Brevet FR2889645A1 — publié le 20070216

DISQUE DE BROYAGE DE SOUCHES ET BANDES D'USURE POUR CELUI-CI La présente invention est relative à des disques de broyage de souches qui comprennent une roue sur laquelle sont montés des éléments de coupe qui broient les souches lorsque la roue est entraînée, et en particulier à des bandes d'usure montées sur la roue pour limiter le plus possible l'usure par abrasion. Un disque 100 de broyage de souches, décrit dans le brevet des E.U.A. n 6 382 277 et illustré ici sur la Fig. 1, comprend une roue métallique 112 qui définit un axe de rotation. La roue possède une paire de surfaces de faces parallèles 114 croisées par l'axe A, et une surface 116 de bord périphérique extérieur définissant un diamètre le plus grand du disque. Les surfaces de faces 114 sont espacées axialement l'une de l'autre d'une distance qui est beaucoup plus courte qu'un diamètre maximal du disque. Une pluralité d'éléments coupants 120 de face sont montés sur chaque surface de face, et une pluralité d'éléments coupants périphériques 122 sont montés dans des évidements 124 ménagés dans la surface 116 du bord périphérique. Les disques de broyage de souches subissent une usure sur la surface 116 de bord périphérique extérieur du disque, en particulier dans le cas des disques les plus grands tournant à grande vitesse. Lorsque le disque s'enfonce dans le sol pour couper une boule de racines, les racines et la terre et les pierres situées aux alentours usent la surface du bord. La matière du disque est rapidement érodée et son diamètre diminue, ce qui nécessite une remise en état ou un remplacement du disque. Ces deux possibilités sont coûteuses et prennent du temps. Pour remettre le disque en état, un matériau de rechargement dur sous la forme de fil ou de baguette de soudure est déposé sur le bord périphérique à l'aide d'une soudeuse. Cela nécessite de nombreuses heures de main-d'oeuvre, et la matière de rechargement dure est coûteuse. La remise en état est temporaire et doit être recommencée lorsque le disque s'use à nouveau. Pour remplacer le disque, il faut retirer celui-ci de la machine, et tous les éléments de coupe doivent être retirés et fixés à nouveau sur un disque neuf. Certaines conceptions de machines nécessitent que l'arbre du broyeur de souches soit démonté pour changer le disque. Cela nécessite souvent un remplacement des paliers de l'arbre, ce qui est coûteux. Une tentative visant à prolonger la durée de vie de broyeurs de souches a consisté à fabriquer le disque en matière résistant à l'abrasion ou en acier écroui. Ces 35 matières sont coûteuses et sont difficile à usiner et à pénétrer afin de former des trous pour les éléments coupants. De plus, la résistance à l'usure offerte par de tels disques est minime et n'est pas très rentable. Par conséquent, il serait souhaitable de trouver une manière plus efficace et plus économique de limiter fortement la vitesse d'usure de la surface extérieure d'un disque. La présente invention concerne un disque de broyage de souches qui comprend une roue métallique définissant un axe de rotation et comprenant une paire de surfaces de faces reliées l'une à l'autre par l'axe. Une surface de bord périphérique extérieur définit un diamètre le plus grand du disque. Les surfaces de faces sont espacées axialement l'une de l'autre par une distance sensiblement plus courte que le diamètre maximal. La surface de bord extérieur comporte une pluralité d'évidements à espacement circonférentiel. Chaque évidement s'étend axialement sur toute l'épaisseur du disque, depuis une première surface de face jusqu'à l'autre surface de face. Une pluralité d'éléments coupants périphériques extérieurs sont espacés circonférentiellement les uns des autres autour de la surface de bord extérieur. Des bandes d'usure sont montées dans certains, respectifs, des évidements, entre des éléments coupants périphériques extérieurs circonférentiellement adjacents. Chaque bande d'usure comprend une matrice métallique dans laquelle sont disposées des particules dures. Chaque bande d'usure définit une surface radialement interne assujettie à la roue, et une surface radialement externe disposée sensiblement au ras de parties adjacentes de la surface de bord extérieur. Les objectifs et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description détaillée ci-après de formes nullement limitatives de réalisation de celle-25 ci, en référence aux dessins annexés sur lesquels les mêmes repères désignent des éléments identiques. La Fig. 1 est une vue partielle en élévation latérale d'un disque de broyage de souches selon la technique antérieure. La Fig. 2 est une vue partielle en élévation latérale d'un disque de broyage 30 de souches selon la présente invention. La Fig. 3 est une vue en élévation latérale d'une bande d'usure selon la présente invention. La Fig. 