière télescopique ou par pivotement, et préférentiellement le bras pivote par rapport au support de bras tandis que le bras s'étend de manière horizontale. Le moyen de détermination pour la détermination de l'extension horizontale du bras peut être un détecteur de pivotement et peut comprendre un potentiomètre. Le système ne fonctionne pas seulement pour la compensation de la distance horizontale, mais également lorsque le bras est étendu vers le haut ou vers le bas, par exemple sur un talus en pente. Le bras peut être entraîné par n'importe quel moyen d'entraînement et peut être entraîné avec le moyen de commande pour la commande de la pression d'abaissement au niveau de l'autre extrémité du bras commandant la pression hydraulique. En se reportant à l'art antérieur, il est également connu de tailler les abords en utilisant une tête de coupe montée sur l'extrémité du bras qui est relié par un châssis à un tracteur, le bras à nouveau s'étendant latéralement par rapport au tracteur. La tête de coupe peut être mobile et couvrir une large gamme d'angles de manière à être capable de tailler les côtés et le dessus d'un abord et de tailler la végétation en surplomb par en-dessous. Le brevet britannique No. 2202122 au nom du présent déposant divulgue un bras qui est pivoté au centre au niveau du tracteur, et qui s'étend par l'action de vérins hydrauliques présents sur le bras et ceci par commande de l'opérateur. Un vérin hydraulique agit entre la connexion au châssis du tracteur et un premier élément de bras du bras. Le premier élément de bras forme une liaison parallèle avec un second élément de bras, et le déplacement de la liaison parallèle s'effectue par la commande d'un second vérin. Le dernier vérin agit entre le second élément de bras et un outil comme un bord de la tête de coupe montée à 4 2819981 l'extrémité du second élément de bras et commande la présentation de l'outil. Deux vérins de compensation sont prévus pour assurer une présentation constante de l'outil de la tête de coupe par rapport au châssis du tracteur indépendamment du fonctionnement des vérins hydrauliques à lever ou à étendre le bras selon différentes positions. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, un second moyen de commande est prévu pour commander le support de l'outil et pour commander la présentation d'un outil monté de façon que sa présentation reste constante quelle que soit la position du bras. De cette façon, l'appareil peut être utilisé à la fois pour la taille de l'herbe et pour la taille d'un rebord ou analogue, plutôt que pour des systèmes ou machines distinctes dédiés à chaque tâche. Préférentiellement, au moins un détecteur est prévu pour détecter la position du bras. Le bras peut pivoter par rapport au support et le ou un détecteur peut être agencé pour le détecter. Le bras peut comprendre deux éléments de bras allongés reliés entre eux à pivotement et le ou un détecteur peut être agencé pour détecter le pivotement entre les éléments de bras. Un détecteur est également préférentiellement prévu pour la détection de l'angle entre le support de l'outil et le bras. Le ou chaque détecteur délivre préférentiellement un signal numérique à un second moyen de commande. Préférentiellement, le détecteur détectant l'angle du support de l'outil présente au moins 240 pas, plus préférentiellement au moins 480 pas. Ceci permet une commande suffisamment fine. Dans un mode de réalisation, seuls trois vérins hydrauliques sont portés par l'appareil et le second moyen de commande commande les trois vérins. Ainsi, les deux vérins de compensation de l'appareil connu n'existent pas et sont remplacés par un système 2819981 de détecteurs transmettant les signaux au moyen de commande. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit au moyen d'exemples et en référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation arrière de l'appareil du mode de réalisation de l'invention avec un véhicule et une tête de coupe représentés en silhouette; et 10. la figure 2 est un graphique représentant la pression dans un vérin du bras de levage de l'appareil de la figure 1 pour des valeurs données d'extension. L'appareil 10 se compose d'un bras 8 monté sur un cadre porteur 12 monté à pivotement sur un tracteur 14 (représenté en silhouette). Le cadre porteur rectangulaire 12 comporte un montant principal 16. Une plaque support 18 est reliée par une articulation de pivotement 20 à l'extrémité supérieure du montant 16. Un premier élément de bras 22, faisant partie du bras 8, est relié à pivotement en 24 à la plaque support 18 par une articulation de pivotement 24 décalée latéralement par rapport à l'articulation de pivotement 20. Un second élément de bras 26 est relié à pivotement à l'extrémité opposée du premier élément de bras 22 par une articulation de pivotement 28. Un outil 30 sous la forme d'une tête de coupe est monté à pivotement dans la zone de l'extrémité libre de l'élément de bras 26 sur un arbre 32 pour un mouvement de balancement par rapport à l'élément de bras 26 commandé par un vérin de rappel 34 relié à une extrémité de l'élément de bras 26 et à l'autre extrémité de l'outil au moyen d'un mécanisme de liaison indiqué 36 de manière générale. Le second élément de bras 26 se