Brevet FR2853491A1 — publié le 20041015

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des machines de coupe de végétaux, notamment les broyeursdébroussailleurs du type comportant au moins un rotor à couteaux articulés. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE On va décrire l'état actuel des machines de coupe de végétaux traditionnels avec le mode de fixation des couteaux montés en périphérie du ou des rotors de la 10 machine, en se référant aux figures 1 à 4 des dessins annexés. Sur ces figures, la figure 1 est une vue de profil d'une machine de coupe de végétaux de type traditionnel, ici à rotor unique et à simple étage de coupe, et la figure 15 2 est une vue agrandie du détail II de la figure 1 illustrant l'agencement de l'un des couteaux à double articulation équipant le rotor de la machine. En référence aux figures 1 et 2, on distingue ainsi une machine de coupe de végétaux comportant une unité de 20 coupe 1. Cette unité de coupe comporte un châssis 2 constitué d'un plateau supérieur 3 équipé de deux patins latéraux 4 parallèles à une direction d'avancement A de la machine. Les patins 4 possèdent une hauteur déterminée et assurent une surélévation du plateau 3. La face inférieure 25 du plateau 3 délimite ainsi, avec les patins 4, un espace intérieur de coupe. Le bord avant du plateau 3 est équipé d'une barre d'attelage 5 qui s'élève verticalement et qui est équipée à son extrémité supérieure d'un tirant 6 relié au bord arrière du plateau 3. Le plateau 3 est équipé dans 30 sa zone centrale d'un rotor, ici unique, 7 d'axe 8 perpendiculaire au plateau 3, c'est-à- dire sensiblement vertical. Le rotor 7 est relié à une transmission associée 9 disposée sur la face supérieure du plateau 3, de constitution connue en elle-même, et qui est quant à elle 35 raccordée à un moyen d'entraînement en rotation (non représenté) d'axe 10, tel que la prise de force d'un tracteur auquel est attelée la barre d'attelage 5. Le rotor 7 s'étend avec un faible porte-à-faux, dans l'espace de coupe. Son extrémité libre est équipée de couteaux 12 comportant chacun une lame 13 qui est articulée 5 autour d'un axe 15 à une partie de fixation 14, elle-même articulée au rotor 7 selon un axe 17. Les axes 15 et 17 sont sensiblement parallèles entre eux, et légèrement inclinés par rapport à l'axe 8 du rotor 7. Comme cela est mieux visible sur la figure 2, les axes 15 et 17 sont 10 formés chacun par un boulon 18, 19, dont la tête respective 20,21 est tournée vers le bas. Chaque partie de fixation 14 est constituée de deux plats superposés 14.1, 14.2 reliés l'un à l'autre par les deux boulons associés 18, 19, plats entre lesquels est 15 agencé, à l'extrémité radialement extérieure, le pied de la lame correspondante 13, et à l'autre extrémité une partie de périphérie 16 du rotor 7. Les têtes de boulon 20, 21 saillent ainsi en dessous de chaque plat inférieur 14.2. Cet agencement a de ce fait pour effet d'exposer 20 les têtes de boulon de chacun des couteaux 12 aux chocs et frottements qui se produisent inévitablement lors du fonctionnement de la machine. Ces chocs et frottements ont pour conséquence de produire une usure rapide des têtes de boulon. Un tel inconvénient est grave au niveau de la 25 sécurité, car, en cas de boulon usé à l'excès, la liaison articulée assurée, lorsqu'elle est soumise à une force centrifuge élevée lors de la mise en rotation du rotor, risque de se rompre, et par suite d'entraîner une éjection radiale du couteau ainsi libéré, ce qui constitue un 30 facteur de danger très important. Il est donc nécessaire d'assurer une maintenance très régulière pour surveiller l'état d'usure des têtes de boulon, afin de changer les boulons périodiquement dès qu'une usure excessive apparaît. Pour éviter cet inconvénient, la demanderesse a 35 déjà cherché à perfectionner ce mode de fixation traditionnel des couteaux qui vient d'être décrit, en prévoyant un moyen de protection des têtes de boulon saillant inférieurement de chacun des couteaux à double articulation, comme cela est illustré aux figures 3 et 4. La figure 3 est un détail analogue à la figure 2, 5 illustrant le perfectionnement concerné, et la figure 4 est une vue en perspective du plat inférieur protégeant de la partie de fixation. Conformément à ce perfectionnement, la partie de fixation 14 de chacun des couteaux 12 est constituée comme 10 précédemment de deux plats superposés, mais le plat inférieur 14'.2 diffère du plat supérieur 14.1 par la présence de protecteurs 30. Comme cela est mieux visible sur la vue en perspective de la figure 4, qui montre de façon isolée le plat inférieur 14'.2, ce plat est équipé de 15 deux bordures cylindriques 30 qui, après montage, entourent complètement les têtes de boulon 20, 21 en formant des espaces périphériques individuels de protection. Lors du fonctionnement, ce sont ces protecteurs 30 qui encaissent les agressions mécaniques des frottements et des chocs. 