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3. La Fig. 5 est une vue semblable à la Fig. 4, représentant une deuxième 35 forme de réalisation de l'invention. Un disque 10 de broyage de souches selon l'invention est représenté sur la Fig. 2. Le disque comprend une roue métallique 12 qui définit un axe de rotation. La roue possède une paire de surfaces de faces 14 croisées par l'axe A, et une surface de bord périphérique extérieur 16 définissant un diamètre le plus grand du disque. Les surfaces de faces 14 sont espacées axialement l'une de l'autre par une distance qui est beaucoup plus courte qu'un diamètre maximal du disque. Une pluralité d'éléments coupants 20 de faces sont montés sur chaque surface de face et une pluralité d'éléments coupants périphériques 22 sont montés dans des évidements 24 ménagés dans la surface du bord périphérique 16. On peut se reporter aux brevets des E.U.A. n 6 546 977 et 6 848 485 pour une description d'exemples d'éléments coupants de faces et d'éléments coupants périphériques, bien que d'autres types d'éléments coupants de faces et périphériques puissent être utilisés si on le souhaite. En alternance avec les éléments coupants périphériques 22, des bandes d'usure 30 selon l'invention sont montées dans des évidements respectifs 32 ménagés dans la surface de bord périphérique 16. L'évidement s'étend axialement sur toute l'épaisseur du disque, d'une première surface 14 de face à l'autre. L'évidement 32 comporte des faces avant et arrière 34, 36 (en considérant le sens de rotation R du disque) reliées l'une à l'autre par un fond 38. Chaque bande d'usure comporte une surface intérieure 40 (cf. Fig. 3) fixée à la roue 12 et une surface extérieure d'usure 42. Par exemple, comme représenté sur les figures 3 et 4, la bande d'usure 30 pourrait comporter un substrat métallique de montage 45, par exemple en acier, et une couche d'usure 46 constituée d'un mélange d'une matrice de poudre d'acier dans laquelle sont dispersées des particules 44 de carbure broyé, par exemple des particules de carbure cémenté broyé. Le mélange de carbure et d'acier serait déposé sur le substrat métallique 45, puis l'élément tout entier serait forgé puis immédiatement trempé. Selon une autre possibilité, une bande d'usure 30a pourrait être formée en coulant des particules 44 de carbure cémenté broyé directement dans une surface extérieure d'usure 42a d'une matrice d'acier ou de fer 48, comme représenté sur la Fig. 5. De préférence, la surface extérieure d'usure 42 ou 42a présente une courbure convexe sur une longueur L de la bande d'usure, c'est-à-dire entre les extrémités avant et arrière 50, 52 de la bande d'usure, le rayon de courbure de la surface d'usure étant sensiblement égal au rayon de courbure de la surface du bord périphérique 16. La surface intérieure 40 serait dotée d'une forme correspondant à la forme du fond 38 de l'évidement 32. Ainsi, la surface intérieure 40 pourrait être plate ou présenter une courbure convexe, par exemple. La longueur L est plus grande qu'une largeur W de la bande d'usure, et la largeur W est plus grande qu'une épaisseur T de la bande d'usure. Les bandes d'usure sont montées dans les évidements, de n'importe quelle façon appropriée, mais de préférence par soudage du substrat métallique de montage sur la roue, par exemple par soudage de la bande d'usure au fond 38 de l'évidement respectif 32, la surface d'usure étant disposée sensiblement au ras des parties adjacentes de la surface de bord périphérique 16, comme illustré sur la Fig. 2. La longueur périphérique totale de toutes les surfaces d'usure des bandes d'usure (c'est-à-dire L x nombre de bandes d'usure) dépasse la longueur circonférentielle totale des parties non évidées 60 de la surface de bord circonférentiel disposées en avant et en arrière des bandes d'usure, si bien qu'une