Brevet FR2881916A1 — publié le 20060818

BROYEUR À AXE HORIZONTAL AYANT UNE BONNE UNIFORMITÉ DE BROYAGE La présente invention se rapporte à un broyeur à axe horizontal. Il s'agit d'une machine qui permet le broyage de végétaux de tous types, à savoir de l'herbe, des sarments, des branchages dans les vignes et les vergers, des jachères ou des prairies. Elle permet également le broyage des résidus de récolte comme par exemple les résidus de paille, de maïs ou bien encore de tournesol. Elle est utilisée couramment également pour l'entretien io des accotements, des voiries ou des espaces verts. Elle peut être attelée à l'avant ou à l'arrière d'un tracteur agricole et peut travailler dans l'axe du tracteur, ou peut également être déportée à droite ou à gauche, et dans certains cas être inclinée, notamment pour le broyage de talus ou berges de canaux. On connaît déjà un broyeur à axe horizontal de ce genre. Il est constitué d'un caisson, lié au tracteur par exemple par l'intermédiaire d'un attelage, et d'un rotor fixé par paliers au caisson pour en permettre sa rotation, et des outils de coupe sont disposés sur la périphérie du rotor. Le broyage se fait par une rotation à grande vitesse du rotor, les outils en mouvement coupant la matière à broyer et l'entraînant en rotation à l'intérieur du caisson. La matière est ensuite éjectée à l'arrière du broyeur et se dépose sur le terrain. Plusieurs types d'outils peuvent être utilisés pour la coupe. Les plus répandus sont les marteaux, les couteaux en Y et une combinaison de couteaux en Y et d'une palette. Ils sont généralement fixés entre des chapes soudées sur le tube du rotor et maintenus libres en rotation par une vis et un écrou. Le montage en marteau permet d'augmenter l'aspiration de la matière à l'intérieur du caisson du broyeur et d'obtenir une surface au sol après broyage assez régulière. Ce fonctionnement nécessite cependant une grande puissance du tracteur. Le montage en Y ne nécessite pas une puissance aussi importante, cependant la surface au sol après broyage n'est pas d'un aspect régulier d'une part et d'autre part l'aspiration est faible. Enfin, l'association de couteaux montés en Y et d'une palette permet d'obtenir une bonne aspiration, mais la puissance demandée est très grande. En outre, en fonction de la matière à découper, on obtient avec ces montages des résultats qui diffèrent. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en proposant un broyeur à axe horizontal qui ne nécessite pas une grande puissance du tracteur, et notamment ne nécessite qu'une puissance du même ordre de grandeur que celle requise par des montages en Y, mais qui cependant permet d'obtenir une surface au sol après broyage io particulièrement régulière, sans I aisser sur 1 e terrain des mèches suivant la direction du tracteur, mais au contraire une surface quasiment plane, ainsi qu'un broyage plus fin pour une même puissance d'aspiration. Suivant un premier aspect de l'invention, le broyeur à axe horizontal, comportant un rotor monté tournant par rapport au corps du broyeur, par rapport à un axe de rotor, dit axe horizontal, le rotor ayant une surface enveloppe cylindrique, notamment cylindrique circulaire, sur laquelle sont montés rotatifs par rapport à un axe d'outil de coupe respectif, au moins un outil de coupe dits en Y, chaque outil de coupe dit en Y comportant des première et deuxième plaques coudées, chaque plaque coudée ayant de part et d'autre du coude une section de base et une section de coupe, les deux sections de base des première et deuxième plaques coudées étant montées l'une en face de l'autre, tandis que les deux sections de coupe des première et deuxième plaques coudées sont montées de manière à diverger l'une de l'autre en formant entre elle un premier angle de sorte qu'ainsi l'outil, en coupe dans u n plan perpendiculaire a ux sections de base et passant par l'axe de l'outil, comporte une forme en Y, est caractérisé en ce que chaque outil de coupe comporte au moins des troisième et quatrième plaques disposées entre les première et deuxième plaques coudées. Suivant un deuxième aspect de l'invention, le broyeur à axe horizontal, comportant un rotor monté tournant par rapport au corps du broyeur, par rapport à un axe de rotor, dit axe horizontal, le rotor ayant une surface enveloppe cylindrique, notamment cylindrique circulaire, sur laquelle sont montés rotatifs par rapport à un axe d'outil de coupe respectif, au moins un outil de coupe dits en