20 Bien entendu, chacun des couteaux 12 reste encore à double articulation, comme pour la réalisation traditionnelle précédemment décrite. Une telle approche est intéressante dans la mesure o elle permet de ralentir considérablement l'usure des têtes de boulon. Cependant, il devient nécessaire de prévoir, pour chacun des plats inférieurs des parties de fixation, une conception spéciale, avec des éléments cylindriques qui sont soudés sur la face inférieure des plats concernés, ce qui a un effet non négligeable sur le coût de fabrication, 30 surtout pour les machines à plusieurs rotors. De plus, les protecteurs rajoutés 30 alourdissent encore chacun des couteaux, de sorte que les efforts exercés au niveau de l'axe du rotor, amplifiés par la force centrifuge lors du fonctionnement de la machine, deviennent importants. 35 OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet d'améliorer encore l'agencement des couteaux à double articulation équipant le ou chaque rotor d'une machine de coupe de végétaux du type précité, afin d'éviter les inconvénients précédemment relevés. DEFINITION GENERALE DE L'INVENTION Le problème précité est résolu en prévoyant que certaines au moins des parties de fixation des couteaux présentent inférieurement, au voisinage de l'une au moins de leurs deux extrémités, un cintrage tourné vers le bas 10 destiné à protéger la partie inférieure saillante de l'organe formant l'axe d'articulation correspondant. Ainsi, grâce à la présence d'un tel cintrage, on évite d'alourdir les parties de fixation, lesquelles grâce à la conformation cintrée, assurent la fonction de 15 protection qui était auparavant, lorsqu'elle était prévue, assurée par les portions cylindriques rapportées et soudées illustrées sur les figures 3 et 4. Lorsqu'il s'agit d'une machine dans laquelle le ou les rotors sont équipés de deux étages de coupe superposés 20 constitués chacun de plusieurs couteaux à double articulation, on pourra prévoir que les parties de fixation protégeantes concernent au moins les couteaux de l'étage de coupe inférieur. En effet, ce sont ces couteaux qui sont soumis aux frottements et chocs les plus importants, du 25 fait de leur proximité du sol. Dans ce cas, l'étage de coupe supérieur peut être agencé avec des couteaux à double articulation de type traditionnel. On pourra néanmoins prévoir une protection par cintrage inférieur pour tous les couteaux du rotor, c'est-à-dire à la fois ceux de l'étage 30 de coupe inférieur et de l'étage de coupe supérieur. De préférence, les axes d'articulation sont formés par des boulons à tête tournée vers le bas, et le ou les cintrages sont agencés pour protéger les têtes des boulons concernés. En particulier, chacune des parties de fixation 35 protégeante est constituée de deux plats superposés reliés l'un à l'autre par les deux boulons associés, plats entre lesquels est agencé, à une extrémité, le pied de la lame correspondante, et, à l'autre extrémité, une partie de périphérie du rotor, le plat inférieur présentant le cintrage de protection. On pourra prévoir que le plat inférieur de chaque partie de fixation protégeante présente un cintrage assurant seulement la protection de la tête du boulon d'articulation de la lame correspondante, ou en variante un cintrage assurant la protection de chacune des deux têtes 10 de boulon associées. Avantageusement encore, chaque cintrage est formé par un pliage vers le bas aux deux angles de l'extrémité concernée de la partie de fixation protégeante. En particulier, ce double pliage peut être agencé 15 pour chaque extrémité selon deux lignes obliques concourantes, ou en variante être agencé selon deux lignes parallèles à la direction longitudinale du plat inférieur, de sorte que le cintrage de protection concerne alors non seulement les