majorité de la surface de bord extérieur est définie par les bandes d'usure. Pendant une opération de broyage de souche, le carbure cémenté broyé 44 vient au contact de la terre et des pierres, en résistant à l'usure et à l'abrasion, ce qui allonge donc la durée de vie du disque. Une fois que les bandes d'usure viennent à être trop usées, elles peuvent être retirées et remplacées par des bandes d'usure neuves. De la sorte, la présente invention permet d'allonger considérablement la durée de vie d'un disque de broyage de souches. REVENDICATIONS 1. Disque (10) de broyage de souches, comprenant: une roue métallique (12) définissant un axe de rotation (A) et comprenant une paire de surfaces de faces (14) croisées par l'axe (A), et une surface de bord extérieur circonférentiel (16) définissant un diamètre le plus grand du disque (10), les surfaces de faces (14) étant espacées axialement l'une de l'autre par une distance sensiblement plus courte que le diamètre maximal, la surface de bord extérieur (16) comportant une pluralité d'évidements (24) à espacement circonférentiel, chaque évidement (24) s'étendant axialement sur toute l'épaisseur du disque (10), d'une première surface de face (14) à l'autre surface de face (14) ; une pluralité d'éléments coupants (20) de face montés sur chaque surface de face (14) ; et une pluralité d'éléments coupants périphériques extérieurs (22) espacés circonférentiellement les uns des autres autour de la surface de bord extérieur (16) ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre des bandes d'usure (30) montées dans certains, respectifs, des évidements (22) entre des éléments coupants périphériques extérieurs (22) adjacents dans la direction circonférentielle, chaque bande d'usure (30) comportant une matrice métallique dans laquelle sont disposées des particules dures (44), chaque bande d'usure (30) définissant une surface radialement intérieure (40) assujettie à la roue (12), et une surface radialement extérieure (42) disposé sensiblement au ras de parties adjacentes de la surface de bord extérieur (16). 2. Disque (10) de broyage de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice métallique est en acier et les particules dures (44) sont constituées par un carbure cémenté broyé. 3. Disque (10) de broyage de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice métallique est en fer et les particules dures (44) sont constituées par un carbure cémenté broyé. 4. Disque (10) de broyage de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice métallique est en poudre d'acier et les particules dures (44) sont constituées par un carbure cémenté broyé. 5. Disque (10) de broyage de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bande d'usure est constituée par un substrat en acier (45) sur lequel est disposée une couche (46) composée de la matrice métallique et des particules dures (44), le substrat en acier (45) étant soudé à la roue (12). 6. Disque de broyage (10) de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur circonférentielle totale de toutes les surfaces d'usure dépasse une longueur circonférentielle totale des parties adjacentes de la surface de bord extérieur (16) de la roue (12). 7. Disque (10) de broyage de souches selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'usure extérieure (42) de chaque bande d'usure (30) a une courbure convexe avec un rayon sensiblement égal à un rayon de courbure de la surface de bord extérieur (16). 8. Bande d'usure (30) destinée à servir dans une roue (12) de broyage de souches, comprenant une matrice métallique dans laquelle sont noyées des particules dures (44) obtenues par broyage; une surface d'usure de la bande d'usure (30) ayant une courbure convexe le long de la bande d'usure (30), la longueur étant plus grande qu'une largeur de la bande d'usure (30) ; et la largeur étant plus grande que l'épaisseur de la bande d'usure (30). 9. Bande d'usure (30) selon la revendication 8, comprenant en outre un substrat métallique de montage (45) sur lequel est amenée à adhérer une couche d'usure (46) constituant la surface d'usure, la couche d'usure (46) étant constituée d'une matrice métallique dans laquelle sont noyées les particules dures (44). 10. Bande d'usure (30) selon la revendication 8, comprenant une couche métallique (46) dans laquelle sont noyées les particules dures (44).