Y, chaque outil de coupe dit en Y comportant au moins des première et deuxième plaques coudées, chaque plaque coudée ayant de part et d'autre du coude une section de base et une section de coupe, les d eux sections de base d es d eux première et deuxième p laques coudées étant montées l'une en face de l'autre, tandis que les deux sections de coupe des deux première et deuxième plaques coudées sont montées de manière à diverger l'une de l'autre en formant entre elle un premier angle de sorte qu'ainsi l'outil, en coupe dans un plan perpendiculaire aux sections de base et passant par l'axe de l'outil, comporte une forme en Y, est caractérisé en ce que chaque outil de coupe comporte des troisième et quatrième plaques supplémentaires, entre lesquelles sont disposées les au moins io première et deuxième plaques coudées. Par cet agencement, on obtient un broyage particulièrement efficace et notamment qui ne laisse pas de mèches sur le terrain dans la direction du tracteur, mais au contraire une surface après broyage plane, et ce sans nécessiter une puissance du moteur très importante. Suivant un mode de réalisation préféré, les troisième et quatrième plaques sont coudées, en définissant chacune de part et d'autre du coude une section de base et une section de coupe, les deux sections de coupe formant entre elles un deuxième angle. On obtient par cet agencement à double Y ou combilame, un 20 broyage particulièrement fin. De préférence, les sections de base des première et deuxième plaques coudées sont parallèles. De préférence, la section de base de la troisième plaque coudée est montée parallèle à la section de base de la première plaque coudée, et la section de base de la quatrième plaque coudée est montée parallèle à la section de base de la deuxième plaque coudée. De préférence, le deuxième angle est sensiblement égal au premier angle. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les première, deuxième, troisième et quatrième plaques s ont m ontées avec interposition d'une entretoise entre les première et troisième plaques et/ou d'une entretoise entre les deuxième et quatrième plaques et/ou d'une entretoise entre les troisième et quatrième plaques et/ou d'une entretoise entre les première et deuxième plaques. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les troisième et quatrième plaques coudées supplémentaires sont identiques aux première et deuxième plaques coudées. Suivant un autre mode de réalisation particulièrement préféré, dans le premier aspect de l'invention, les au moins troisième et quatrième plaques coudées supplémentaires ont une dimension différente des première et deuxième plaques coudées, et notamment leur section formant base s'étend jusqu'au coude de la plaque, dans une direction normale à l'enveloppe du rotor, sur une plus grande hauteur que les première et d euxième plaques io coudées. Suivant un autre mode de réalisation particulièrement préféré, dans le deuxième aspect de l'invention, les au moins première et deuxième plaques coudées ont une dimension différente des troisième et quatrième plaques coudées, et notamment leur section formant base s'étend jusqu'au coude de la plaque, dans une direction normale à l'enveloppe du rotor, sur une plus grande hauteur que les troisième et quatrième plaques coudées. En prévoyant ainsi des plaques coudées ou couteaux différents, on s'aperçoit que la matière est également broyée lorsqu'elle est à proximité de l'axe du rotor de sorte que le broyage est particulièrement efficace. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les outils de coupe en Y sont agencés suivant des rangées parallèlement à l'axe du rotor, deux rangées voisines étant décalées l'une par rapport à l'autre. On va maintenant décrire à titre d'exemple plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention, en se reportant au dessin dans lequel: la Figure 1 est une vue en perspective d'un broyeur suivant l'invention, dont les outils de coupe n'ont pas été installés; la Figure 2 est une vue en perspective d'un outil de coupe à montage en Y; la Figure 3 est une vue de face d'un mode de réalisation d'outils de coupe d'un broyeur suivant l'invention; la Figure 4 est une vue de face d'un autre mode de réalisation d'un outil de coupe d'un broyeur suivant l'invention; la Figure 5 représente ce que l'on voit lorsque l'on regarde le rotor 35 dans une direction perpendiculaire à son axe, tangentiellement à l'enveloppe du rotor, à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, correspondant