extrémités du plat inférieur mais aussi la 20 partie centrale dudit plat inférieur, lequel présentera avantageusement, en coupe transversale, une forme de U à branches écartées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la 25 description qui va suivre et des figures 5 à 12 des dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux figures o - la figure 5 illustre en élévation un rotor d'une 30 machine de coupe de végétaux, ici à deux étages superposés de coupe, dont les couteaux de l'étage inférieur sont équipés conformément à l'invention de moyens de protection à cintrages; - la figure 6 est une vue partielle en perspective 35 et de dessous, du rotor précédent, permettant de mieux distinguer deux des plats inférieurs présentant un double cintrage de protection des têtes de boulon - les figures 7 à 9 illustrent respectivement en perspective, en vue de dessous, et en élévation, un premier mode de réalisation du plat inférieur de chaque partie de 5 fixation protégeante, qui comporte à ses deux extrémités un cintrage de protection; - les figures 10 à 12 illustrent de façon analogue un autre mode de réalisation des plats inférieurs de chaque partie de fixation protégeante, présentant à une seule 10 extrémité un cintrage de protection; - la figure 13 illustre en perspective une autre variante à cintrage de protection agencé selon deux lignes parallèles. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION 15 PREFERES Sur les figures 5 et 6, on a illustré un rotor d'une machine de coupe du type précité, étant entendu que ladite machine pourra avoir un rotor unique ou encore plusieurs rotors équipés individuellement de couteaux à 20 double articulation. Les références utilisées aux figures 5 et 6 correspondent à celles des figures précédentes augmentées de 100 pour les éléments homologues. On retrouve ainsi un rotor 107 d'axe 108 25 essentiellement vertical. Le rotor 107 illustré ici comporte deux étages de coupe superposés, constitués chacun de plusieurs couteaux à double articulation 112 ou 112'. L'étage supérieur est réalisé ici conformément à la technique traditionnelle précédemment décrite. On reconnaît 30 ainsi, pour cet étage supérieur de coupe, trois couteaux 112' dont chacun comporte une lame 113 articulée autour d'un premier axe 115 à une partie associée de fixation 114' elle-même articulée au rotor 107 selon un deuxième axe 117 sensiblement parallèle au premier axe. Les parties de 35 fixation de l'étage supérieur comporte ainsi des parties de fixation 114' qui sont constituées de deux plats superposés 114.1, 114.2, le plat inférieur 114.2 n'assurant aucune fonction particulière de protection des têtes de boulon 120, 121. Les parties de fixation 114' sont ainsi non protégeantes, et elles sont articulées sur une partie supérieure 116' du plateau du rotor 107. Par contre, l'étage de coupe inférieur comporte également des couteaux 112, ici aussi au nombre de trois, chaque couteau 112 comportant une lame 113 articulée autour d'un premier axe 115 à une partie associée de fixation 114 10 elle-même articulée au rotor 107 selon un deuxième axe 117 sensiblement parallèle au premier axe. Cependant, à la différence des parties de fixation 114' de l'étage supérieur de coupe, les parties de fixation 114 de l'étage inférieur présentent inférieurement, au voisinage de l'une 15 au moins de leurs deux extrémités, un cintrage 130 tourné vers le bas destiné à protéger la partie inférieure saillante 120, 121 de l'organe 118, 119 formant l'axe d'articulation correspondant. Ainsi, les trois parties de fixation 114 de l'étage 20 inférieur de coupe sont protégeantes, contrairement aux parties de fixation 114' de l'étage de coupe supérieur. Bien entendu, on pourra en variante prévoir que la totalité des parties de fixation 114, 114' soient protégeantes. Les axes d'articulation sont formés par des boulons 25 118, 119 à tête tournée vers le bas, et les cintrages 130 sont agencés pour protéger les têtes 120, 121 des boulons concernés. Il est à noter que chacune des parties de fixation protégeantes 114 est constituée de deux plats superposés 114.1, 125 reliés l'un à l'autre par les deux 30 boulons associés 118, 119, plats entre lesquels est agencé, à une extrémité, le pied de la lame correspondante 113 et, à l'autre extrémité, une partie de périphérie du rotor 116, le plat inférieur 125 présentant le