prolonge dans la direction opposée à partir de l'arbre 32 de montage de l'outil au- delà de l'articulation de pivotement 28 sur une courte distance 6 2819981 et son extrémité libre est reliée à un troisième élément de bras 40 par une articulation de pivotement 38, l'extrémité opposée du troisième élément de bras 40 étant reliée à la partie supérieure de la plaque support 18 généralement triangulaire par une articulation de pivotement 42. Le premier et le troisième élément de bras 22, 40 avec la partie du second élément de bras 26 entre les articulations de pivotement 28, 38 et la plaque support 18 forment ensemble une liaison parallèle articulée. Un vérin hydraulique 44 agit entre le pied du montant principal 16 et une position 45 sur la plaque support 18 espacée latéralement de la connexion à pivot entre le montant 16 et la plaque support 18, de façon que l'extension ou la rétraction de ce vérin 44 provoque le déplacement angulaire de la plaque support 18 autour de la connexion à pivot 20 de façon à relever et abaisser le bras 8, et avec lui l'outil 30 par rapport au tracteur 14. Un vérin hydraulique supplémentaire 46 est relié à la plaque support 18 en une zone 48 située entre les articulations à pivot 24, 42 et en son extrémité opposée à un point intermédiaire sur le premier élément de bras 22 de façon que l'extension et la rétraction du vérin hydraulique 46 modifient la position angulaire du premier élément de bras 22 par rapport à la plaque porteuse 18. En raison de l'interconnexion du premier, du second et du troisième élément de bras 22, 26, 40 et de la plaque support 18, sous la forme d'une liaison articulée parallèle, l'effet d'un tel déplacement angulaire du premier élément de bras 22 provoque le mouvement sensiblement latéral du bras 8 du tracteur 14 et prolonge ainsi l'extension de l'appareil 10. Une version plus simple de la plaque support 18 et du bras parallèle 40 fonctionnerait aussi si le vérin 46 était connecté entre les bras 8 et 26, si le pivot 24 se déplaçait avec l'articulation à pivot 20 et 7 2819981 ? si le vérin 44 était relié au bras 8. Le mécanisme 36 comporte un doigt 52 fixé pour sa rotation à l'arbre 32 et relié à l'outil 30. Le vérin 34 est relié à l'extrémité libre du doigt 52 par une liaison esclave 54 elle-même reliée à pivotement par ses extrémités respectives à l'extrémité du vérin 34 et à l'extrémité du doigt 52. La liaison esclave 54 est reliée à son tour au second élément de bras 26 par un bras radial 56 monté pivotant au second élément de bras 26 et à la liaison esclave 54. Tel que décrit plus complètement dans le brevet britannique No. 2192964 au nom du présent déposant, le mécanisme angulaire 36 susmentionné permet au vérin 34 de faire pivoter l'outil 9 d'un arc important de 240 ou plus, tout en maintenant une vitesse du mouvement de pivotement de l'outil 30 plus ou moins uniforme. Des détecteurs de mouvement angulaire 58, 60, 62 sont prévus au niveau des articulations de pivotement 24, 28 et 53. Chaque détecteur est réalisé sous la forme d'un potentiomètre en combinaison avec un dispositif similaire à un convertisseur analogique- numérique. Les signaux numériques des détecteurs 58, , 62 sont transmis par des lignes (non représentées) le long du premier et du second élément de bras 22, 26 au-delà de la plaque support 18 et arrivent dans un microprocesseur (non représenté). Sur la base des signaux numériques reçus, le microprocesseur envoie des signaux au vérin 34 pour commander la présentation de l'outil 30. Dans le cas o l'appareil 10 doit être utilisé pour tailler de l'herbe, il est manipulé par l'opérateur commandant les vérins 42, 46, 34 à travers le microprocesseur pour repérer l'outil de taille de l'herbe 30 sur le sol à la distance souhaitée du tracteur 14. L'opérateur débute alors le fonctionnement en "flottement". Ceci met le vérin 34 hors service de façon que l'outil de taille de l'herbe 30 puisse 8 2819981 pivoter librement. Une pression est appliquée à travers le vérin de levage 42, sur commande du microprocesseur, pour réduire la pression d'abaissement sur l'herbe exercée par l'outil de taille 30 de l'herbe pour empêcher que l'outil 30 ne s'enfonce dans le sol, mais n'est pas réduite suffisamment pour que l'outil 30 quitte le sol lors de chocs ou autres coupes inégales. Le poids effectif au niveau de l'outil de taille 30 peut être réduit de deux tiers à trois quarts. Le microprocesseur fonctionne selon un algorithme basé sur un graphique d'extension horizontale du bras 8 en fonction de la pression requise dans le vérin de levage 42 pour réaliser la pression de flottement souhaitée au niveau de l'outil de taille 30. Le détecteur 58 au niveau de l'articulation de pivotement 24 délivre une information complète sur l'extension horizontale du bras qui permet au microprocesseur de commander le bras de levage 44 pour fournir la pression appropriée d'abaissement au niveau de l'outil de taille 30 de l'herbe agissant seulement sur les signaux numériques reçus du détecteur 58. La figure 2 est un graphique donnant la pression dans le vérin 42 pour différents degrés d'extension. Il sera compris que l'extension peut être calculée facilement à partir des signaux fournis par les détecteurs de mouvement angulaire 58, 60 