à une vitesse limite inférieure de rotation à partir de laquelle l'ceil ne peut plus faire la distinction entre deux outils de coupe disposés décalés l'un par rapport à l'autre et l'un derrière l'autre lorsqu'il les regarde tourner, et la Figure 6 est u ne vue équivalente à l a F igure 5 d ans le cas d e 5 couteaux décrits à la Figure 4. À la Figure 1, il est représenté un broyeur constitué d'un caisson 1 en un matériau rigide, qui peut être relié au tracteur par l'intermédiaire d'un attelage 2, qui lui-même peut être éventuellement muni d'un dispositif de déport ou d'inclinaison. Le caisson 1 est poussé ou tiré par le tracteur et repose au sol grâce à des roues, un rouleau en acier ou de simples patins d'usure 3. À l'intérieur du caisson, il est monté un rotor 4, ici cylindrique circulaire. Ce rotor est constitué d'un tube en un matériau à forte résistance, par exemple e n a cier, a ux extrémités d uquel sont fixés d eux axes q ui sont chacun reçus dans deux paliers 7 fixés au caisson, pour ainsi permettre la libre rotation du rotor. Sur le rotor 4 sont montés des outils de coupe 8. A la Figure 1 seuls sont représentés les dispositifs de fixation (chapes) en pivotement des outils de coupe 8 sur le rotor. Les outils de coupe 8 sont représentés par exemple aux Figures 2 à 6. La Figure 2 représente un montage dit en Y qui correspond à un montage de l'art antérieur. Un outil de coupe en Y est constitué, outre le dispositif de fixation à vis et écrou 12 et 11 qui permet la fixation de l'outil de coupe au rotor par l'intermédiaire de deux supports ou chapes 13, de deux couteaux 14 et 15, chacun formé d'une plaque coudée, chaque couteau 14, 15 étant constitué d'une section de base 16 et d'une section de coupe 17 inclinée par rapport à la section 16 et séparée de cette section 16 au niveau du coude 18. Les deux plaques coudées (ou couteaux) 14 et 15 sont montées rotatives par rapport à un axe qui correspond à l'axe de la vis 12, ici également parallèle à l'axe du rotor. Les deux sections de coupe 14 et 15 sont orientées dans des directions divergentes l'une de l'autre de sorte qu'en coupe longitudinale, c'est-à- dire en coupe dans un plan passant par l'axe 12 et perpendiculaire aux sections de base 16, l'outil de coupe a une forme en Y. Comme on le voit à la Figure 1, les outils de coupe sont montés suivant des rangées qui s'étendent le long de l'axe du rotor. Deux rangées 35 voisines sont décalées l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire que dans un plan longitudinal, passant par une des rangées et par l'axe du rotor, la projection perpendiculaire des outils de coupe d'une rangée voisine dans ce plan se situe entre deux outils de coupe de la rangée du plan. En outre, la distance entre deux rangées de coupe est telle que les outils de coupe en Y peuvent tourner par rapport à leur axe 12 sans venir en contact avec les outils de coupe des autres rangées. Lorsque l'on déplie fictivement à plat l'enveloppe du rotor pour former un plan, et que l'on regarde suivant une direction parallèle au plan et perpendiculaire à l'axe longitudinal du rotor, on voit (ceci correspond à une vue identique à celles des figures 5 ou 6) les outils de coupe en Y des io différentes rangées qui s'entremêlent mutuellement. Aux figures 5 et 6, les outils de coupe 30, 40, 50, 60 et 30', 40', 50', 60' de quatre rangées différentes s'entremêlent. Les quatre rangées des quatre outils de coupe des figures 5 et 6, ne sont pas nécessairement quatre rangées disposées les unes à côtés des autres. Par exemple, il peut y avoir en fait six rangées sur le rotor, formées par des outils de coupe en Y disposés en hélice, sur la base des rangées de chapes représentées à la figure 1. Ainsi, aux figures 5 et 6, l'outil de coupe 30 ou 30' correspond à la troisième rangée, l'outil de coupe 40 ou 40' à la sixième rangée, l'outil de coupe 50 ou 50' à la deuxième rangée et l'outil de coupe 60 ou 60' à la cinquième rangée. En poursuivant vers la droite des figures 5 et 6, il y a ensuite un outil de coupe (non représenté) de la première rangée, puis un outil de coupe (non représenté) de la quatrième rangée et de nouveau un outil de coupe (non représenté) de la troisième rangée et ainsi de suite. A partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor (par exemple 20 tours par minute (tr/mn)), qui correspond à la limite de résolution de l'oeil, lorsque l'on regarde perpendiculairement à l'axe du rotor et tangentiellement