cintrage (simple ou multiple) 130 de protection. Sur les figures 5 et 6, on constate que chacun des plats inférieurs 125 présente un cintrage 130 assurant la protection de chacune des deux têtes de boulon associées 120, 121. Ainsi, les trois paires de boulons à tête tournée vers le bas de l'étage inférieur de coupe sont parfaitement protégées contre les chocs et les frottements lors de la rotation du rotor et de l'activité des couteaux. Les figures 7 à 9 permettent de mieux distinguer le plat inférieur 125 de chaque partie de fixation protégeante précitée 114. On distingue ainsi les extrémités radialement 10 intérieure 126 et radialement extérieure 127 du plat 125, qui présentent respectivement des perçages 128 ou 129 associés au passage de la tige des boulons formant les axes d'articulation respectivement 117, 115. On constate que chaque cintrage 130 est ici formé 15 par un pliage vers le bas aux deux angles 131 de l'extrémité concernée, ici des deux extrémités 126, 127, de la partie de fixation protégeante 114. Les figures 8 et 9 permettent de constater que les deux paires de coins ainsi repliés 131 protègent parfaitement les têtes de boulon 121 20 et 120. S'agissant de plats relativement massifs, dont l'épaisseur est de l'ordre de 12 mm, on utilisera un pliage obéissant de préférence à quelques indications géométriques, en particulier en choisissant un double pliage agencé selon deux lignes obliques concourantes 25 faiblement inclinées. Les plats inférieurs 125 seront de préférence réalisés dans un acier noble, relativement dur, comme de l'acier 55 S8, afin de bien résister aux chocs et à l'usure au niveau des angles pliés 131, dans la mesure o une déformation localisée de ses cintrages 130 risquerait 30 d'altérer la fonction de protection. Conformément à une variante qui n'est pas illustrée ici, on pourrait limiter le pliage des angles 131 aux seuls pliages qui se trouvent en avant, par référence au sens de rotation du rotor, étant entendu que les pliages arrière 35 sont moins exposés aux chocs. Cependant, la réalisation symétrique qui est illustrée ici simplifie grandement le conformage des plats inférieurs 125, et évite tout risque d'erreur de montage. Conformément à la variante illustrée aux figures 10 à 12, on pourra prévoir que le plat inférieur 125 de chaque 5 partie de fixation protégeante 114 présente un cintrage 130 assurant seulement la protection d'une des têtes de boulon. Dans ce cas, on retrouve un pliage vers le bas aux deux angles 131 d'une seule extrémité du plat inférieur 125. On préférera naturellement alors protéger la tête de boulon 10 qui est radialement la plus extérieure, c'est-à-dire la tête de boulon 120 du boulon 118 associée à l'articulation de la lame 113. En effet, chacun des couteaux est en général dirigé légèrement vers le bas, volontairement et/ou par suite de son propre poids et des jeux d'articulation. 15 Par suite, le boulon qui est radialement le plus à l'extérieur est celui qui est le plus près du sol, et donc le plus exposé aux frottements et aux chocs. C'est la raison pour laquelle, si l'on opte pour la protection d'un seul boulon, on choisira de préférence la protection de la 20 tête de boulon radialement la plus à l'extérieur. Ainsi que cela est aisé à comprendre, que le plat inférieur 125 présente un double pliage vers le bas au niveau de ses coins, à une seule extrémité ou à ses deux extrémités, le poids propre du plat inférieur 125 n'est pas 25 modifié par la présence du cintrage de protection. Ce gain de poids est donc très intéressant par rapport aux solutions antérieurement décrites, en particulier la solution de protection des figures 3 et 4 comportant des anneaux rapportés et soudés sur chacun des plats inférieurs 30 des parties de fixation protégeantes. Compte tenu des vitesses élevées de rotation, une différence de poids minime correspond à une diminution très sensible des efforts exercés, de sorte qu'en plus de la protection des têtes de boulon, on diminue également l'usure des parties 35 tournantes. La figure 13 illustre enfin une autre variante dans laquelle le double pliage du plat inférieur 125 est agencé selon deux lignes parallèles à la direction longitudinale dudit plat inférieur. Le cintrage de protection 130 concerne alors non seulement les extrémités pour la 5 protection des têtes de boulon, mais aussi la partie centrale du plat inférieur 125. Le plat inférieur 125 présente en coupe transversale une section invariante, qui est de préférence en forme de U à branches écartées comme cela est illustré ici. L'intérêt d'une telle variante 10 réside essentiellement dans la simplification de sa réalisation, en particulier dans le cas o on utilise des plats d'épaisseur importante. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au 15 contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. En particulier, l'invention n'est aucunement limitée à une machine de coupe de végétaux particulière, et 20 pourra au contraire s'appliquer à tout type de machine de coupe présentant un ou plusieurs rotors, associé(s) à des châssis fixes ou articulés, le ou chaque rotor pouvant en outre présenter un étage simple de coupe ou plusieurs étages superposés de coupe. L'invention n'est enfin bien entendu pas limitée au nombre particulier de couteaux à double articulation équipant chaque rotor. il REVENDICATIONS 1. Machine de coupe de végétaux, notamment broyeurdébroussailleur, comportant au moins un rotor entraîné 5 (107) d'axe central (108) essentiellement vertical, le ou chaque rotor (107) étant équipé à sa périphérie de couteaux (112) à double articulation, chaque couteau (112) comportant ainsi une lame articulée autour d'un premier axe (115) à une partie associée de fixation (114) elle-même 10 articulée au rotor selon un deuxième axe (117) sensiblement parallèle au premier axe, caractérisée en ce que certaines au moins des parties de fixation (114) présentent inférieurement, au voisinage de l'une au moins de leurs deux extrémités, un cintrage (130) tourné vers le bas 15 destiné à protéger la partie inférieure saillante (120, 121) de l'organe (118, 119) formant l'axe d'articulation correspondant. 2. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 1, dans laquelle le ou les rotors (107) sont 20 équipés de deux étages de coupe superposés constitués chacun de plusieurs couteaux à double articulation (112, 112'), caractérisée en ce que les parties de fixation protégeantes (114) concernent au moins les couteaux (112) de l'étage de coupe inférieur. 3. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les axes d'articulation sont formés par des boulons (118, 119) à tête tournée vers le bas, et le ou les cintrages (130) sont agencés pour protéger les têtes (120, 30 121) des boulons concernés. 4. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des parties de fixation (114) protégeantes est constituée de deux plats superposés (114.1, 125) reliés l'un à l'autre par les deux 35 boulons associés (118, 119), plats entre lesquels est agencée, à une extrémité, le pied de la lame correspondante (113), et, à l'autre extrémité, une partie de périphérie du rotor (116), le plat inférieur (125) présentant le cintrage (130) de protection. 5. Machine de coupe de végétaux selon la 5 revendication 4, caractérisée en ce que le plat inférieur (125) de chaque partie de fixation protégeante (114) présente un cintrage (130) assurant seulement la protection de la tête (120) du boulon d'articulation (118) de la lame correspondante (113). 6. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 4, caractérisée en ce que le plat inférieur (125) de chaque partie de fixation protégeante (114) présente un cintrage (130) assurant la protection de chacune des deux têtes de boulon associées (120, 121). 7. Machine de coupe de végétaux selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque cintrage (130) est formé par un pliage vers le bas aux deux angles (131) de l'extrémité concernée (126, 127) du plat inférieur (125) de la partie de fixation protégeante (114). 20 8. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 7, caractérisée en ce que le double pliage est agencé pour chaque extrémité selon deux lignes obliques concourantes. 9. Machine de coupe de végétaux selon la 25 revendication 7, caractérisée en ce que le double pliage est agencé selon deux lignes parallèles à la direction longitudinale du plat inférieur (125), de sorte que le cintrage de protection (130) concerne non seulement les extrémités du plat inférieur (125) mais aussi la partie 30 centrale dudit plat inférieur. 10. Machine de coupe de végétaux selon la revendication 9, caractérisée en ce que le plat inférieur (125) présente, en coupe transversale, une forme de U à branches écartées.