et 62. En se référant à la figure 2, la pression statique 80 est donnée en Bars (1 Bar = 100 kPa) en fonction de l'extension. Selon l'invention, la pression de levage 82 est légèrement inférieure à la pression statique 80 sur toute la plage des extensions possibles, bien que la différence diminue légèrement alors que l'extension augmente. L'homme du métier trouvera comment obtenir une pression de vérin souhaitée pour des valeurs données d'extension. Dans le cas o l'appareil 10 doit être utilisé pour tailler les abords ou similaire, il sera 9 2819981 nécessaire de supporter l'outil de tête de coupe 30 dans un espace libre plutôt que de l'utiliser en fonctionnement de flottement. L'opérateur manipule d'abord le bras 8 dans la position correcte et manipule ensuite l'outil 30 selon la présentation correcte en utilisant des commandes dans le tracteur 14 de façon normale. Une fois que le bras 8 et l'outil 30 sont en position correcte, l'information provenant des trois détecteurs 58, 60, 62 est acceptée par le microprocesseur. Lorsque l'extension ou la hauteur du bras 8 est modifiée, le microprocesseur commande le vérin 34 pour garantir le maintien constant de la présentation de l'outil de tête de coupe 30. Il sera compris que l'information provenant de tous les trois détecteurs 58, 60, 62 est requise pour déterminer la présentation de l'outil de tête de coupe 30 par rapport au cadre porteur de montage du tracteur 12. De cette manière, la taille de l'herbe est rendue possible par un agencement de fonctionnement sûr et peu coûteux à fabriquer, procurant une commande précise de la pression exercée sur le sol au niveau de l'outil de coupe 30. En outre, le même appareil 10 permet une commande précise de la présentation de l'outil de tête de coupe 30 porté par l'appareil 10 dans un agencement compact, d'un fonctionnement sûr et durable. 2819981 REVENDICATIONS 1. Appareil pour la taille de la végétation, caractérisé en ce qu'il comprend un bras (8), un support de bras à une extrémité du bras pour le montage du bras, un support d'un outil à l'autre extrémité du bras pour le montage d'un outil de taille (30) de la végétation, le bras (8) pouvant s'étendre horizontalement par rapport au support du bras, l'appareil (10) comprenant en outre un moyen de détermination de l'extension horizontale du bras, et un moyen de commande pour commander la pression d'abaissement de l'autre extrémité du bras (8) selon son extension horizontale déterminée. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de détermination délivre un signal numérique au moyen de commande pour commander la pression d'abaissement. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que bras (8) s'étend par pivotement. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras (8) pivote par rapport au support de bras tandis que le bras est en extension horizontale. 5. Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le moyen de détermination d'extension horizontale du bras (8) est un détecteur à pivot. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le détecteur à pivot est un potentiomètre. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras (8) est entraîné de façon hydraulique avec le moyen de commande pour la commande de la pression d'abaissement à l'autre extrémité du bras (8) commandant la pression hydraulique. il 2819981 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second moyen de commande pour commander le support d'outil pour commander la présentation d'un outil (30) qui y est monté de façon que sa présentation reste constante quelle que soit la position du bras. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un détecteur est prévu pour détecter la position du bras (8). 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bras (8) est agencé pour pivoter par rapport au support, et en ce que le ou un détecteur est agencé pour détecter le pivotement par rapport au support. 11. Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce le bras (8) comprend deux éléments de bras (22) et (26) reliés entre eux à pivotement et en ce que le ou un détecteur est agencé pour détecter le pivotement entre les éléments de bras (22) et (26). 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'un détecteur est prévu pour détecter l'angle du support d'outil par rapport au bras (8). 13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le ou chaque détecteur fournit un signal numérique au second moyen de commande. 14. Appareil selon la revendication 13 lorsque dépendante de la 12, caractérisé en ce que le détecteur détectant l'angle du support d'outil par rapport au bras (8) présente au moins 240 pas. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que le détecteur détectant l'angle du support d'outil par rapport au bras (8) présente au moins 480 pas. 16. Appareil selon l'une quelconque des 12 2819981 revendications 8 à 15, caractérisé en ce que seulement trois vérins hydrauliques sont portés par l'appareil (10) et en ce que le second moyen de commande commande les trois vérins. 17. Appareil pour la taille de la végétation, caractérisé en ce qu'il est sensiblement tel que décrit ici en référence à, et/ou tel que représenté sur, la figure 1 ou les figures 1 et 2 des dessins d'accompagnement.