à son enveloppe, on voit une unique ligne d'outils de coupe correspondant à ce qui est représenté aux figures 5 et 6. Comme on le voit aux figures 5 et 6 un couteau orienté dans un sens d'une rangée s'entremêle (de manière imaginaire) avec un couteau orienté dans le sens opposé des outils de coupe d'une autre rangée. Dans la réalité les deux rangées sont à distance l'une de l'autre de sorte que les couteaux ne se touchent pas. Cependant, comme il s'agit ici d'une vue en mouvement, on a l'impression que les couteaux se coupent. À la Figure 6, il est représenté la même vue qu'à la Figure 5, mais dans le cas des couteaux de la Figure 4, c'est-à-dire avec des couteaux auxiliaires de longueur (mesurée perpendiculairement à l'axe du rotor) de la plaque de base plus grande que celle des couteaux principaux. Comme on le voit à la Figure 5 ou à la Figure 3, il est prévu pour chaque outil de coupe deux plaques ou couteaux auxiliaires 20, 21 de forme identique aux plaques ou couteaux 14, 15, en étant montées par paire, c'est-à-dire que l'un des couteaux 20 auxiliaires est monté parallèlement à l'un des couteaux 14 ou 15 et l'autre couteau auxiliaire 21 est monté parallèlement à l'autre des couteaux 14, 15. Comme représenté aux Figures 3, 4, 5 ou 6, on peut prévoir entre deux couteaux parallèles, c'est-à-dire un couteau auxiliaire et un couteau principal, une entretoise 22. Cependant, le fait de prévoir cette entretoise n'est pas obligatoire. De même, on peut prévoir des largeurs d'entretoise différentes dans un même couteau o u d'un couteau à l'autre. En outre, on peut également prévoir une entretoise entre les couteaux auxiliaires. À la Figure 3, les couteaux auxiliaires ont une dimension identique aux couteaux principaux 14, 15. Suivant un autre mode de réalisation particulièrement préféré, représenté à la figure 4, les couteaux auxiliaires 20', 21' ont des dimensions différentes des couteaux principaux 14, 15. En particulier, la longueur de la plaque de base des couteaux auxiliaires 20', 21' est plus grande que la longueur, (hauteur mesurée perpendiculairement au rotor) de la plaque de base des couteaux 14, 15 principaux. L'angle (premier angle) formé entre les deux sections de coupe des plaques 14, 15 principales est compris entre 0 (cas où les deux plaques sont non coudées) et 170 . L'angle (deuxième angle) formé entre les deux sections de coupe des plaques 20, 20', 21, 21' auxiliaires est compris entre 0 (cas où les deux plaques sont non coudées) et 170 . Aux figures les deux angles sont égaux, ce qui permet d'obtenir un broyage particulièrement efficace. Cependant, Ils peuvent également être différents, notamment le deuxième angle peut être inférieur au premier angle. En utilisation du rotor, sa vitesse de rotation peut être de l'ordre de 1700 tr/mn à 2800 à 3000 tr/mn, pour une vitesse de translation du tracteur, en mode de coupe, de l'ordre de quelque km/h, par exemple 4 km/h. REVENDICATIONS 1. Broyeur à axe horizontal, comportant un rotor (4) monté tournant par rapport au corps du broyeur, par rapport à un axe de rotor, dit axe horizontal, le rotor ayant une surface enveloppe cylindrique, notamment cylindrique circulaire, sur laquelle sont montés rotatifs par rapport à u n axe d'outil de coupe respectif, au moins un outil (11, 12, 13, 14, 15) de coupe dits en Y, chaque outil de coupe dit en Y comportant des première et deuxième plaques (14, 15) coudées, chaque plaque coudée ayant de part et d'autre du coude (18) une section (16) de base et une section (17) de coupe, les deux io sections de base des deux première et deuxième plaques coudées étant montées l'une en face de l'autre, tandis que les deux sections de coupe des première et deuxième plaques (14, 15) coudées sont montées de manière à diverger l'une de l'autre en formant entre elle un premier angle de sorte qu'ainsi l'outil, en coupe dans un plan perpendiculaire aux sections de base et passant par l'axe de l'outil, comporte une forme en Y, caractérisé en ce que chaque outil de coupe comporte au moins des troisième et quatrième plaques (20, 21, 20', 21') disposées entre les première et deuxième plaques (14, 15) coudées. 2. Broyeur à axe horizontal, comportant un rotor (4) monté tournant par rapport au corps du broyeur, par rapport à un axe de rotor, dit axe horizontal, le rotor ayant une surface enveloppe cylindrique, notamment cylindrique circulaire, sur 1 aquelle sont montés rotatifs par rapport à u n axe d'outil de coupe respectif, au moins un outil de coupe dits en Y, chaque outil de coupe dit en Y comportant au moins des première et deuxième plaques coudées, chaque plaque coudée ayant de part et d'autre du coude une section de base et une section de coupe, les deux sections de base des première et deuxième plaques coudées étant montées l'une en face de l'autre, tandis que les deux sections de coupe des première et deuxième plaques coudées sont montées de manière à diverger l'une de l'autre en formant entre elle un premier angle de sorte qu'ainsi l'outil, en coupe dans un plan perpendiculaire aux sections de base et passant par l'axe de l'outil, comporte une forme en Y, caractérisé en ce que chaque outil de coupe comporte des troisième et quatrième plaques supplémentaires, entre lesquelles sont disposées les au moins première et deuxième plaques coudées. 3. Broyeur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les troisième et quatrième plaques (20, 21, 20', 21') sont coudées, en io définissant chacune de part et d'autre du coude une section de base et une section de coupe, les deux sections de coupe formant entre elles un deuxième angle. 4. Broyeur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 15 que les sections (16) de base des première et deuxième plaques coudées sont parallèles. 5. Broyeur suivant l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la section de base de la troisième plaque (20) coudée est montée parallèle à la section (16) de base de la première plaque (14) coudée, et la section de base de la quatrième plaque (21) coudée est montée parallèle à la section de base de la deuxième plaque coudée. 6. Broyeur suivant la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que 25 le deuxième angle est sensiblement égal au premier angle. 7. Broyeur suivant l'une des revendications 1 ou 3 à 6 lorsqu'elles dépendent de la revendication 1, caractérisé en ce que les première, deuxième, troisième et quatrième plaques (14, 15, 20, 21) sont montées avec interposition d'une entretoise (22) entre les première et troisième plaques et/ou d'une entretoise entre les deuxième et quatrième plaques et/ou d'une entretoise entre les troisième et quatrième plaques. 8. Broyeur suivant l'une des revendications 2 ou 3 à 6 lorsqu'elles 35 dépendent de la revendication 2, caractérisé en ce que les première, deuxième, troisième et quatrième plaques s ont montées avec interposition d'une entretoise entre les première et troisième plaques et/ou d'une entretoise entre les deuxième et quatrième plaques et/ou d'une entretoise entre les première et deuxième plaques. 9. Broyeur suivant l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les troisième et quatrième plaques (20, 21) coudées sont identiques aux première et deuxième plaques (14, 15) coudées. 10. Broyeur suivant l'une des revendications 3 à 8 lorsqu'elles io dépendent de la revendication 1, caractérisé en ce que les au moins troisième et quatrième plaques (20', 21') coudées ont une dimension différente des première et deuxième plaques (14, 15) coudées, et notamment leur section formant base s'étend jusqu'au coude de la plaque, dans une direction normale à l'enveloppe du rotor, sur une plus grande hauteur que les première et deuxième plaques coudées. 11. Broyeur suivant l'une des revendications 3 à 8 lorsqu'elles dépendent de la revendication 2, caractérisé en ce que les au moins première et deuxième plaques coudées ont une dimension différente des troisième et quatrième plaques coudées, et notamment leur section formant base s'étend jusqu'au coude de la plaque, dans une direction normale à l'enveloppe du rotor (4), sur une plus grande hauteur que les troisième et quatrième plaques coudées. 12. Broyeur suivant l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les outils de coupe en Y sont agencés suivant des rangées parallèlement à l'axe du rotor (4), deux rangées voisines étant décalées l'une par rapport à l'autre. 13. Broyeur suivant la revendications 12, caractérisé en ce que lorsque l'on regarde le rotor (4) dans une direction perpendiculaire à son axe, tangentiellement à l'enveloppe du rotor, à partir d'une certaine vitesse de rotation du rotor, correspondant à une vitesse limite inférieure de rotation à partir de laquelle l'oeil ne peut plus faire la distinction entre deux outils de coupe disposés décalés l'un par rapport à l'autre et l'un derrière l'autre lorsqu'il les regarde tourner, on voit les outils de coupe en Y des différentes rangées qui s'entremêlent mutuellement.